HTTP一次完整的http请求所经历的步骤
當我們在瀏覽器的地址欄鍵入www.linux178.com，然后回車，從回車這一刻到看到頁面到底發生了什么呢？
- 域名解析
- 發起TCP3次握手
- 建立TCP連接后發起http請求
- 服務器響應請求，返回結果
- 瀏覽器得到html標簽代碼
- 瀏覽器解析html代碼中的資源，例如js，css，img等
- 瀏覽器對頁面進行渲染并呈現給用戶
一下我們已chrome瀏覽器為例，對上面的過程一一分析。
一.?域名解析
首先chrome瀏覽器會解析www.linux178.com這個域名（準確的說法是主機名）對應的IP地址。怎么解析得到對應的IP地址呢？
（1）瀏覽器首先搜索自身的DNS緩存（緩存時間比較短，大概只有1分鐘，且只能容納1000條數據），看自身的緩存中是否有www.linux178.com對應的條目，而且沒有過期，如果有且沒有過期，解析就到此結束。我們可以通過在chrome瀏覽器地址欄中輸入：chrome://net-internals/#dns來查看。
（2）如果瀏覽器自身的緩存中沒有找到對應的條目，那么chrome瀏覽器會搜索操作系統自身的DNS緩存，如果找到且沒有過期則停止搜索，解析到此結束。如何查看操作系統自身的DNS緩存，以Windows系統為例，可以在cmd命令行中輸入ipconfig/displaydns來查看。
（3）如果在操作系統的DNS緩存中也沒有找到，那么嘗試讀取hosts文件（位于c:\Windows\System32\direvers\etc），看看這里有沒有該域名對應的IP地址，如果有則解析成功，解析到此結束。
（4）如果在hosts文件中也沒有找到對應的條目，瀏覽器會發起一個DNS（Domain Name System：域名服務協議）系統調用，就會向本地配置的首選DNS服務器（一般是電信運營商提供的，也可以使用像Google提供的DSN服務器）發起域名解析請求（通過UDP協議向DNS的53號端口發起請求，這個請求是遞歸請求，也就是這個運營商的DSN服務器必須給我們提供該域名的IP地址）。請求過程如下：
- 運營商的DNS服務器首先查找自身的緩存，如果能找到對應的條目，且沒有過期則解析成功。如果沒有找到對應的條目，則運營商的DNS代我們的瀏覽器發起迭代DNS解析請求。
- 運營商DNS首先會查找根域DNS的IP地址（這個DNS服務器內置13臺根DNS域服務器的IP地址），找到根域的DNS地址，就會向其發起請求（問一下www.linux178.com這個域名的ip地址是多少啊？）。根域發現這是一個com域（頂級域）的域名，于是返回com域的IP地址，然后運營商的DNS就得到com域的IP地址。
- 運營商的DNS得到com域的IP地址之后又向com域的IP地址發起地址請求（問一下www.linux178.com這個域名的IP地址是多少啊？）。com域這臺服務器告訴運營商的DNS我不知道www.linux178.com這個域名的IP地址，但是我知道linux178.com這個域名的DNS地址，你去找它吧。
- 于是運營商的DNS又向linux178.com這個域名的DNS地址（這個一般是由域名注冊商提供，像萬網，新網）發起請求（問一下www.linux178.com這個域名的IP地址是多少？）這個時候linux178.com域的DNS服務器在本地查找，唉，果然在我這里，于是就把找到的結果發給運營商的DNS服務器，這個時候運營商的DNS服務器就拿到了www.linux178.com對應的IP地址，并返回給Windows系統內核，內核就把這個結果返回給瀏覽器，最終瀏覽器得到這個IP地址，進行下一步動作。
注：一般情況下是不會進行一下步驟的
如果經過以上4個步驟，還是沒有解析成功，那么會進行如下步驟（針對Windows操作系統）：
