HTTP请求过程详解

一、整体流程概述

HTTP请求过程从用户输入URL开始，到页面完成渲染结束，主要分为 DNS解析、建立连接、发送请求、处理响应、渲染页面、断开连接 六个核心阶段。

重要：

当用户输入URL后，浏览器首先解析域名，通过DNS查询获取服务器IP。接着通过三次握手建立TCP连接，如果是HTTPS还会进行TLS加密协商。然后浏览器发送HTTP请求，服务器处理后返回响应数据。浏览器解析HTML/CSS，构建DOM和渲染树，最终绘制页面。完成渲染后，通过四次挥手断开连接。整个过程涉及网络协议、服务器处理、浏览器渲染等多个环节，优化手段包括使用HTTP/2、CDN和缓存策略等。

二、分步骤详细说明

1、URL解析与DNS查询

（1）核心步骤：

浏览器解析URL，分离协议（HTTP/HTTPS）、域名（如 www.example.com）、路径。
DNS查询：

检查浏览器缓存 → 系统缓存 → 路由器缓存 → 本地DNS服务器。

若缓存未命中，递归查询至根DNS → 顶级域DNS（如 .com）→ 权威DNS，最终获取目标IP（如 93.184.216.34）。

（2）示例：输入https://www.baidu.com，浏览器通过DNS解析获取服务器IP地址。

2、建立TCP连接（三次握手）

目的：确保可靠传输。

流程：

客户端发送 SYN包（序列号x），请求建立连接。

服务器返回 SYN-ACK包（序列号y，确认号x+1），确认客户端的连接请求。

客户端发送 ACK包（确认号y+1），确认服务端的响应，双方正式建立连接。

关键点：
三次握手确保双方确认彼此的收发能力，HTTP默认端口80，HTTPS为443。

为什么需要三次握手？

防止历史重复连接的初始化，确保上方收发能力正常。

具体回答如下：

三次握手的核心目的是确保双方具备双向通信能力，并同步初始序列号。如果只有两次握手：

无法防止历史连接：网络延迟导致的旧SYN报文可能让服务器误建连接，浪费资源。

无法验证客户端接收能力：服务器无法确认客户端能否正常接收数据。
三次握手通过客户端对服务器SYN的确认（第三次ACK），既解决了历史连接问题，又验证了双向通信能力，是可靠性与效率的最佳平衡。

3、TLS握手（仅HTTPS）

流程：

客户端发送支持的加密套件列表。

服务器返回证书和选择的加密套件。

客户端验证证书（如CA机构颁发），生成对称密钥并用公钥加密发送。

双方切换至对称加密通信。

示例：
HTTPS通过TLS加密，防止中间人攻击，确保数据安全。

4、发送HTTP请求

请求结构：

请求行：方法（GET/POST）、路径（/index.html）、协议版本（HTTP/1.1）。

请求头：Host（域名）、User-Agent（客户端信息）、Cookie（身份凭证）。

请求体：POST/PUT方法时携带的表单数据。
示例：

http
GET /index.html HTTP/1.1
Host: www.example.com
User-Agent: Chrome/91.0

5、服务器处理与返回响应

服务器处理：

Web服务器（如Nginx）接收请求，转发至后端应用（如Node.js）。

应用执行业务逻辑（如查询数据库），生成响应内容（HTML/JSON）。

响应结构：

状态行：状态码（200 OK、404 Not Found）。

响应头：Content-Type（数据类型）、Cache-Control（缓存策略）。

响应体：HTML、图片等数据。
示例：
HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: text/html
<html>...</html>

6、浏览器解析与渲染

关键步骤：

解析HTML构建DOM树：将HTML标签转换为树形结构。

解析CSS生成CSSOM树：确定样式规则。

合并渲染树：DOM + CSSOM → 确定可见元素。

布局（Layout）：计算元素的位置和尺寸。

绘制（Paint）：将像素输出到屏幕。

优化点：
“JS可能阻塞渲染，建议将脚本放在底部或使用async/defer。”

7、断开连接（四次挥手）

流程：

客户端发送 FIN包，请求关闭（通知对方不要再发送数据，但可以接收数据）。

服务器返回 ACK包（确认收到关闭请求，但可能仍有数据需要发送）。

服务器发送 FIN包（通知对方自己已做好准备断开连接）。

客户端返回 ACK包，连接关闭（确保服务器收到最后的确认，防止旧数据干扰新连接）。

意义：
四次挥手确保双方数据完整传输，避免资源泄漏。

为什么需要四次挥手？

TCP是全双工协议，双方需要独立关闭各自的发送通道。客户端发送FIN表示不再发送数据，但服务器可能仍有数据要传输，因此先回复ACK确认，处理完数据后再发送自己的FIN。若合并为三次挥手，可能导致数据未发送完毕就被强制关闭。四次挥手的设计确保了双向通道的可靠关闭，同时通过TIME-WAIT状态解决网截断络延迟导致的报文冲突问题。

三、对比三次握手和四次挥手：

阶段	三次握手	四次挥手
目的	建立双向通信能力	关闭双向通信能力
报文合并	SYN和ACK可合并（SYN-ACK）	ACK和FIN一般不能合并
关键原因	建立连接时无数据传输	断开连接时可能存在未发完的数据