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• 前言
• 1. 用户输入
• 2. URL 请求过程
• 3. 准备渲染进程
• 4. 提交文档
• 5. 渲染阶段
• 最后

前言

说说从输入 URL 到页面显示的过程,这是一个在面试中经常会被问到的问题,此问题能比较全面地考察应聘者知识的掌握程度。其中涉及到了网络、操作系统、Web 等一系列的知识。

以 Chrome 浏览器为例,目前的 Chrome 浏览器有以下几个进程:

浏览器进程。主要负责界面显示、用户交互、子进程管理,同时提供存储等功能。

渲染进程。主要职责是把从网络下载的 HTML、JavaScript、CSS、图片等资源解析为可以显示和交互的页面。

GPU 进程。其实,Chrome 刚开始发布的时候是没有 GPU 进程的。而 GPU 的使用初衷是为了实现 3D CSS 的效果,只是随后网页、Chrome 的 UI 界面都选择采用 GPU 来绘制,这使得 GPU 成为浏览器普遍的需求。

网络进程。主要负责页面的网络资源加载,之前是作为一个模块运行在浏览器进程里面的,后面才独立出来,成为一个单独的进程。

插件进程。主要是负责插件的运行,因插件易崩溃,所以需要通过插件进程来隔离,以保证插件进程崩溃不会对浏览器和页面造成影响。

在了解了浏览器有哪些进程,以及它们各自的职责之后,结合这些进程,我们再来分析从输入 URL 到页面显示的过程。

1. 用户输入

如果输入的是内容,地址栏会使用浏览器默认的搜索引擎,来合成新的带搜索关键字的 URL。

如果输入的是 URL,那么地址栏会根据规则,把这段内容加上协议,合成为完整的 URL。

2. URL 请求过程

浏览器进程会通过进程间通信(IPC)把 URL 请求发送至网络进程,网络进程接收到 URL 请求后,会在这里发起真正的 URL 请求流程。那具体流程是怎样的呢?

网络进程会查找本地缓存是否缓存了该资源。如果有缓存资源,那么直接返回资源给浏览器进程;如果在缓存中没有查找到资源,那么直接进入网络请求流程。这请求前的第一步是要进行 DNS 解析,以获取请求域名的服务器 IP 地址。如果请求协议是 HTTPS,那么还需要建立 TLS 连接。

接下来就是利用 IP 地址和服务器建立 TCP 连接 (三次握手)。连接建立之后,浏览器端会构建请求行、请求头等信息,并把和该域名相关的 cookie 等数据附加到请求头中,然后向服务器发送构建的请求信息。

服务器接收到请求信息后,会根据请求信息生成响应数据(包括响应行、响应头和响应体等信息),并发给网络进程。等网络进程接收了响应行和响应头之后,就开始解析响应头的内容了。

Content-Type 是 HTTP 头中一个非常重要的字段, 它告诉浏览器服务器返回的响应体数据是什么类型,然后浏览器会根据 Content-Type 的值来决定如何显示响应体的内容。

如果 Content-Type 字段的值被浏览器判断为下载类型,那么该请求会被提交给浏览器的下载管理器,同时该 URL 请求的导航流程就此结束。但如果是 HTML,那么浏览器则会继续进行导航流程。

3. 准备渲染进程

如果协议和根域名相同,则属于同一站点。

但如果从一个页面打开了另一个新页面,而新页面和当前页面属于同一站点的话,那么新页面会复用父页面的渲染进程。

渲染进程准备好之后,还不能立即进入文档解析状态,因为此时的文档数据还在网络进程中,并没有提交给渲染进程,所以下一步就进入了提交文档阶段。

4. 提交文档

所谓提交文档,就是指浏览器进程将网络进程接收到的 HTML 数据提交给渲染进程,具体流程是这样的:

首先当浏览器进程接收到网络进程的响应头数据之后,便向渲染进程发起“提交文档”的消息。

渲染进程接收到“提交文档”的消息后,会和网络进程建立传输数据的“管道”。

等文档数据传输完成之后,渲染进程会返回“确认提交”的消息给浏览器进程。

浏览器进程在收到“确认提交”的消息后,会更新浏览器界面状态,包括了安全状态、地址栏的 URL、前进后退的历史状态,并更新 Web 页面。

5. 渲染阶段

一旦文档被提交,渲染进程便开始页面解析和子资源加载。

渲染进程将 HTML 内容转换为能够读懂的 DOM 树结构。

渲染引擎将 CSS 样式表转化为浏览器可以理解的 styleSheets,计算出 DOM 节点的样式。

创建布局树,并计算元素的布局信息。

对布局树进行分层,并生成分层树。

为每个图层生成绘制列表,并将其提交到合成线程。

合成线程将图层分成图块,并在光栅化线程池中将图块转换成位图。

合成线程发送绘制图块命令 DrawQuad 给浏览器进程。

浏览器进程根据 DrawQuad 消息生成页面,并显示到显示器上。

最后

以上就是笔者对这一常考面试题的一些总结,对于其中的一些具体过程并没有详细地列举出来,更多关于输入URL到页面显示过程的资料请关注代码部落其它相关文章!