浏览器（基于Chromium）运行机制剖析
字数 2048 2025-08-11 08:36:31

浏览器运行机制深度解析：从输入URL到页面渲染的全过程

1. 域名解析：从网址到IP地址的转换

1.1 域名系统(DNS)基础

  • DNS定义：分布式数据库系统，用于将域名和IP地址相互映射
  • 存在意义：解决IP地址(如192.168.1.1)难以记忆的问题，使用有意义的域名(如www.baidu.com)

1.2 域名解析完整流程

  1. 浏览器DNS缓存查询：首先检查本地缓存中是否有该域名的解析记录
  2. 本地DNS服务器查询：若缓存未命中，向本地DNS服务器发起UDP请求
  3. 递归查询过程：
    • 根域名服务器查询(获取顶级域名如.com的服务器地址)
    • 顶级域名服务器查询(获取二级域名如baidu.com的服务器地址)
    • 权威域名服务器查询(获取最终IP地址)
  4. 结果返回：解析结果沿查询路径返回，最终到达浏览器

注意：解析过程会在任意一步获得结果时立即终止，不必走完全部流程

2. 建立TCP连接：三次握手过程

2.1 TCP连接建立步骤

  1. SYN：客户端发送SYN(同步序列编号)包到服务器
  2. SYN-ACK：服务器响应SYN-ACK(同步确认)包
  3. ACK：客户端发送ACK(确认)包确认连接

2.2 TCP协议特性

  • 提供可靠、有序的数据传输
  • 包含错误检测和纠正机制
  • 连接终止需要四次挥手过程

3. 请求资源：HTTP协议通信

3.1 浏览器架构分层(Chromium为例)

  1. WebKit层：
    • HTML引擎
    • JavaScript引擎(V8)
    • CSS引擎
  2. Content层：
    • Renderer/Renderer host
    • WebContents
  3. Browser层：
    • 主进程管理
    • 网络通信
    • 用户界面

3.2 网页资源下载流程

  1. Frame Tree创建：Browser进程创建表示网页结构的Frame Tree
  2. IPC通信：通过进程间通信通知Render进程准备渲染
  3. Render Tree初始化：Render进程创建Render Tree用于实际渲染
  4. HTTP请求：Browser进程构造HTTP请求获取网页资源
  5. 资源缓存：下载的资源暂存于Browser层缓冲区
  6. 渲染通知：通过IPC通知Render进程读取资源

4. 解析与渲染：从HTML到像素

4.1 DOM树构建过程

  1. 标记化(Tokenization)：将HTML文本转换为标记序列
  2. 树构建：根据标记构建DOM树结构
    • Document为根节点
    • HTML元素为根节点的子节点
    • 包含head和body等子元素

4.2 CSSOM树构建

  • 样式规则：解析