前端相关问题

1、理解下从 域名 -> DNS -> IP -> TCP -> HTTP 的过程

步骤：

1、在浏览器输入URL，URL解析；

2、DNS解析这个域名，并返回IP；

3、根据IP建立TCP连接（三次握手）；

4、HTTP发起请求；

5、服务器处理请求，浏览器接收HTTP的响应；

6、关闭TCP连接（四次挥手），浏览器解析文档；

7、渲染页面；

详细描述：

1、URL解析

    通过URL解析出主机名

2、域名解析

    1）首先浏览器会先查找本地hosts文件是否有这个网址映射关系，如果有就调用这个IP地址映射，完成域名解析。

    2）如果没有找到则会查找本地的DNS解析器缓存，如果找到则返回。

    3）如果还是没有找到则会查找本地DNS服务器，如果找到则返回。

    4）最后迭代查询，按根域服务器->顶级域名.cn->第二层域名->子域名的顺序找到IP地址。

以chrome为例查看缓存，使用chrome://net-internals/#dns进行查看。

3、TCP的三次握手

    第一次握手：建立连接时，客户端发送syn包(syn=j)到服务器，并进入SYN_SENT状态，等待服务器确认；

    第二层握手：服务器接收到syn包，必须确认客户端的SYN(ack=j+1)，同时自己也发送一个SYN包(syn=k)，即SYN+ACK包，此时服务器进入SYN_RECV状态；

    第三次握手：客户端收到服务器的SYN_ACK包，向服务器发送确认包ACK(ack=k+1)，此包发送完毕，客户端和服务器进入ESTABLISHED(TCP连接成功)状态，完成三次握手。

4、发起http请求

    

        完整的HTTP请求包含请求行，请求头部，请求主体三个部分。

5、服务器响应请求，浏览器接收响应

    服务器在收到浏览器发送的HTTP请求之后，会收到HTTP报文封装成HTTP的Request对象，并通过不同的web服务器进行处理，处理完的结果以HTTP的Response对象返回，主要包括状态码，响应头，响应报文三个部分。

状态码主要包括以下部分：

    1xx：指示信息-表示请求已接收，继续处理

    2xx：成功-表示请求已被成功接收，理解，接收

    3xx：重定向-要完成请求必须进行更进一步的操作

    4xx：客户端错误-请求语法错误或请求无法实现

    5xx：服务器端错误：服务器未能合法实现请求

响应头主要由：cache-control、connection、date、pragma等组成。

6、关闭TCP连接

    

7、渲染页面

• HTML解析出DOM Tree
• CSS解析出Style Rules
• 将二者关联生成Render Tree
• Layout 根据Render Tree计算每个节点的信息
• Painting 根据计算好的信息绘制整个页面

以Chrome为例，分析域名是如何解析的（譬如输入www.）：

1.Chrome浏览器会首先搜索浏览器自身的DNS缓存（缓存时间比较短，大概只有一分钟，且只能容纳1000条缓存），看自身的缓存中有没有www.对应的条目，而且有没有过期，如果有且没有过期则解析到此结束。

    注：可以使用chrome://net-internals/#dns 来进行查看

2.如果第一步没成功，那么Chrome会搜索操作系统自身的DNS缓存，如果找到且没有过期则解析到此结束。

    注：以Windows为例查看操作系统自身DNS缓存，在命令行下使用ipconfig /displaydns进行查看。

3.如果第二步没成功，那么尝试读取host文件（位于C:\Windows\System32\drivers\etc），查看有没有该域名对应的额IP地址，如果有则解析成功。

4.如果第三步没成功，浏览器会发起一个DNS的系统调用，就会向本地配置的首选DNS服务器（一般是电信运营商提供，也可以是Google提供的DNS服务器）发起域名解析请求（通过的是UDP协议向DNS的53端口发起请求，这个请求是递归的请求，也就是运营商的DNS服务器必须得提供给我们该域名的IP地址），运营商的DNS服务器首先查找自身的缓存，找到对应的条目，且没有过期，则解析成功。如果没有找到对应的条目，则有运营商的DNS代我们的浏览器发起迭代DNS解析请求，它首先是会找根域的DNS的IP地址（这个DNS服务器都内置13台根域的DNS的IP地址），就会向其发起请求，根域发现这是一个顶级域com域的一个域名，于是就告诉运营商的DNS我不知道这个域名的IP地址，但是我知道com域的IP地址，你去找它去，于是运营商的DNNS又向这个域名的DNS地址（这个一般就是由域名注册商提供的，像万网，新网等）发起请求，这个时候域的DNS服务器一查，诶，果真在我这里，于是就把找到的结果发送给运营商的DNS服务器，这个时候运营商的DNS服务器就拿到了www.这个域名对应的IP地址，并返回给Windows系统内核，内核又把结果返回给浏览器，终于浏览器拿到了www.对应的IP地址。

