当你在浏览器中输入google.com并且按下回车之后发生了什么？
回车键按下
USB键盘
串行信号在计算机的USB控制器处被解码，然后被驱动进行进一步解释。之后按键的码值被传输到操作系统的硬件抽象层。
虚拟键盘（触屏设备）
虚拟键盘引发一个软中断，返回给OS一个“按键按下”消息。这个消息又返回来向当前活跃的应用通知一个“按键按下”事件。
产生中断[非USB键盘]
键盘在它的中断请求线(IRQ)上发送信号，信号会被中断控制器映射到一个中断向量，实际上就是一个整型数 。CPU使用中断描述符表(IDT)把中断向量映射到对应函数，这些函数被称为中断处理器，它们由操作系统内核提供。当一个中断到达时，CPU根据IDT和中断向量索引到对应的中端处理器，然后操作系统内核出场了。
(Windows)一个 WM_KEYDOWN 消息被发往应用程序
(Mac OS X)一个 KeyDown NSEvent被发往应用程序
(GNU/Linux)Xorg 服务器监听键码值
解析URL
浏览器通过URL能够知道下面的信息：
Protocol
使用HTTP协议
Resource
请求的资源是主页(index)
输入的是URL还是搜索的关键字？
当协议或主机名不合法时，浏览器会将地址栏中输入的文字传给默认的搜索引擎。大部分情况下，在把文字传递给搜索引擎的时候，URL会带有特定的一串字符，用来告诉搜索引擎这次搜索来自这个特定浏览器。
检查HSTS列表……
浏览器检查自带的“预加载HSTS（HTTP严格传输安全）”列表
这个列表里包含了那些请求浏览器只使用HTTPS进行连接的网站
如果网站在这个列表里
浏览器会使用HTTPS而不是HTTP协议，否则，最初的请求会使用HTTP协议发送
注意，一个网站哪怕不在HSTS列表里，也可以要求浏览器对自己使用HSTS政策进行访问
转换非ASCII的Unicode字符
浏览器检查输入是否含有不是 a-z， A-Z，0-9， - 或者 . 的字符
如果有非ASCII的字符的话
浏览器会对主机名部分使用 Punycode 编码
DNS查询……
浏览器检查域名是否在缓存当中
如果缓存中没有
就去调用 gethostbynme 库函数（操作系统不同函数也不同）进行查询
gethostbyname 函数在试图进行DNS解析之前首先检查域名是否在本地Hosts里
Hosts的位置 不同的操作系统有所不同
如果 gethostbyname 没有这个域名的缓存记录，也没有在 hosts 里找到
它将会向DNS 服务器发送一条DNS查询请求。DNS服务器是由网络通信栈提供的，通常是本地路由器或者ISP的缓存DNS服务器。
查询本地DNS服务器
如果DNS服务器和我们的主机在同一个子网内
系统将会查询ARP缓存，以得到DNS服务器的ARP入口。缓存没有命中的话就要进行ARP广播（见下面），缓存命中的话，我们就得到了DNS.server.ip.address = dns:mac:address
如果DNS服务器和我们的主机在不同的子网
与上面类似，不过我们的目标变成了默认网关，得到的信息是default.gateway.ip.address = gateway:mac:address
ARP
要想发送ARP广播，我们需要有一个目标IP地址，同时还需要知道用于发送ARP广播的接口的Mac地址。
首先查询ARP缓存，如果缓存命中，我们返回结果：目标IP = MAC
如果缓存没有命中
查看路由表，看看目标IP地址是不是在本地路由表中的某个子网内。是的话，使用跟那个子网相连的接口，否则使用与默认网关相连的接口。
现在我们有了DNS服务器或者默认网关的IP地址，我们可以继续DNS请求了
使用53端口向DNS服务器发送UDP请求包，如果响应包太大，会使用TCP
如果本地/ISP DNS服务器没有找到结果，它会发送一个递归查询请求，一层一层向高层DNS服务器做查询，直到查询到起始授权机构，如果找到会把结果返回
使用套接字
TCP segment被送往网络层，网络层会在其中再加入一个IP头部，里面包含了目标服务器的IP地址以及本机的IP地址，把它封装成一个TCP packet。
这个TCP packet接下来会进入链路层，链路层会在封包中加入frame头部，里面包含了本地内置网卡的MAC地址以及网关（本地路由器）的MAC地址。像前面说的一样，如果内核不知道网关的MAC地址，它必须进行ARP广播来查询其地址。
客户端选择一个初始序列号(ISN)
将设置了SYN位的封包发送给服务器端，表明自己要建立连接并设置了初始序列号
服务器端接受到SYN包，如果它可以建立连接：
服务器端选择它自己的初始序列号
服务器端设置SYN位，表明自己选择了一个初始序列号
服务器端把 (客户端ISN + 1) 复制到ACK域，并且设置ACK位，表明自己接收到了客户端的第一个封包
客户端通过发送下面一个封包来确认这次连接：
自己的序列号+1
接收端ACK+1
设置ACK位
数据通过下面的方式传输：
当一方发送了N个Bytes的数据之后，将自己的SEQ序列号也增加N
另一方确认接收到这个数据包（或者一系列数据包）之后，它发送一个ACK包，ACK的值设置为接收到的数据包的最后一个序列号
关闭连接时：
