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完整面试题地址:
作者:程序员poetry
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# HTTP请求流程:为什么很多站点第二次打开速度会很快

一个TCP连接过程包括了建立连接、传输数据和断开连接三个阶段。

而HTTP协议,正是建立在TCP连接基础之上的。HTTP是一种允许浏览器向服务器获取资源的协议,是Web的基础,通常由浏览器发起请求,用来获取不同类型的文件,例如HTML文件、CSS文件、JavaScript文件、图片、视频等。此外,HTTP也是浏览器使用最广的协议,所以要想学好浏览器,就要先深入了解HTTP。

不知道你是否有过下面这些疑问:

  1. 为什么通常在第一次访问一个站点时,打开速度很慢,当再次访问这个站点时,速度就很快了?
  2. 当登录过一个网站之后,下次再访问该站点,就已经处于登录状态了,这是怎么做到的呢?

这一切的秘密都隐藏在HTTP的请求过程中。所以,在今天这篇文章中,我将通过分析一个HTTP请求过程中每一步的状态来带你了解完整的HTTP请求过程,希望你看完这篇文章后,能够对HTTP协议有个全新的认识

# 浏览器端发起HTTP请求流程

如果你在浏览器地址栏里键入地址: http://baidu.com, 那么接下来,浏览器会完成哪些动作呢?下面我们就一步一步详细“追踪”下

# 1. 构建请求

首先,浏览器构建请求行信息(如下所示),构建好后,浏览器准备发起网络请求

GET /index.html HTTP1.1
@前端进阶之旅: 代码已经复制到剪贴板

# 2. 查找缓存

在真正发起网络请求之前,浏览器会先在浏览器缓存中查询是否有要请求的文件。其中,浏览器缓存是一种在本地保存资源副本,以供下次请求时直接使用的技术。

当浏览器发现请求的资源已经在浏览器缓存中存有副本,它会拦截请求,返回该资源的副本,并直接结束请求,而不会再去源服务器重新下载。这样做的好处有:

  • 缓解服务器端压力,提升性能(获取资源的耗时更短了);
  • 对于网站来说,缓存是实现快速资源加载的重要组成部分。

当然,如果缓存查找失败,就会进入网络请求过程了。

# 3. 准备IP地址和端口

不过,先不急,在了解网络请求之前,我们需要先看看HTTP和TCP的关系。因为浏览器使用HTTP协议作为应用层协议,用来封装请求的文本信息;并使用TCP/IP作传输层协议将它发到网络上,所以在HTTP工作开始之前,浏览器需要通过TCP与服务器建立连接。也就是说HTTP的内容是通过TCP的传输数据阶段来实现的,你可以结合下图更好地理解这二者的关系。

那接下来你可以思考这么“一连串”问题:

  • HTTP网络请求的第一步是做什么呢?结合上图看,是和服务器建立TCP连接。
  • 那建立连接的信息都有了吗?上一篇文章中,我们讲到建立TCP连接的第一步就是需要准备IP地址和端口号。
  • 那怎么获取IP地址和端口号呢?这得看看我们现在有什么,我们有一个URL地址,那么是否可以利用URL地址来获取IP和端口信息呢?

在上一篇文章中,我们介绍过数据包都是通过IP地址传输给接收方的。由于IP地址是数字标识,比如极客时间网站的IP是39.106.233.176, 难以记忆,但使用极客时间的域名( time.geekbang.org)就好记多了,所以基于这个需求又出现了一个服务,负责把域名和IP地址做一一映射关系。这套域名映射为IP的系统就叫做“域名系统”,简称DNS(Domain Name System)。

所以,这样一路推导下来,你会发现在第一步浏览器会请求DNS返回域名对应的IP。当然浏览器还提供了DNS数据缓存服务,如果某个域名已经解析过了,那么浏览器会缓存解析的结果,以供下次查询时直接使用,这样也会减少一次网络请求

拿到IP之后,接下来就需要获取端口号了。通常情况下,如果URL没有特别指明端口号,那么HTTP协议默认是80端口。

# 4. 等待TCP队列

现在已经把端口和IP地址都准备好了,那么下一步是不是可以建立TCP连接了呢?

答案依然是“不行”。Chrome有个机制,同一个域名同时最多只能建立6个TCP连接,如果在同一个域名下同时有10个请求发生,那么其中4个请求会进入排队等待状态,直至进行中的请求完成。

当然,如果当前请求数量少于6,会直接进入下一步,建立TCP连接。

# 5. 建立TCP连接

排队等待结束之后,终于可以快乐地和服务器握手了,在HTTP工作开始之前,浏览器通过TCP与服务器建立连接。而TCP的工作方式,我在上一篇文章中已经做过详细介绍了,如果有必要,你可以自行回顾下,这里我就不再重复讲述了。

# 6. 发送HTTP请求

一旦建立了TCP连接,浏览器就可以和服务器进行通信了。而HTTP中的数据正是在这个通信过程中传输的。

你可以结合下图来理解,浏览器是如何发送请求信息给服务器的。

首先浏览器会向服务器发送请求行,它包括了请求方法、请求URI(Uniform Resource Identifier)和HTTP版本协议。

发送请求行,就是告诉服务器浏览器需要什么资源,最常用的请求方法是Get。比如,直接在浏览器地址栏键入极客时间的域名(

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