（5）操作系統就會查找NetBIOS?name?Cache（網上基本輸入輸出系統，NetBIOS名稱緩存，就在客戶端電腦中），這個緩存是什么東西呢？它是最近一段時間內我和我們的電腦成功通訊的計算機名和IP地址，都會存在這個緩存里面。什么情況下該不住能解析成功呢？就是這個計算機名稱正好是幾分鐘前我們成功通訊過的，那么這一步就可以解析成功。
（6）如果第5步也沒有成功，那會查詢WINS服務器（Windows網際名字服務，NETBIOS名稱和IP地址對應的服務器）。
（7）如果第6步也沒有查詢成功，那么客戶端就要進行廣播查找。
（8）如果第7步也沒有查詢成功，那么客戶端就讀取LMHOSTS文件（和hosts文件在同一個目錄下，寫法也一樣）。
如果第8步還是沒有解析成功，那么就宣告這次解析失敗，無法和目標計算機進行通信。只要這8步中任意一個解析成功，就可以成功和目標計算進進行通信。
看下圖的抓包截圖：
Linux虛擬機測試，使用命令wget www.linux178.com來請求，發現直接使用chrome瀏覽器請求時，干擾請求比較多，所以使用wget命令來請求，不過wget命令只能把index.html請求回來，并不會對index.html中包含的靜態資源（js，css等文件）進行請求。
?抓包分析：
①號包，這個是那臺虛擬機在廣播，要獲取192.168.100.254（也就是網關）的MAC地址，因為局域網的通信靠的是MAC地址，它為什么需要和網關進行通信是因為我們的DNS服務器IP是外圍IP，要出去必須靠網關幫助才行。
②號包，這個是網關接收到虛擬機的廣播之后，回應給虛擬機，告訴虛擬機自己的MAC地址，于是客戶端找到了路由出口。
③號包，這個包是wget命令向系統配置的DNS服務器提出的域名解析請求（準確的說應該是wget發起了一個DNS解析的系統調用），請求的域名www.linux178.com期望得到的是IP6的地址（AAAA代表IPV6地址）。
④號包，這個DNS服務器給系統的響應，很顯然目前使用IPv6的還是極少數，所得得不到AAAA記錄。
⑤號包，這個還是請求解析IPv6地址，但是www.linux178.com.leo.com這個主機名是不存在的，所以得到的結果是no?such?name。
⑥號包，這個才是請求的域名對應的IPv4地址（A記錄）。
⑦號包，DNS服務器不管是從緩存里，還是進行迭代檢查最終得到的域名IP地址，響應給了系統，系統給了wget命令，wegt于是得到了www.linux178.com的IP地址，這里可以看出客戶端和本地DNS服務器是遞歸的查詢（也就是服務器必須給客戶端一個結果）就可以開始下一步了，進行TCP的三次握手。
二.?發起TCP的3次握手
拿到域名對應的IP地之后，User-Agent（一般是指瀏覽器）會以一個隨機端口（1024<端口<65535）向服務器的web程序（常用的有httpd，nginx等）80端口發起TCP的連接請求。這個連接請求（原始的http請求經過TCP/IP層模型層層包裝）到達服務器后（這中間通過各種路由設備，局域網除外），進入到網卡，然后進入到內核的TCP/IP協議棧（用于識別這個連接請求，解封包，一層層剝開），還有可能要經過Netfilter防火墻（屬于內核的模塊）的過濾，最終到達web程序（本文就以Nginx為例）最終建立TCP/IP連接，如下圖：
?
⑨號包，這個對應上面的步驟1）
⑩號包，這個對應上面的步驟2）
?號包，這個對應上面的步驟3）
TCP為什么要進行三次握手？舉一個列子，假如一個老外在故宮迷了路，看到小明，于是就有了下面的對話：
老外：Excuse?me，Can?you?speck?English？
小明：Yes
老外：OK，?I?want?to...
