2023-02-27 深入浏览器渲染原理

1. 网页解析的过程

  1. 输入URL地址后, 下载index.html文件
  2. 解析html文件,遇到css或者js文件,再下载

2. 浏览器的内核

常见的浏览器内核有

  • Trident ( 三叉戟):IE、360安全浏览器、搜狗高速浏览器、百度浏览器、UC浏览器;
  • Gecko( 壁虎) :Mozilla Firefox;
  • Presto(急板乐曲)-> Blink (眨眼):Opera
  • Webkit :Safari、360极速浏览器、搜狗高速浏览器、移动端浏览器(Android、iOS)
  • Webkit -> Blink :Google Chrome,Edge

经常说的浏览器内核指的是浏览器的排版引擎:

排版引擎(layout engine),也称为浏览器引擎(browser engine)、页面渲染引擎(rendering engine)或样版引擎。

3. 解析引擎的工作流程

4. 渲染页面的详细流程

5. HTML解析过程

默认情况下服务器会给浏览器返回index.html文件,所以解析HTML是所有步骤的开始:

解析HTML,会构建DOM Tree:

6. 解析css规则

解析的html过程中,如果遇到CSS的link元素,那么会由浏览器负责下载对应的CSS文件:

  • 注意:下载CSS文件是不会影响DOM的解析的;

解析出对应的规则树:称之为 CSSOM(CSS Object Model,CSS对象模型);

7. 构建Render Tree

1. 注意一:link元素不会阻塞DOM Tree的构建过程,但是会阻塞Render Tree的构建过程

  • 这是因为Render Tree在构建时,需要对应的CSSOM Tree;

2. 注意二:Render Tree和DOM Tree并不是一一对应的关系,比如对于display为none的元素,压根不会出现在render tree中;

8. 布局(layout)和绘制(Paint)

在渲染树(Render Tree)上运行布局(Layout)以计算每个节点的几何体。

渲染树会表示显示哪些节点以及其他样式,但是不表示每个节点的尺寸、位置等信息;

布局是确定呈现树中所有节点的宽度、高度和位置信息;

在绘制阶段,浏览器将布局阶段计算的每个frame转为屏幕上实际的像素点;

包括将元素的可见部分进行绘制,比如文本、颜色、边框、阴影、替换元素(比如img)

8. 回流和重绘

8.1 理解回流reflow:(也可以称之为重排)

第一次确定节点的大小和位置,称之为布局(layout)。

之后对节点的大小、位置修改重新计算称之为回流。

8.2 什么情况下引起回流?

  • 比如DOM结构发生改变(添加新的节点或者移除节点);
  • 比如改变了布局(修改了width、height、padding、font-size等值)
  • 比如窗口resize(修改了窗口的尺寸等)
  • 比如调用getComputedStyle方法获取尺寸、位置信息;

8.3 理解重绘repaint:

第一次渲染内容称之为绘制(paint)。

之后重新渲染称之为重绘。

8.4 什么情况下会引起重绘?

比如修改背景色、文字颜色、边框颜色、样式等;

8.5 两者的关系

回流一定会引起重绘,所以回流是一件很消耗性能的事情

8.6 避免发生回流

  1. 修改样式时尽量一次性修改, 比如通过cssText修改,比如通过添加class修改
  2. 尽量避免频繁的操作DOM, 我们可以在一个DocumentFragment或者父元素中, 将要操作的DOM操作完成,再一次性的操作;
  3. 尽量避免通过getComputedStyle获取尺寸、位置等信息;
  4. 对某些元素使用position的absolute或者fixed

9. 特殊解析 – composite合成

默认情况下,标准流中的内容都是被绘制在同一个图层(Layer)中的;

一些特殊的属性,会创建一个新的合成层( CompositingLayer ),并且新的图层可以利用GPU来加速绘制;
因为每个合成层都是单独渲染的;

创建新图层的常见属性:

  • 3D transforms
  • video、canvas、iframe
  • opacity 动画转换时;
  • position: fixed
  • will-change:一个实验性的属性,提前告诉浏览器元素可能发生哪些变化;
  • animation 或 transition 设置了opacity、transform;

分层确实可以提高性能,但是它以内存管理为代价,因此不应作为 web 性能优化策略的一部分过度使用。

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