# 从输入URL到页面展示发生了什么

# 简要回答

URL解析：
浏览器从URL中解析出主机名（如www.baidu.com）。
DNS查询：
浏览器先查询本机hosts文件，若未找到则转向外网DNS服务器查询。
建立TCP连接：
浏览器与服务器通过三次握手建立TCP连接。
发送HTTP请求：
浏览器通过TCP连接向Tomcat发送HTTP请求。
Tomcat处理请求：
Tomcat查询web.xml配置文件，找到对应的Servlet并调用其service()方法。
Servlet处理请求：
Servlet实例处理请求，生成响应数据并返回给Tomcat。
返回HTTP响应：
Tomcat将响应数据打包成HTTP响应，通过TCP连接返回给浏览器。
浏览器渲染页面：
浏览器解析HTTP响应，渲染HTML、CSS和JavaScript，并最终展示页面。

# 详细回答

URL解析：
- 过程：浏览器从URL中解析出主机名（如 www.baidu.com）；浏览器还会解析出协议（如http 或 https）、端口号（如80 或 443）和路径（如/index.html）。
- 作用：确定请求的目标服务器和资源位置。
DNS查询：
- 过程：
  ① 浏览器检查本机hosts文件（路径为C:\Windows\System32\drivers\etc\hosts），查找主机名对应的IP地址。
  ② 如果hosts文件中未找到，浏览器向本地DNS服务器发送查询请求。
  ③ 本地DNS服务器依次向根DNS服务器、顶级域名服务器和权威DNS服务器查询，最终获取IP地址。如果DNS查询失败，浏览器会提示“找不到网站”（如DNS_PROBE_FINISHED_NXDOMAIN）。
- 作用：将主机名解析为IP地址，以便浏览器与服务器建立连接。
建立TCP连接：
- 三次握手：
  ① 浏览器向服务器发送SYN报文，请求建立连接。
  ② 服务器回复SYN-ACK报文，表示同意建立连接。
  ③ 浏览器回复ACK报文，表示连接已建立。
- TLS握手（HTTPS）：如果使用HTTPS协议，浏览器和服务器还会进行TLS握手，协商加密算法并交换密钥。
- 作用：建立可靠的、面向连接的通信通道，确保数据可靠传输。
发送HTTP请求：
- 过程：
  ①浏览器通过已建立的TCP连接发送HTTP请求。
  ②HTTP请求包括：- 请求行：如GET /index.html HTTP/1.1。- 请求头：如Host: www.baidu.com、User-Agent: Mozilla/5.0。- 请求体：如POST请求中的表单数据。
- 作用：向服务器请求指定的资源。
Tomcat处理请求：
- 接收请求：
  Tomcat通过TCP连接接收来自浏览器的HTTP请求。
- 查询web.xml：
  - Tomcat查询web.xml配置文件，查看请求的资源是否在<servlet-mapping>的url-pattern配置中。
  - 如果找到对应的url-pattern，则获取<servlet-name>。
- 查找Servlet实例：
  - Tomcat维护了两个HashMap容器：
    ① HashMap<id, Servlet>：以<servlet-name>为键，存储Servlet实例。
    ② HashMap<url-pattern, servlet-name>：以<url-pattern>为键，存储<servlet-name>。
  - 如果未找到对应的Servlet实例，Tomcat根据<servlet-name>获取<servlet-class>中的全类名，通过反射技术实例化Servlet，并调用 init()方法 完成初始化。
- 调用 service() 方法：
  - Tomcat调用Servlet的 service()方法，处理请求并生成响应数据。
- 作用：
  处理请求并生成响应数据。
Servlet处理请求：
- 创建请求和响应对象：
  Tomcat为每次请求创建一个新的 HttpServletRequest 对象和一个新的 HttpServletResponse 对象。
- 调用service()方法：
  Servlet的 service()方法 根据请求方式（如GET 或 POST）调用 doGet() 或 doPost() 方法。
- 生成响应数据：
  Servlet将处理结果写入HttpServletResponse对象中。
- PS：
  Servlet是单例的，但 service()方法是多线程的，因此需要注意线程安全问题。
- 作用：
  处理请求并生成响应数据。
返回HTTP响应：
- Tomcat将 HttpServletResponse 对象中的内容打包成HTTP响应。
- HTTP响应包括：
  - 状态行：如HTTP/1.1 200 OK。
  - 响应头：如Content-Type: text/html、Content-Length: 1024。
  - 响应体：如HTML内容。
- Tomcat通过TCP连接将HTTP响应返回给浏览器。
- 作用：将处理结果返回给浏览器。
浏览器渲染页面：
- 解析HTML：
  浏览器解析HTML文档，构建DOM树。
- 解析CSS：
  浏览器解析CSS文件，构建CSSOM树。
- 执行JavaScript：
  浏览器执行JavaScript代码，可能会修改DOM树和CSSOM树。
- 构建渲染树：
  浏览器将DOM树和CSSOM树合并为渲染树。
- 布局和绘制：浏览器根据渲染树计算布局，并将页面内容绘制到屏幕上。
- PS：
  浏览器对静态Web资源（html,css,js,图片等）的请求实际是由Tomcat的DefaultServlet来完成的，当其他的url-pattern都匹配不上时，Tomcat就通过DefaultServlet来拦截到其它静态资源。
- 作用：
  将HTTP响应中的内容渲染为可视化的页面。