在問路之前老外先問小明是否會說英語，小明回答是的，這時老外才開始問路。
兩臺計算機之間的通信是靠協議（目前流行TCP/IP協議）來實現的，如果兩臺計算機使用的通信協議不一樣，那是不能進行通信的，所以這個3次握手就相當于試探一下對方是否遵循TCP/IP協議，協議完成后就可以進行通信了，當然這個說法不是那么準確。
為什么HTTP協議要基于TCP來實現？
目前在Internet中所有的傳輸都是通過TCP/IP進行的，HTTP協議作為TCP/IP模型中應用層的協議也不例外，TCP是一個端到端的可靠的面向連接的協議，所以HTTP基于傳輸層TCP協議不用擔心數據傳輸中的各種問題。
三.建立TCP連接后發起http請求
經過TCP3次握手之后，瀏覽器發起了http請求，使用的http的GET方法，請求的URL是/，協議是HTTP/1.0
下面是第?號包的詳細內容：
?
?
以上的報文是HTTP請求的報文。
那么HTTP請求報文和響應報文是什么格式呢？
起始行：如GET/HTTP/1.0（請求的方法，請求的URL，請求所使用的協議）。
頭部信息：User-Agent?Host等成對出現的值。
空行：這個也是必須的。
主體：xxx。
不管是請求報文還是響應報文，都遵循以上的格式。
那么起始行中的請求方法有那些呢？
GET：完整請求一個資源（常用）
HEAD：僅請求響應的首部
POST：提交表單（常用）
PUT：上傳文件（部分瀏覽器不支持這個方法）
DELETE：刪除
OPTIONS：返回請求的資源所支持的方法
TRACE：跟蹤一個資源其你去中間所經過的代理（該方法不是由瀏覽器發出）
那什么是URL，URI，URN呢？
URL：Uniform Resource Identifier，統一資源標識符
URI：Uniform Resource Locator，統一資源定位符，格式如：scheme://[username:password@]HOST:port/path/to/source，http://www.magedu.com/downloads/nginx-1.5.tar.gz
URN：統一資源名稱
URL和URN都屬于URI，為了方便就把URL和URI暫時都通指一個東西
請求的協議有那些呢？
http/0.9：stateless
http/1.0：MIME,keep-alive（保持連接），緩存
http/1.1：更多的請求方法，更精細的緩存控制，持久連接（persistent?content）比較常用，下面是chrome發起的http請求報文頭部信息：
其中
Accept：就是告訴服務器，我接受那些MIME類型
Accept-Encoding：接受那些壓縮方式的文件
Accept-Language：告訴服務器能夠發送那些語言
Connection：告訴服務器支持keep-alive特性
Cookie：每次請求都會攜帶上Cookie以方便服務器識別是否是同一個客戶端
Host：用來標識請求服務器的那個虛擬機，比如Nginx里面可以定義很多虛擬主機，這里就是來標識要訪問是哪一個
User-Agent：用戶代理，一般情況是瀏覽器，也有其他類型，如wget，?curl搜索引擎的蜘蛛等
條件請求首部：
If-Modified-Since是瀏覽器向服務器端詢問某個資源文件如果自從什么時間修改過，那么重新發送給我，這樣保證服務器資源文件更新時，瀏覽器再次請求，而不是使用緩存中的文件。
安全請求首部：
Anthorization：客戶端提供給服務器的認證信息
什么是MIME？
MIME：多用途互聯網郵件擴展，是一個互聯網標準，它擴展了電子郵件的標準，使其能夠支持非ASCII標準字符，二進制格式附件等多種格式的郵件消息，這個標準被定義在RFC 2045，RFC2046，RFC2047，RFC2048，RFC2049等RFC中。由于RFC 882轉化而來的RFC2882規定電子郵件標準不允許在郵件消息中使用7位ASCII字符集以外的字符。因此，一些非英語消息和二進制文件，圖像，聲音，等非文字消息不能在電子郵件中傳輸。MIME規定了用于各種各樣的數據類型的符號化方法。此外在萬維網中使用HTTP協議也是用了MIME協議中的框架，標準被擴展為互聯網媒體類型。
MIME遵循以下格式：major/minor主要類型/次要類型，例如：image/jpg，image/gif，text/html，video/quicktime，application/x-httpd-php。
