阿里面試：“說(shuō)一下從 url 輸入到返回請(qǐng)求的過(guò)程”
作者 | 孟祥_(kāi)成都
來(lái)源 | https://juejin.cn/post/6928677404332425223
前言
年前準(zhǔn)備換工作，總結(jié)了一波面試最頻繁的面試問(wèn)題跟大家交流。此文章是關(guān)于瀏覽器的常見(jiàn)問(wèn)題，大概面試10家遇到6家提問(wèn)類(lèi)似問(wèn)題（主要是大廠(chǎng)和中廠(chǎng)）。（面試的部分內(nèi)容已經(jīng)忘了，為了串聯(lián)成一個(gè)完整的故事，增加可讀性，20%的內(nèi)容為虛構(gòu)），目前入職滴滴出行成都團(tuán)隊(duì)。
問(wèn)題: 從瀏覽器地址欄輸入url到請(qǐng)求返回發(fā)生了什么
你一看這種爛掉牙的問(wèn)題，小case，但996面試大佬由此延展的問(wèn)題已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了這個(gè)問(wèn)題本身了，不信你就接著看。
我回答了首先會(huì)進(jìn)行 url 解析，根據(jù) dns 系統(tǒng)進(jìn)行 ip 查找。
話(huà)音剛落，此時(shí)一位喜歡修福報(bào)的公司的大佬打斷了我，說(shuō)url為啥要解析，dns查詢(xún)規(guī)則是什么？我一聽(tīng)就心里想，不按套路出牌啊，網(wǎng)上一般都沒(méi)問(wèn)這兩個(gè)問(wèn)題，心里再一想，俗話(huà)說(shuō)，萬(wàn)事開(kāi)頭難，扛過(guò)這一波，答出來(lái)，就是陽(yáng)光明媚，萬(wàn)物騷動(dòng)的春天！
先說(shuō)為什么url要解析（也就是編碼)
我回答大概內(nèi)容是：因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了URL只能是字母和數(shù)字，還有一些其它特殊符號(hào)（-_.~ ! * ' ( ) ; : @ & = + $ , / ? # [ ]，特殊符號(hào)是我下來(lái)查的資料，實(shí)在背不住這么多，比較常見(jiàn)的就是不包括百分號(hào)和雙引號(hào)），而且如果不轉(zhuǎn)義會(huì)出現(xiàn)歧義，比如 http:www.baidu.com?key=value,假如我的key本身就包括等于=符號(hào)，比如ke=y=value，就會(huì)出現(xiàn)歧義，你不知道=到底是連接key和value的符號(hào)，還是說(shuō)本身key里面就有=。大佬接著毒打我說(shuō)，那url編碼的規(guī)則是什么呢，我說(shuō)utf-8 大佬接著窮追不舍，為啥是utf-8呢，所有瀏覽器都是這樣嗎？中文的話(huà)用gb2312編碼嗎，還有就是萬(wàn)一瀏覽器不是你說(shuō)的這樣統(tǒng)一用utf-8，你怎么保證都是utf-8的編碼? 我支支吾吾的說(shuō)，我了解的大概是這樣，不太清楚, 應(yīng)該和html本身的編碼格式有關(guān)，然后怎么保證utf-8的編碼，我覺(jué)得可以用encodeURIComponent 大佬說(shuō)encodeURIComponent比encodeURI有什么區(qū)別? 區(qū)別就是encodeURIComponent編碼范圍更廣，適合給參數(shù)編碼，encodeURI適合給URL本身（locaion.origin）編碼,當(dāng)然項(xiàng)目里一般都是用qs庫(kù)去處理
然后說(shuō)說(shuō)dns解析流程，并且html如何做dns優(yōu)化
首先dns這個(gè)屬于很久以前在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)謝希仁版看到過(guò)了，有一些細(xì)節(jié)忘了，但是大致流程是記得的。比如說(shuō)查詢(xún)一個(gè)網(wǎng)址為：www.baidu.com
1、器中輸入https://www.baidu.com 域名，操作系統(tǒng)會(huì)先查hosts件是否有記錄，有的話(huà)就會(huì)把相對(duì)應(yīng)映射的IP返回。
2、hosts文件沒(méi)有就去查本地dns解析器有沒(méi)有緩存。（這個(gè)我沒(méi)答上來(lái)）
3、然后就去找我們計(jì)算機(jī)上配置的dns服務(wù)器上有或者有緩存，就返回