要关闭连接的一方发送一个FIN包
另一方确认这个FIN包，并且发送自己的FIN包
要关闭的一方使用ACK包来确认接收到了FIN
UDP 数据包
TLS 握手
客户端发送一个 Client hello 消息到服务器端
消息中同时包含了它的TLS版本，可用的加密算法和压缩算法。
服务器端向客户端返回一个 Server hello 消息
消息中包含了服务器端的TLS版本，服务器选择了哪个加密和压缩算法，以及服务器的公开证书，证书中包含了公钥。
客户端验证服务器端的证书是否有效
使用非对称加密算法加密一个对称密钥，客户端将这个加密后的秘钥发送给服务器端，同时附带了服务器的公钥和一个加密信息用于验证身份。
服务器端使用自己的私钥解密上面提到的对称秘钥
然后向客户端返回一个使用自己私钥加密的验证消息
客户端确认服务器端身份，生成一个会话秘钥
将这个秘钥连同一个 finished 消息给服务器端
服务器端也向客户端发送一个使用协商好的会话秘钥加密的 finished 消息
从现在开始，接下来整个会话都使用会话秘钥进行加密
TCP 数据包
HTTP 协议……
如果浏览器是Google出品的，它不会使用HTTP协议来获取页面信息，而是会与服务器端发送请求，商讨使用SPDY协议。
如果浏览器使用HTTP协议，它会向服务器发送请求。
如果HTML引入了 www.google.com 域名之外的资源，浏览器会回到上面解析域名那一步，按照下面的步骤往下一步一步执行，请求中的 Host 头部会变成另外的域名。
HTTP服务器请求处理
服务器验证其上已经配置了google.com的虚拟主机
服务器验证google.com接受GET方法
服务器验证该用户可以使用GET方法(根据IP地址，身份信息等)
服务器根据请求信息获取相应的响应内容
这种情况下由于访问路径是 "/" ,会访问index这个文件。(你可以重写这个规则，但是这个是最常用的)
服务器会使用指定的处理程序分析处理这个文件，比如假设Google使用PHP
服务器会使用PHP解析index文件,并捕获输出
服务器会返回PHP的输出结果给请求者
HTML 解析
浏览器渲染引擎从网络层取得请求的文档，一般情况下文档会分成8kB大小的分块传输。HTML解析器的主要工作是对HTML文档进行解析，生成解析树。
解析算法
HTML不能使用常见的自顶向下或自底向上方法来进行分析。
解析结束之后
文档的状态会变为“完成”，浏览器会进行“加载”事件。
浏览器容错
在解析HTML网页是永远不会出现“语法错误”，浏览器会修复所以错误，然后继续解析。加载/预加载网页的外部资源（CSS，图像，Javascript 文件等），执行同步 Javascript 代码。
CSS 解析
根据 CSS词法和句法 分析CSS文件和 <style> 标签
每个CSS文件都被解析成一个样式表对象
这个对象里包含了带有选择器的CSS规则，和对应CSS语法的对象
CSS解析器可能是自顶向下的，也可能是使用解析器生成器生成的自底向上的解析器
页面渲染
通过遍历DOM节点树创建一个“Frame 树”或“渲染树”，并计算每个节点的各个CSS样式值
通过累加子节点的宽度，该节点的水平内边距(padding)、边框(border)和外边距(margin)，自底向上的计算
通过自顶向下的给每个节点的子节点分配可行宽度，计算每个节点的实际宽度
通过应用文字折行、累加子节点的高度和此节点的内边距(padding)、边框(border)和外边距(margin)，自底向上的计算每个节点的高度
使用上面的计算结果构建每个节点的坐标
当存在元素使用 floated，位置有 absolutely 或 relatively 属性的时候，会有更多复杂的计算
详见http://dev.w3.org/csswg/css2/ 和 http://www.w3.org/Style/CSS/current-work
创建layer(层)来表示页面中的哪些部分可以成组的被绘制，而不用被重新栅格化处理。每个帧对象都被分配给一个层
页面上的每个层都被分配了纹理(?)
每个层的帧对象都会被遍历，计算机执行绘图命令绘制各个层，此过程可能由CPU执行栅格化处理，或者直接通过D2D/SkiaGL在GPU上绘制
上面所有步骤都可能利用到最近一次页面渲染时计算出来的各个值，这样可以减少不少计算量
计算出各个层的最终位置，一组命令由 Direct3D/OpenGL发出，GPU命令缓冲区清空，命令传至GPU并异步渲染，帧被送到Window Server。
GPU 渲染
在渲染过程中，图形处理层可能使用通用用途的CPU，也可能使用图形处理器GPU
当使用GPU用于图形渲染时，图形驱动软件会把任务分成多个部分，这样可以充分利用GPU强大的并行计算能力，用于在渲染过程中进行大量的浮点计算。
Window Server
后期渲染与用户引发的处理
渲染结束后，浏览器根据某些时间机制运行JavaScript代码(比如Google Doodle动画)或与用户交互(在搜索栏输入关键字获得搜索建议)。类似Flash和Java的插件也会运行，尽管Google主页里没有。这些脚本可以触发网络请求，也可能改变网页的内容和布局，产生又一轮渲染与绘制。
评论（6）