JS学习笔记之浏览器渲染

从接触前端开始,就一直被教导,写页面的时候,样式要放在head标签内,引用的JS文件要尽量放在body标签底部。至于这样做的原因不是很清楚。于是学习了下该方面的知识,并做了一些学习笔记。

浏览器渲染过程

用户请求的HTML文件,通过网络层到达浏览器渲染引擎后,渲染工作正式开始。基础的渲染流程主要包括四部分:

  1. HTML解析,构建 DOM Tree:渲染引擎解析HTML文档,生成DOM树;
  2. 构建Render Tree: 渲染引擎解析CSS文件,生成CSSOM树,并与DOM 树结合,构建出新的渲染树;
  3. 布局Render Tree: 对渲染树的每个节点进行位置、大小计算,从而进行布局;
  4. 绘制Render Tree: 遍历渲染树的各个节点,通过浏览器的UI后端将图形绘制在屏幕上

webkit引擎渲染流程如下,其他引擎(Gecko等)渲染流程稍有不同:

webkit引擎渲染流程.png

回流与重绘

  1. reflow:渲染树的某一部分,其大小或位置发生改变时,会影响到整个渲染树的布局,导致所有的节点大小和位置重新计算的过程(譬如删除某一部分的dom,或将某一部分设置为display:none)

  2. repaint:渲染树的某一部分,只改变其背景色或文字等不影响其大小和位置的属性时,该部分会发生重绘

阻塞渲染(CSS与JavaScript)

首先,明确一点:现代浏览器总是并行加载资源的。例如,当HTML解析器被脚本阻塞时,解析器虽然停止构建DOM树,但该脚本后面的资源仍会被预加载。
如下图所示,HTML解析被A.js阻塞,但是后续的静态资源(css和图片)仍被预加载。

资源并行加载.gif

  1. JavaScript
  • HTML解析过程中,若碰到script标签,脚本立即执行,并且会阻塞dom树的构建(解析与渲染),直至脚本执行完成(参考上图资源并行加载.gif
  1. CSS
  • css加载会不会阻塞dom树的解析?
    不会。如下图所示,a.css延迟加载10s,dom树解析完毕,但a.css还在加载过程中。

    css与dom树解析渲染.gif

  • css加载会不会阻塞dom树的渲染?
    会。参考css与dom树解析渲染.gif,a.css在加载的这10s中,处于白屏状态,10s后,页面才完全渲染出来。
    (P.S. 开发页面的时候,经常会引用第三方css库,譬如BootStrap.css,第三方库有可能会引用国外的某些字体库文件,导致加载时间过长或失败,该过程页面就表现为白屏状态,就是因为CSS阻塞了dom树的渲染导致的)

  • css加载会不会阻塞其后js的执行?
    会。如下图所示,A.js耗时1s加载完毕,但是并没有立即执行,而是等a.css耗时10s之后才执行。

    css阻塞js执行.gif

  1. 白屏与FOUC(无样式内容闪烁,Flash of unstyled content)
    根本原因,JS或CSS阻塞了dom树的构建,渲染树无法渲染。不同的浏览器,在处理方式上不一样,Chrome表现为白屏,需要等CSSOM树构建完毕,才显示内容;FireFox表现为先加载HTML内容,待CSSOM构建结束后,渲染树绘制在屏幕上,该过程内容会闪烁以下

Chrome:


白屏(Chrome).gif

FireFox:


FOUC(FireFox).gif
  1. 改变阻塞模式(defer与async)
  • defer:JS的加载不会阻塞HTML的解析,换句话说,这两个过程是并行的;JS的执行阶段被放到HTML加载解析结束之后,DOMContentLoaded事件触发之前完成,有顺序

  • async:异步执行引入的 JavaScript,与 defer 的区别在于,如果已经加载好,就会开始执行,无论此刻是 HTML 解析阶段还是 DOMContentLoaded 触发(HTML解析完成事件)之后,无顺序。

以上都是我学习过程中的总结,若有错误,欢迎拍砖指正!

参考:

  1. 浏览器的渲染:过程与原理
  2. 浅析浏览器渲染原理
  3. How browsers work
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