4、還沒(méi)有的話(huà)就去找根DNS服務(wù)器(全球13臺(tái)，固定ip地址)，然后判斷.com域名是哪個(gè)服務(wù)器管理，如果無(wú)法解析，就查找.baidu.com服務(wù)器是否能解析，直到查到www.baidu.com的IP地址
注:后面查資料才發(fā)現(xiàn)dns查詢(xún)有兩種模式，一種是轉(zhuǎn)發(fā)模式，一種是非轉(zhuǎn)發(fā)模式，我上面說(shuō)的4是非轉(zhuǎn)發(fā)模式。
前端的dns優(yōu)化，可以在html頁(yè)面頭部寫(xiě)入dns緩存地址，比如
<meta http-equiv="x-dns-prefetch-control" content="on" />
<link rel="dns-prefetch" href="http://bdimg.share.baidu.com" />
終于抗過(guò)了第一輪的猛問(wèn)，接著我繼續(xù)說(shuō)從瀏覽器地址欄輸入url到請(qǐng)求返回發(fā)生了什么？
查找到IP之后，就是http協(xié)議的三次握手（以及后面會(huì)涉及到四次分手）
我剛恢復(fù)節(jié)奏，準(zhǔn)備侃侃而談，修福報(bào)的大佬再次打斷了我，說(shuō)三次握手，為啥兩次不行，順便說(shuō)一下3次握手發(fā)生了什么。
我去，大意了，沒(méi)有閃，這是不是說(shuō)我每說(shuō)一句都要夾雜著各種問(wèn)題，太難了啊！！！
沒(méi)有辦法，繼續(xù)回答大佬，我說(shuō)我先回答三次握手發(fā)生的事情吧，簡(jiǎn)答來(lái)說(shuō)：
第一次握手：主機(jī)A發(fā)送位碼為SYN＝1的TCP包給服務(wù)器，并且隨機(jī)產(chǎn)生一個(gè)作為確認(rèn)號(hào)（這是tcp包的一部分），主機(jī)B收到SYN碼后直到A要求建立連接; 第二次握手：主機(jī)B收到請(qǐng)求后，向A發(fā)送確認(rèn)號(hào)（主機(jī)A的seq+1），syn=1，seq = 隨機(jī)數(shù) 的TCP包； 主機(jī)A收到后檢查確認(rèn)號(hào)是否正確，即第一次A發(fā)送的確認(rèn)號(hào)是否+1了，以及位碼ack是否為1，若正確，主機(jī)A會(huì)再發(fā)送確認(rèn)號(hào)(主機(jī)B的seq+1)，ack=1，主機(jī)B收到后確認(rèn)seq值與ack=1則連接建立成功。
接著補(bǔ)上小問(wèn)題為什么兩次握手不行，因?yàn)榈诙挝帐郑鳈C(jī)B還不能確認(rèn)主機(jī)A已經(jīng)收到確認(rèn)請(qǐng)求，也是說(shuō)B認(rèn)為建立好連接，開(kāi)始發(fā)數(shù)據(jù)了，結(jié)果發(fā)出去的包一直A都沒(méi)收到，那攻擊B就很容易了，我專(zhuān)門(mén)發(fā)包不接收，服務(wù)器很容易就掛了。
接著，大佬說(shuō)出個(gè)加分題，我看你不是科班出身，能答多少是多少。問(wèn)題是,從網(wǎng)卡把數(shù)據(jù)包傳輸出去到服務(wù)器發(fā)生了什么，提示我OSI參考模型
我一聽(tīng)，好嘛，這不是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的知識(shí)嗎，幸虧之前看過(guò)書(shū)，但也是好久以前看過(guò)了，只能憑借自己的理解解答了。
我說(shuō)，先從局域網(wǎng)把數(shù)據(jù)發(fā)送到公司的交換機(jī)（如果交換機(jī)沒(méi)有緩存本地mac地址和IP地址的映射，此時(shí)會(huì)通過(guò)ARP協(xié)議來(lái)獲得），交換機(jī)的好處是可以隔離沖突域（因?yàn)橐蕴W(wǎng)用的是CSMA/CD協(xié)議,這個(gè)協(xié)議規(guī)定網(wǎng)線(xiàn)上同一時(shí)刻只能有一臺(tái)機(jī)器發(fā)送數(shù)據(jù)），這樣就可以不僅僅同一時(shí)刻只有一臺(tái)機(jī)器發(fā)送網(wǎng)絡(luò)包了 然后交換機(jī)再將數(shù)據(jù)發(fā)送到路由器，路由器相當(dāng)于公司網(wǎng)關(guān)（我們公司小），路由器具有轉(zhuǎn)發(fā)和分組數(shù)據(jù)包的功能（路由器通過(guò)選定的路由協(xié)議會(huì)構(gòu)造出路由表，同時(shí)不定期的跟相鄰路由器交換路由信息），然后這算是經(jīng)過(guò)了物理層，數(shù)據(jù)鏈路層（以太網(wǎng)）,開(kāi)始到網(wǎng)絡(luò)層進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)了 然后路由器轉(zhuǎn)發(fā)IP數(shù)據(jù)報(bào)，一般公司的IP地址都會(huì)經(jīng)過(guò)NAT轉(zhuǎn)換，讓內(nèi)網(wǎng)的ip也能夠訪(fǎng)問(wèn)外網(wǎng)，我們公司我注意了一下是192.168打頭的內(nèi)網(wǎng)ip地址。