注：一般情况下是不会进行以下步骤的

5.  操作系统就会查找NetBIOS name Cache（NetBIOS名称缓存，就存在客户端电脑中的），那这个缓存有什么东西呢？凡是最近一段时间内和我成功通讯的计算机的计算机名和Ip地址，就都会存在这个缓存里面。什么情况下该步能解析成功呢？就是该名称正好是几分钟前和我成功通信过，那么这一步就可以成功解析。

6.  如果第5步也没有成功，那会查询WINS 服务器（是NETBIOS名称和IP地址对应的服务器）。

7.  如果第6步也没有查询成功，那么客户端就要进行广播查找。

8.  如果第7也没有成功，那么客户端就读取LMHOSTS文件（和HOSTS文件同一个目录下，写法也一样）。

2、  HTTP1.0 HTTP1.1 HTTP2.0的性能区别

    

    HTTP1.0

• 无状态、有连接

    HTTP1.1

• 持久连接

        增加connection字段，通过设置Keep-Alive可以保持HTTP连接不断开。

• 请求管道化

        管道化使得请求能够“并行”传输。

        也就是说，管道化可以把先进先出的队列从客户端（请求队列）迁移到服务端（响应队列）。

• 增加缓存处理

        强缓存和协商缓存

        

• 增加Host字段、支持断点传输

        使得服务器能够创建多个Web站点

    

    HTTP2.0

•  二进制分帧

        在应用层和传输层增加一个二进制分帧层，改进传输性能。

• 多路复用（连接共享）

        实现真正的并行传输，能够在一个TCP上进行任意数量的HTTP请求。

• 头部压缩

           使用encoder来减少传输的header大小，搞笑的压缩算法很大的压缩了header。

• 服务器推送

         服务器除了对最初请求的响应外，服务器还可以额外的向客户端推送资源，而无需客户端明确的请求。

3、 websocket连接的建立过程

    websocket 基于TCP传输协议，并复用HTTP的握手通道。

（1）客户端发送请求报文

    发送请求的要求：

• 请求的WebSocket URI必须要是定义的有效的URI。
• 如果客户端已经有一个WebSocket连接到远程服务器端，不论是否是同一个服务器，客户端必须要等待上一个连接关闭后才能发送新的连接请求，也就是同一客户端一次只能存在一个WebSocket连接。如果想同一个服务器有多个连接，客户端必须要串行化进行。如果客户端检测到多个到不同服务器的连接，应该限制一个最大连接数，在web浏览器中应该设定最多可以打开的标签页的数目。这样可以防止到远程服务器的DDOS攻击，但这是对到多个服务器的连接，如果是到同一个服务器连接，并没有数目限制。
• 如果使用了代理服务器，那么客户端建立连接的时候需要告知代理服务器向目标服务器打开TCP连接。
• 如果连接没有打开，一定是某一方出现错误，此时客户端必须要关闭再次连接的尝试。
• 连接建立后，握手必须要是一个有效的HTTP请求
• 请求的方式必须是GET，HTTP协议的版本至少是1.1
• Upgrade字段必须包含而且必须是"websocket"，Connection字段必须内容必须是“Upgrade”
• Sec-Websocket-Version必须，而且必须是13

（2）服务器发送响应报文

• 解析握手请求头：获取握手依据Key并进行处理，检测HTTP的GET请求和版本是否准确，Host字段是否有权限，Upgrade字段中websocket是一个与大小写无关的ASCII字符串，Connection字段是一个大小写无关的"Upgrade"ASCII字符串，Websocket协议版本必须为13，其他的关于Origin、Protocol和Extensions可选。
• 发送握手响应头：检测是否是wss协议连接，如果是就是用TLS握手连接，否则就是普通连接。服务器可以添加额外的验证信息到客户端进行验证。当进行一系列验证之后，服务器必须返回一个有效的HTTP响应头。响应头中每一行一个字段，结束必须为“\r\n”，使用的ABNF语法。