# 知识拓展

# HTTP的概念

HTTP：全称HyperTextTransferProtocol，指超文本传输协议；HTTP是互联网上应用广泛的一种网络协议。HTTP 是TCP/IP协议栈的一个应用层协议，是工作在TCP/IP协议（网络传输协议）基础上的，所有的WWW文件都遵守这个标准。其中，HTTP1.0短连接，HTTP1.1长连接。

# HTTP1.0短连接和 HTTP1.1长连接的区别

HTTP/1.0短连接：
- 定义：
  在HTTP/1.0中，默认情况下，每次HTTP请求完成后会关闭TCP连接。
- 过程：
  ① 浏览器与服务器通过三次握手建立TCP连接。
  ② 浏览器发送HTTP请求，服务器返回HTTP响应。
  ③ 服务器关闭TCP连接。
- 缺点：
  ① 性能开销大：每次请求都需要建立和关闭TCP连接，增加了延迟和资源消耗。
  ② 不适合频繁请求：对于需要多次请求的页面（如加载多个资源），性能较差。
HTTP/1.1长连接：
- 定义：
  在HTTP/1.1中，默认使用长连接（Connection: keep-alive），允许在同一个TCP连接上发送多个HTTP请求和响应。
- 过程：
  ① 浏览器与服务器通过三次握手建立TCP连接。
  ② 浏览器发送多个HTTP请求，服务器返回多个HTTP响应。
  ③ 当连接空闲一段时间后，服务器或浏览器会关闭TCP连接。
- 优点：
  ① 减少连接开销：复用TCP连接，减少了建立和关闭连接的开销。
  ② 提高性能：适合需要多次请求的页面（如加载多个资源）。
- 缺点：
  连接管理复杂：需要处理连接的复用和超时关闭。

# HTTPS 和 HTTP 的区别

HTTP：
- 定义：
  HTTP（HyperText Transfer Protocol）是应用层协议，用于在浏览器和服务器之间传输超文本（如HTML、CSS、JavaScript等）。
- 特点：
  ① 明文传输：数据以明文形式传输，容易被窃听或篡改。
  ② 无加密：不提供数据加密和身份验证。
  ③ 默认端口：80。
HTTPS：
- 定义：
  HTTPS（HyperText Transfer Protocol Secure）是HTTP的安全版本，通过 TLS/SSL 协议对数据进行加密和身份验证。
- 特点：
  ① 加密传输：数据通过 TLS/SSL 协议加密，防止窃听和篡改。
  ② 身份验证：通过数字证书验证服务器身份，防止中间人攻击。
  ③ 默认端口：443。
- 工作原理：
  1. TLS（Transport Layer Security）握手：
    ① 客户端（浏览器）向服务器发送ClientHello消息，包含支持的TLS版本和加密算法。
    ② 服务器回复ServerHello消息，选择TLS版本和加密算法，并发送数字证书。
    ③ 客户端验证证书，生成会话密钥，并使用服务器的公钥加密后发送给服务器。
    ④ 服务器使用私钥解密会话密钥，双方开始加密通信。
  2. 加密通信：
    客户端和服务器端使用会话密钥加密和解密数据。

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