通過(guò)路由器的分組傳輸，所有數(shù)據(jù)到達(dá)服務(wù)器。 然后服務(wù)器的上層協(xié)議傳輸層協(xié)議開(kāi)始發(fā)揮作用，根據(jù)tcp包里的端口號(hào)，讓服務(wù)器特定的服務(wù)來(lái)處理到來(lái)的數(shù)據(jù)包，并且tcp是面向字節(jié)流的(tcp有四大特性，可靠傳輸、流量控制、擁塞控制、連接管理)，所以我們node的request對(duì)象，它的監(jiān)聽(tīng)事件data事件為什么要用字符串一起拼接起來(lái)呢（buffer），就是因?yàn)閠cp本身就是字節(jié)流，request對(duì)象使用的data（http層面）是tcp傳來(lái)的數(shù)據(jù)塊。 最后數(shù)據(jù)由傳輸層轉(zhuǎn)交給應(yīng)用層，也就是http服務(wù)（或者h(yuǎn)ttps），后端經(jīng)過(guò)一系列邏輯處理，返回給前端數(shù)據(jù)。
答完這里，我說(shuō)大佬我只知道大概的流程，具體細(xì)節(jié)我不是很清楚，但自己后面會(huì)補(bǔ)上。。。
大佬讓我繼續(xù)，我就接著3次握手之后接著說(shuō)道，建立完鏈接，就該請(qǐng)求html文件了，如果html文件在緩存里面瀏覽器直接返回，如果沒(méi)有，就去后臺(tái)拿
剛說(shuō)到緩存，立馬就有一種不詳?shù)念A(yù)感，果不其然大佬先讓把緩存解釋一下。緩存這種問(wèn)爛的問(wèn)題，本以為能輕松應(yīng)對(duì)，結(jié)果還是被問(wèn)了個(gè)滿(mǎn)頭包。。。。
堅(jiān)決不給中國(guó)人發(fā)Offer的GitLab成立中國(guó)公司！立志3-5年上市，怕是聞到了韭菜香？
我說(shuō)的大概意思是:
瀏覽器首次加載資源成功時(shí)，服務(wù)器返回200，此時(shí)瀏覽器不僅將資源下載下來(lái)，而且把response的header(里面的date屬性非常重要，用來(lái)計(jì)算第二次相同資源時(shí)當(dāng)前時(shí)間和date的時(shí)間差)一并緩存; 下一次加載資源時(shí)，首先要經(jīng)過(guò)強(qiáng)緩存的處理，cache-control的優(yōu)先級(jí)最高，比如cache-control：no-cache,就直接進(jìn)入到協(xié)商緩存的步驟了，如果cache-control：max-age=xxx,就會(huì)先比較當(dāng)前時(shí)間和上一次返回200時(shí)的時(shí)間差，如果沒(méi)有超過(guò)max-age，命中強(qiáng)緩存，不發(fā)請(qǐng)求直接從本地緩存讀取該文件（這里需要注意，如果沒(méi)有cache-control，會(huì)取expires的值，來(lái)對(duì)比是否過(guò)期），過(guò)期的話(huà)會(huì)進(jìn)入下一個(gè)階段，協(xié)商緩存 協(xié)商緩存階段，則向服務(wù)器發(fā)送header帶有If-None-Match和If-Modified-Since的請(qǐng)求，服務(wù)器會(huì)比較Etag，如果相同，命中協(xié)商緩存，返回304；如果不一致則有改動(dòng)，直接返回新的資源文件帶上新的Etag值并返回200; 協(xié)商緩存第二個(gè)重要的字段是，If-Modified-Since，如果客戶(hù)端發(fā)送的If-Modified-Since的值跟服務(wù)器端獲取的文件最近改動(dòng)的時(shí)間，一致則命中協(xié)商緩存，返回304；不一致則返回新的last-modified和文件并返回200;
果不其然，大佬問(wèn)了一些緩存不常問(wèn)的，首先就是問(wèn)我知道什么是from disk cache和from memory cache嗎，什么時(shí)候會(huì)觸發(fā)？
我說(shuō)強(qiáng)緩存會(huì)觸發(fā)，這兩種，具體什么行為不知道,大概內(nèi)容如下：
