导航流程简介：从输入URL到页面展示

古城微笑少年丶 2023-07-11 08:36 15阅读 0赞

今天我来说下整个导航流程，首先，我问个问题，看大家是否能详细回答——在浏览器中，从输入URL到页面展示，这中间发生了什么？

如果你能详细的回答，那么这篇文章对你来说，是小巫见大巫了。

首先，我们从图说起，看下图：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MjA3MTExNw_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
如果你看过我之前的文章《浅析Chrome浏览器的多进程架构》，那你肯定知道打开Chrome会有一个浏览器进程、一个网络进程和至少一个渲染进程存在。**而在整个导航流程中，这些进程是相互配合的**。  
整个流程包含了许多步骤，其中用**蓝色背景标记**的是比较核心的知识点。这个过程可以大致描述如下：

*  首先，浏览器进程接收到用户输入的URL请求（浏览器进程管理用户的交互事件），浏览器进程便将该URL转发给网络进程。
 *  然后，在网络进程中发起真正的URL请求（当然，如果存在对应的缓存资源，是会终止该网络请求的）。
 *  接着网络进程收到了响应头数据，便解析响应头数据，并将数据转发给浏览器进程。
 *  浏览器进程接收到网络进程的响应头数据之后，发送 “提交导航(CommitNavigation)” 消息给渲染进程。
 *  渲染进程接收到 “提交导航” 的消息之后，便开始准备接收HTML数据，接收数据的方式是直接和网络进程建立数据管道。
 *  最后渲染进程会向浏览器进程 “确认提交” ，这是告诉浏览器进程： “已经准备好接收和解析页面数据了”。
 *  浏览器进程接收到渲染进程 “提交文档” 的消息之后，便开始移除之前旧的文档，然后更新浏览器进程中的页面状态。

这其中，**用户发出URL请求到页面开始解析的这个过程，就叫作导航**。

**从输入URL到页面展示**

下面我们详细分析下这些阶段。

**1.用户输入**

当用户在地址栏中输入一个查询关键字时，地址栏会判断输入的关键字是**搜索内容**，还是**请求的URL**。

*  如果是搜索内容，地址栏会使用浏览器默认的搜索引擎，来合成新的带搜索关键字的URL，这也是为什么我们搜索会常常跳到百度页面的原因。
 *  如果判断输入内容符合URL规则，比如输入的是www.taobao.com，那么地址栏会根据规则，把这段内容加上协议，合成完整的URL - https://www.taobao.com

当用户输入关键词并键入回车之后，这意味着当前页面即将要被替换成新的页面，不过在这个流程继续之前，浏览器还给了当前页面一次执行beforeunload事件的机会，beforeunload事件允许页面在退出之前执行一些数据清理操作，还可以向用户询问是否要离开当前页面，比如当前页面可能有未提交完成的表单等情况，因此用户可以通过beforeunload事件来取消导航，让浏览器不再执行后续的工作。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MjA3MTExNw_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
从图中可以看出，当浏览器刚开始加载一个地址之后，标签页上的图便进入了加载状态。但此时图中页面显示的依然是之前打开的页面内容，并没有立即替换为淘宝的页面。因为需要等待提交文档阶段，页面内容才会被替换。

**2.URL请求过程**

接下来，便进入了页面资源请求过程。这时，浏览器进程会通过进程间通信（IPC）把URL请求发送至网络进程，网络进程接收到URL请求后，会在这里发起真正的URL请求流程。

首先，网络进程会查找本地缓存是否缓存了该资源（由服务器响应头中的Cache-Control决定是否缓存该资源，Max-Age决定缓存时间，单位是秒）。如果有缓存资源，那么直接返回资源给浏览器进程；如果在缓存中没有查找到资源，那么直接进入网络请求流程。这请求的第一步就是进行DNS解析，以获取请求域名的服务器IP地址。如果请求协议是HTTPS，那么还需要建立TLS连接（以后会详细讲述HTTPS中TLS/SSL）。

