一个网络请求是怎么进行的|原理篇
当我们去面试的时候，常常会被问到一个问题：在浏览器里面输入 url，按下回车键，会发生什么？
这个问题涉及浏览器中的运行机制和页面加载流程，并且这些内容也都穿插在我们日常开发中，包括前后端联调、对网页进行性能优化等。
今天我会先跟你聊一聊浏览器中网络请求是怎么进行的，这样你对整个网页渲染会有个更好的认识。
# 页面的请求过程
当我们打开某个网站的页面，浏览器就会发起网络请求获取该页面的资源，我们也可以从控制台看到以下的请求信息：
在 Network 面板里，我们能看到所有浏览器发起的网络请求，包括页面、图片、CSS 文件、XHR 请求等，还能看到请求的状态（200 成功、404 找不到、缓存、重定向等等）、耗时、请求头和内容、返回头和内容等
图中第一个就是网站页面的请求，返回<html>页面。
接下来，浏览器会加载页面，同时页面中涉及的外部资源也会根据需要，在特定的时机触发请求下载，包括我们看到的 PNG 图片、JavaScript 文件（这里没有 CSS 样式，是因为样式被直出在<html>页面内容里了）。
回到前面的问题，实际上当我们在浏览器输入网页地址，按下回车键后，浏览器的处理过程如下：
- DNS 域名解析（此处涉及 DNS 的寻址过程），找到网页的存放服务器；
- 浏览器与服务器建立 TCP 连接；
- 浏览器发起 HTTP 请求；
- 服务器响应 HTTP 请求，返回该页面的 HTML 内容；
- 浏览器解析 HTML 代码，并请求 HTML 代码中的资源（如 JavaScript、CSS、图片等，此处可能涉及 HTTP 缓存）；
- 浏览器对页面进行渲染呈现给用户（此处涉及浏览器的渲染原理）。
# DNS 解析
DNS 的全称是 Domain Name System，又称域名系统，它负责把www.qq.com这样的域名地址翻译成一个 IP（比如14.18.180.206），而客户端与服务器建立 TCP 连接需要通过 IP 通信
让客户端和服务器连接并不是靠域名进行，在网络中每个终端之间实现连接和通信是通过一个唯一的 IP 地址来完成。在建立 TCP 连接前，我们需要找到建立连接的服务器，DNS 的解析过程可以让用户通过域名找到存放文件的服务器。
DNS 解析过程会进行递归查询，分别依次尝试从以下途径，按顺序地获取该域名对应的 IP 地址。
- 浏览器缓存
- 系统缓存（用户操作系统 Hosts 文件 DNS 缓存）
- 路由器缓存
- 互联网服务提供商 DNS 缓存（联通、移动、电信等互联网服务提供商的 DNS 缓存服务器）
- 根域名服务器
- 顶级域名服务器
- 主域名服务器
DNS 解析过程会根据上述步骤进行递归查询，如果当前步骤没查到，则自动跳转到到下一步骤通过下一个 DNS 服务器进行查找。如果最终依然没找到，浏览器便会将页面响应为打开失败。
除此之外，我们在前后端联调过程中也常常需要配置 HOST，这个过程便是修改了浏览器缓存或是系统缓存。通过将特定域名指向我们自身的服务器 IP 地址，便可以实现通过域名访问本地环境、测试环境、预发布环境的服务器资源。
那为什么需要配置域名 HOST，而不直接使用 IP 地址进行访问呢？这是因为浏览器的同源策略会导致跨域问题
同源策略要求，只有当请求的协议、域名和端口都相同的情况下，我们才可以访问当前页面的 Cookie/LocalStorage/IndexDB、获取和操作 DOM 节点，以及发送 Ajax 请求。通过同源策略的限制，可以避免恶意的攻击者盗取用户信息，从而可以保证用户信息的安全。
对于非同源的请求，我们常常称为跨域请求，需要进行跨域处理。常见的跨域解决方案有这几种。
- 使用
document.domain + iframe：只有在主域相同的时候才能使用该方法。- 自
Chrome 101版本开始，document.domain将变为可读属性，也就是意味着上述这种跨域的方式被禁用了
- 自
- 动态创建
script(JSONP)：通过指定回调函数以及函数的传参数据，让页面执行相应的脚本内容。 - 使用
location.hash + iframe：利用location.hash来进行传值。 - 使用
window.name + iframe：原理是window.name值在不同的页面（甚至不同域名）加载后依旧存在。 - 使用
window.postMessage()实现跨域通信。 - 使用跨域资源共享 CORS（Cross-origin resource sharing）。
- 使用
Websockets
其中，CORS 作为现在的主流解决方案，它允许浏览器向跨源服务器，发出 XMLHttpRequest 请求，从而克服了 Ajax 只能同源使用的限制。实现 CORS 通信的关键是服务器，只要服务端实现了 CORS 接口，就可以进行跨源通信。
DNS 解析完成后，浏览器获得了服务端的 IP 地址，接下来便可以向服务端发起 HTTP 请求。目前大多数 HTTP 请求都建立在 TCP 连接上，因此客户端和服务端会先建立起 TCP 连接。
# TCP 连接的建立
TCP 连接的建立过程比较偏通信底层，在前端日常开发过程中不容易接触到。但有时候我们需要优化应用的加载耗时、请求耗时或是定位一些偏底层的问题（请求异常、HTTP 连接无法建立等），都会或多或少依赖这些偏底层的知识。
另外，从面试的角度看，我们需要掌握 TCP/UDP 的区别、TCP 的三次握手和四次挥手内容。
- TCP 协议提供可靠传输服务，UDP 协议则可以更快地进行通信；
- 三次握手：指 TCP 连接的建立过程，该过程中客户端和服务端总共需要发送三个包，从而确认连接存在。
- 四次挥手：指 TCP 连接的断开过程，该过程中需要客户端和服务端总共发送四个包以，从而确认连接关闭。
当客户端和服务端建立起 TCP 连接之后，HTTP 服务器会监听客户端发起的请求，此时客户端会发起 HTTP 请求
# HTTP 请求与 TCP 协议
前面说过，目前大多数 HTTP 请求都是基于 TCP 协议。TCP 协议的目的是提供可靠的数据传输，它用来确保可靠传输的途径主要包括两个：
- 乱序重建：通过对数据包编号来对其排序，从而使得另一端接收数据时，可以重新根据编号还原顺序
- 丢包重试：可通过发送方是否得到响应，来检测出丢失的数据并重传这些数据。
通过以上方式，TCP 在传输过程中不会丢失或破坏任何数据，这也是即使出现网络故障也不会损坏文件下载的原因。
因此，目前大多数 HTTP 连接基于 TCP 协议。不过，在 HTTP/3 中底层支撑是 QUIC 协议，该协议使用的是 UDP 协议。因为 UDP 协议丢弃了 TCP 协议中所有的错误检查内容，因此可以更快地进行通信，更常用于直播和在线游戏的应用。
也就是说，HTTP/3 基于 UDP 协议实现了数据的快速传输，同时通过 QUIC 协议保证了数据的可靠传输，最终实现了又快又可靠的通信。