1、先查找內(nèi)存，如果內(nèi)存中存在，從內(nèi)存中加載；
2、如果內(nèi)存中未查找到，選擇硬盤(pán)獲取，如果硬盤(pán)中有，從硬盤(pán)中加載；
3、如果硬盤(pán)中未查找到，那就進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求；
4、加載到的資源緩存到硬盤(pán)和內(nèi)存；
接著大佬又問(wèn)知道什么是啟發(fā)式緩存嗎，在什么條件下觸發(fā)？
這個(gè)問(wèn)題給我的感覺(jué)就兩個(gè)字，懵逼！然后如實(shí)回答不知道。（查了下資料大概如下）
啟發(fā)式緩存:
如果響應(yīng)中未顯示Expires，Cache-Control：max-age或Cache-Control：s-maxage，并且響應(yīng)中不包含其他有關(guān)緩存的限制，緩存可以使用啟發(fā)式方法計(jì)算新鮮度壽命。通常會(huì)根據(jù)響應(yīng)頭中的2個(gè)時(shí)間字段 Date 減去 Last-Modified 值的 10% 作為緩存時(shí)間。
// Date 減去 Last-Modified 值的 10% 作為緩存時(shí)間。
// Date：創(chuàng)建報(bào)文的日期時(shí)間, Last-Modified 服務(wù)器聲明文檔最后被修改時(shí)間
response_is_fresh = max(0,（Date - Last-Modified)) % 10
接著回答，我說(shuō)返回html之后，會(huì)解析html,這部分知識(shí)我提前準(zhǔn)備過(guò)，但是答的不是很詳細(xì)，大概意思就是cssom + domTree = html,然后布局和繪制
構(gòu)建DOM樹(shù)(DOM tree)：從上到下解析HTML文檔生成DOM節(jié)點(diǎn)樹(shù)（DOM tree），也叫內(nèi)容樹(shù)（content tree）； 構(gòu)建CSSOM(CSS Object Model)樹(shù)：加載解析樣式生成CSSOM樹(shù)； 執(zhí)行JavaScript：加載并執(zhí)行JavaScript代碼（包括內(nèi)聯(lián)代碼或外聯(lián)JavaScript文件）； 構(gòu)建渲染樹(shù)(render tree)：根據(jù)DOM樹(shù)和CSSOM樹(shù),生成渲染樹(shù)(render tree)； 渲染樹(shù)：按順序展示在屏幕上的一系列矩形，這些矩形帶有字體，顏色和尺寸等視覺(jué)屬性。 布局（layout）：根據(jù)渲染樹(shù)將節(jié)點(diǎn)樹(shù)的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)布局在屏幕上的正確位置； 繪制（painting）：遍歷渲染樹(shù)繪制所有節(jié)點(diǎn)，為每一個(gè)節(jié)點(diǎn)適用對(duì)應(yīng)的樣式，這一過(guò)程是通過(guò)UI后端模塊完成；
接著面試官問(wèn)我一些頁(yè)面渲染層的一些優(yōu)化手段，大概如下：
頁(yè)面渲染優(yōu)化
HTML文檔結(jié)構(gòu)層次盡量少，最好不深于六層； 腳本盡量后放，放在前即可； 少量首屏樣式內(nèi)聯(lián)放在標(biāo)簽內(nèi)； 樣式結(jié)構(gòu)層次盡量簡(jiǎn)單； 在腳本中盡量減少DOM操作，盡量緩存訪(fǎng)問(wèn)DOM的樣式信息，避免過(guò)度觸發(fā)回流； 減少通過(guò)JavaScript代碼修改元素樣式，盡量使用修改class名方式操作樣式或動(dòng)畫(huà)； 動(dòng)畫(huà)盡量使用在絕對(duì)定位或固定定位的元素上； 隱藏在屏幕外，或在頁(yè)面滾動(dòng)時(shí)，盡量停止動(dòng)畫(huà)； 盡量緩存DOM查找，查找器盡量簡(jiǎn)潔； 涉及多域名的網(wǎng)站，可以開(kāi)啟域名預(yù)解析
最后面試官問(wèn)我，如何診斷頁(yè)面渲染時(shí)各個(gè)性能指標(biāo)，我大概說(shuō)了，通過(guò)chrome瀏覽器的工具，比如看網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求情況的network，還有看頁(yè)面渲染情況的perfermance，以后有機(jī)會(huì)自己總結(jié)一篇。