接下来就是利用IP地址和服务器建立TCP链接。连接建立之后，浏览器端会构建请求行、请求头等信息，并把该域名相关的Cookie等数据附加到请求头中，然后向服务器发送构建的请求信息。

服务器接收到请求信息后，会根据请求信息生成响应数据（包括响应行、响应头和响应体等信息），并发给网络进程。等网络进程接收了响应行和响应头之后，就开始解析响应头的内容了。

**（1）重定向**

在接收到服务器返回的响应头后，网络进程开始解析响应头，如果发现返回的状态码是301或者302（可以通过crul工具查看），那么说明服务器需要浏览器重定向到其他URL。这时网络进程会从响应头的Location字段里面读取重定向的地址，然后再发起新的HTTP或HTTPS请求，一切又重头开始了。参考下图：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MjA3MTExNw_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
此图中返回的响应行中的状态码是301，表示要进行重定向，网络进程会请求Location中的地址，发起新一轮的URL请求。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MjA3MTExNw_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]

此图中返回的响应行中的状态码是200，表示请求OK，可以继续往下进行处理该请求了。

**（2）响应数据类型处理**

URL请求的数据类型，有时候是一个下载类型（比如音频文件），有时候是HTML页面，浏览器是怎么区分的呢？

答案是Content-Type。**Content-Type是HTTP头中一个非常重要的字段，它告诉浏览器服务器返回的响应体数据是什么类型**，然后浏览器会根据Content-Type的值来决定如何显示响应体的内容。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MjA3MTExNw_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]  
此图中表示返回的数据类型是**text/html**，也就是HTML页面。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MjA3MTExNw_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]  
此图中表示返回的数据类型是**application/octet-stream**，表示是字节流类型，当做数据下载类型处理。

不同的Content-Type的后续处理流程也截然不同。**如果Content-Type字段的值被浏览器判断为下载类型，那么该请求会被提交给浏览器的下载管理器，同时该URL请求的导航流程就此结束。**

**3.准备渲染进程**

默认情况下，Chrome会为每一个页面分配一个渲染进程，也就是说，每打开一个新页面就会配套创建一个新的渲染进程。但是，也有一些例外。

**（1）多个页面会同时运行在一个渲染进程中**

**同一站点：指根域名（不包括www这样的第一个字段，比如baidu.com）和协议都是相同的URL。**

**如果从一个页面打开了另一个页面，而新页面和当前页面属于同一站点的话，那么新页面会复用父页面的渲染进程**。官方把这个策略叫 process-per-site-instance。

但是如果不是同一站点的话，Chrome会为新的页面分配新的渲染进程。

**（2）强制创建新的渲染进程**

如果从一个页面中通过a链接打开了属于同一站点的页面，但是a链接的rel属性值使用了noopener和onreferrer，即如下代码：

这个时候，Chrome会为新的页面分配一个新的渲染进程。

**4.提交文档**

所谓提交文档，就是指浏览器进程将网络进程接收到的HTML数据交给渲染进程，具体流程如下：

*  首先当浏览器进程接收到网络进程的响应头数据之后，便向渲染进程发起 “提交文档” 的消息。
 *  渲染进程接收到 “提交文档” 的消息后，会和网络进程建立传输数据的 “管道”。
 *  等文档数据传输完成之后，渲染进程会返回 “确认提交” 的消息给浏览器进程。
 *  浏览器进程在收到 “确认提交” 的消息后，会更新浏览器界面状态，包括了安全状态、地址栏的URL、前进后退的历史状态，并更新Web页面。  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MjA3MTExNw_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]  
    这也解释了为什么在浏览器的地址栏里输入一个地址后，之前的页面没有立马消失，而是要加载一会儿才会更新页面。

到这里，一个完整的导航流程就 “走” 完了，之后就要进入渲染阶段。

**5.渲染阶段**

一旦文档被提交，渲染进程便开始页面解析和子资源加载了，之后的课程会讲解整个渲染流水线，喜欢此课程的朋友，请加个关注。

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