四.?服務器響應http請求，瀏覽器得到html代碼
看下圖中第?號包是http請求包，第32號包是http響應包，服務器端web程序接收到http請求以后，就開始處理改請求，處理之后就返回給瀏覽器html文件。
第32號包是服務器返回給客戶端的http響應包（200?ok響應的MIME類型是text/html），代表這一次客戶端發起的http請求已經成功響應。200代表的是響應成功的狀態碼，還有其他的狀態碼如下：
1xx:?信息性狀態碼
100, 101
2xx:?成功狀態碼
200：OK
3xx:?重定向狀態碼
301: 永久重定向, Location響應首部的值仍為當前URL，因此為隱藏重定向;
302: 臨時重定向，顯式重定向, Location響應首部的值為新的URL
304：Not Modified 未修改，比如本地緩存的資源文件和服務器上比較時，發現并沒有修改，服務器返回一個 ? ? ? ? ?304狀態碼，告訴瀏覽器，你不用請求該資源，直接使用本地的資源即可。
4xx:?客戶端錯誤狀態碼
404: Not Found 請求的URL資源并不存在
5xx:?服務器端錯誤狀態碼
500: Internal Server Error 服務器內部錯誤
502: Bad Gateway 前面代理服務器聯系不到后端的服務器時出現
504：Gateway Timeout 這個是代理能聯系到后端的服務器，但是后端的服務器在規定的時間內沒有給代理服務器響應
使用chrom瀏覽器可以看到響應頭消息
Connection：使用keep-alive特性
Content-Encoding：使用gizp方式對資源壓縮
Content-Type：MIME類型為html類型，字符集是UTF-8
Date：響應的日期
Server：使用的Web服務器
Transfer-Encoding：chunked分塊傳輸碼，是http中的一種數據傳輸基址，允許HTTP由網頁服務器發送給客戶端應用（通常是網頁瀏覽器）的數據可以分成多部分
Vary：這個可以參考（http://blog.csdn.NET/tenfyguo/article/details/5939000）
X-Pingback：參考（http://blog.sina.com.cn/s/blog_bb80041c0101fmfz.html）
到底服務器端接收到http請求后怎樣生成html文件？
假設服務器使用的是nginx+php（fastcgi）架構提供服務。
通過這個配置就知道所有的網頁文件放在這個目錄下，就是當我們訪問http:www.linux178.com/時就是訪問這個目錄下面的文件，錄入訪問http://www.linux178.com/index.html，那么代表web/echo下面有個文件叫index.html。
index index.html index.htm index.php通過這個就可以得到網站的首頁文件是那個文件，也就是我們在輸入http://www.linux178.com/的時候，nginx就會自動幫我們把index.html（假設首頁是index.php當然是會嘗試去找到這個，如果沒有找到該文件就以此往下找，如果3個文件都沒有找到，那么就會拋出一個404錯誤）加到后偶棉，那么添加后的URI如果是/index.php，然后根據配置進行處理：這一段配置指明凡是請求的URL中配置（這里啟用了正則表達式進行配置），*.php后綴的（后面跟參數）都交給后端的fastcgi進程進行處理。
把php文件交給fastcgi進程處理
于是nginx把index.php這個URL交給后端的fastcgi處理，等待fastcgi處理完成后（結合數據查詢出數據，填充模板生成html文件）返回給fastcgi一個index.html文檔，Nginx再把這個index.html返回給瀏覽器，于是與瀏覽器拿到了首頁的html代碼，同時nginx會在日志文件中寫一條記錄。
注1：nginx是怎么找到index.php文件的？
當nginx發現需要/web/echo/index.php文件時，會向內核發起IO系統調用（因為要跟硬件打交道，這里的硬件是指硬盤，通常需要內核來操作，而內核提供的這些功能是通過系統調用來實現的），告訴內核，我需要這個文件,內核從/開始找到web目錄，再在web目錄下找到echo目錄，最后在echo目錄下找到index.php文件，于是把這個index.php從硬盤上讀取到內核自身的內存空間，然后再把這個文件復制到nginx進程所在的內存空間，于是乎nginx就得到了自己想要的文件了。
