Подробно опиши процессы, которые происходят после открытия браузера

После открытия браузера и ввода пользователем URL-адреса (например, https://example.com), происходит сложная последовательность процессов, охватывающих сетевой, операционный, браузерный и визуализационный уровни. Ниже подробно описаны все основные стадии:

1. Преобразование URL и разбор запроса

Парсинг URL:
Браузер разбивает введённый URL на компоненты:

https://example.com:443/path?query=abc#fragment

    • https – схема (протокол)

    • example.com – доменное имя (хост)

    • 443 – порт (по умолчанию для HTTPS)

    • /path – путь к ресурсу

    • query=abc – строка запроса

    • fragment – якорь (не передаётся серверу)

2. Проверка кеша

  • Браузер сначала проверяет, есть ли в локальном кеше (memory cache, disk cache) актуальная версия страницы.

  • Если ресурс не просрочен (по заголовкам Cache-Control, Expires, ETag, Last-Modified), он загружается из кеша.

3. DNS-разрешение

  • Если данных нет в кеше или кеш просрочен, браузер определяет IP-адрес домена:

    1. Проверка DNS-кеша браузера и ОС.

    2. Если не найден – отправляется запрос к DNS-серверу (через gethostbyname или getaddrinfo).

    3. DNS может быть рекурсивным, иерархическим (от корневого ., .com, до example.com).

    4. В ответ возвращается IP-адрес (например, 93.184.216.34).

4. Установление TCP-соединения

  • Устанавливается соединение по протоколу TCP (обычно порт 80 для HTTP и 443 для HTTPS).

  • В случае HTTPS сразу после TCP происходит TLS Handshake (см. ниже).

  • TCP использует трёхстороннее рукопожатие (3-way handshake):

    1. Клиент: SYN

    2. Сервер: SYN-ACK

    3. Клиент: ACK

5. TLS/SSL-рукопожатие (только для HTTPS)

  • Происходит защищённый обмен ключами:

    1. Клиент отправляет ClientHello с поддерживаемыми алгоритмами.

    2. Сервер отвечает ServerHello, сертификатом (X.509), публичным ключом и согласованными параметрами.

    3. Клиент проверяет сертификат, генерирует pre-master secret, шифрует его открытым ключом сервера.

    4. Оба вычисляют симметричный session key, и устанавливается защищённое соединение.

6. Отправка HTTP-запроса

Браузер формирует и отправляет HTTP-запрос (обычно GET):

GET /path HTTP/1.1

Host: example.com

User-Agent: Chrome/...

Accept: text/html

  • Также могут включаться:

    • Cookies

    • Заголовки авторизации (Authorization)

    • Заголовки кеширования (If-Modified-Since, ETag)

7. Обработка сервером

  • Запрос попадает на веб-сервер (например, Nginx, Apache).

  • Сервер может:

    • Отдать статический файл

    • Передать запрос backend-серверу (например, PHP, Python, Node.js)

    • Обработать URL через маршрутизатор

Сервер генерирует HTTP-ответ:

HTTP/1.1 200 OK

Content-Type: text/html

Content-Length: 3500

Set-Cookie: session=abc123

8. Получение и парсинг ответа браузером

  • Браузер получает ответ и анализирует заголовки:

    • Проверяет Content-Type (например, text/html, image/png)

    • Устанавливает Cookies

    • Обновляет политику кеширования

  • Содержимое ответа (HTML, CSS, JS и др.) передаётся в процесс рендеринга.

9. Парсинг HTML и построение DOM-дерева

  • HTML разбирается на токены и ноды.

  • Создаётся DOM (Document Object Model) — дерево элементов HTML-документа.

  • В процессе парсинга браузер может:

    • Загружать внешние ресурсы (<script>, <link>, <img> и т.д.)

    • Выполнять блокирующие скрипты (если <script> без async или defer)

    • Обрабатывать события (onload, DOMContentLoaded)

10. Загрузка и обработка CSS

  • CSS-файлы загружаются из <link rel="stylesheet">

  • Создаётся CSSOM (CSS Object Model) — дерево стилей.

  • Применяются каскадные правила, специфичность и наследование.

  • Также загружаются шрифты и медиа (например, изображения через background-image).

11. Построение render tree

  • DOM и CSSOM объединяются в Render Tree — структуру, содержащую:

    • Видимые элементы (элементы с display: none игнорируются)

    • Вычисленные стили (color, font, position, z-index и т.д.)

12. Вычисление layout (reflow)

  • Каждый элемент получает геометрические координаты: размер, позиция, отступы.

  • Процесс иерархичен: от <html> вниз по дереву.

  • Запускается, если:

    • Меняется структура DOM

    • Меняются стили (например, через JS)

    • Изменяются размеры окна

13. Рендеринг (paint)

  • Элементы отрисовываются в слои:

    • Фон, текст, границы, тени, изображения

  • Отдельные части могут рендериться независимо (используются GPU-оптимизации).

14. Композитинг (compositing)

  • Отдельные слои (компоненты, анимации, видео) компонуются в финальное изображение.

  • Используется GPU (через OpenGL/DirectX).

  • Итоговое изображение отправляется в frame buffer и отображается на экране.

15. Выполнение JavaScript

  • Скрипты, подключённые через <script> или загруженные динамически, исполняются в:

    • Main thread (основной поток)

    • Web Workers — фоновый поток для вычислений

  • JS может:

    • Изменять DOM

    • Реагировать на события

    • Делать запросы через Fetch/AJAX

  • Выполнение JS может вызывать повторный layout/reflow.

16. Обработка событий и интерактивность

  • Браузер включает цикл событий (event loop).

  • Обрабатываются:

    • Клики, наведение мыши

    • Навигация по вкладкам

    • Скроллинг

  • Подключаются библиотеки, SPA-роутинг, фреймворки (React, Vue и т.д.)

17. Аналитика, безопасность, фоновая активность

  • Выполняются вызовы аналитических систем (Google Analytics, Yandex Metrica).

  • Обрабатываются политики безопасности:

    • CSP (Content Security Policy)

    • **CORS
      **

    • **SameSite Cookies
      **
    • Проверяются сертификаты и валидность HTTPS.

  • Браузер может предзагружать ресурсы (preload, prefetch), открывать сокеты (WebSocket), кешировать с помощью Service Workers и PWA API.

Таким образом, открытие сайта в браузере включает в себя десятки взаимосвязанных процессов, от сетевого уровня до графического вывода и взаимодействия с пользователем. Всё это работает в миллисекундные сроки и обеспечивает быструю и безопасную загрузку веб-страниц.

29-06-2025
Easy 7 просмотров