注2：尋找文件在文件系統層面是怎么操作的？
比如nginx需要得到/web/echo/index.php這個文件，每個分區（像linux中的ext3等文件系統，block塊是文件存儲的最小單元，默認是4096字節）包含元數據區和數據區，每一個文件在元數據區都有元數據條目（一般是128字節大小），每一個條目都有一個編號，我們稱之為inode（index node索引節點），這個inode里面包含文件類型，權限，連接次數，屬主和數組的ID，時間戳，這個文件占據了那些磁盤塊，也就是塊的編號（block每個文件可以占用多個block，并且block不一定是連續的，每個block都有編號），如下圖所示：
?還有一個要點：目錄其實也是普通文件，也要占用磁盤塊，目錄不是一個容器。默認創建的目錄都是4096字節，也就是說只需要占用一個磁盤塊，但是這個是不確定的。所以要找到目錄也需要到元數據區里面找到對應的條目，只有找到對應inode就可以找到目錄鎖占用的磁盤塊。
那到底目錄里面存放著什么，難道不是文件或者其他目錄嗎？
其實目錄里面存著這么一張表，里面放著目錄或者文件的名稱和對應的inode號（暫時稱之為映射表），如下圖：
?假設
/? ? ? ? ? 在數據區占據 1、2號block ，/其實也是一個目錄 里面有3個目錄 web 111
web? ? 占據 5號block 是目錄 里面有2個目錄 echo data
echo? ?占據 11號 block 是目錄 里面有1個文件 index.php
index.? php 占據 15 16號 block 是文件
其在文件系統中分布如下圖
???
name內核究竟是怎么找到index.php這個文件的呢？
內核拿到nginx的IO系統調用要獲取/web/echo/index.php這個文件請求之后：
1.內核讀取元數據 / 的inode，從inode里讀取/所對應的數據塊的編號，然后再數據區找到對應的塊（1,2號塊），讀取1號快上的映射表找到web這個名稱在元數據區對應的inode號
2.內核讀取web對應的node（3號），從中得知web在數據區對應的塊是5號塊，于是到數據區找到5號塊，從中讀取映射表，知道echo對應的inode是5號，于是元數據找到5號inode
3.內核讀取5號的inode，得到echo在數據區對應的是11號塊，于是到數據區讀取11號塊得到映射表，得到index.php對應的inode是9號
4.內核到元數據讀取9號inode，得到index.php對應的是15和16號數據塊，于是在數據區域找到15,16號塊，讀取其中的內容，得到index.php的完整內容。
五. 瀏覽器解析html代碼，并請求html代碼中的資源
瀏覽器拿到index.html文件后，就開始解析其中的html代碼，遇到js/css/image等靜態資源時，就向服務器端去請求下載（會使用多線程下載，每個瀏覽器的線程數不一樣），這個時候就用上keep-alive特性了，建立一次HTTP連接，可以請求多個資源，下載資源的順序就是按照代碼里的順序，但是由于每個資源大小不一樣，而瀏覽器是多線程請求資源，所以從下圖可以看出，這里的順序不一定是代碼中的順序。
瀏覽器在請求靜態資源時（在未過期的情況下），向服務器發起一個http請求（詢問自從上一次修改時間到現在有沒有對資源進行修改），如果服務器端返回304狀態碼，（告訴服務器端沒有修改），那么瀏覽器會直接讀取本地的該資源文件。
??
?詳細的瀏覽器工作原理參考：http://kb.cnblogs.com/page/129756/
?最后瀏覽器使用自己內部的工作機制，把請求到的靜態資源和html代碼進行渲染，之后呈現給用戶。
至此，一次完整的http請求事務宣告完成。
參考：https://www.cnblogs.com/tylerdonet/p/11613455.html
總結
以上是生活随笔為你收集整理的HTTP一次完整的http请求所经历的步骤的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
- 上一篇： PHP的SAPI【web server与
- 下一篇： 智能穿戴概念股龙头 已经有很多机构在研究