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Javascript高级(二)深入浏览器的渲染原理

abzzp 2024-11-01 250 0条评论 前端 JavaScript

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发布于2024-07-04

网页的解析过程

我们的浏览器在一个网页解析的过程中,如何执行呢?其实一个网页在执行中,先下载我们的html基本框架,当遇到link标签加载.css文件的时候会下载,下载了css会生成CSSOM树,这里的加载不是阻塞下载,然而当遇到.js文件的时候就去下载.js文件,下载js文件的时候是阻塞下载。

然后,将CSSOM树挂载到html上,然后将下载出来的js文件再用于html上,再执行渲染,从而生成真实DOM。注意在这里渲染的时候会先做layout布局,判断文档样式解构,并且查看是否display:none,有就不显示了,并且绘制图像。这里我们就不得不讲讲浏览器内核了。

浏览器内核

常见的浏览器内核:
1.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;
2.Presto(急板乐曲)->Blink(眨眼):Opera
3.Webkit:Safari、360极速浏览器、搜狗高速浏览器、移动端浏览器(Android、iOS)
4.Webkit->Blink:Google Chrome,Edge

我们最常用的谷歌浏览器v8引擎是Blink内核的。

我们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

浏览器渲染流程

渲染引擎如何解析页面
我们先看下面这张图

更详细的解析流程:https://www.html5rocks.com/en/tutorials/internals/howbrowserswork

解析一:html的解析过程

1.因为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:

2.解析HTML,会构建DOM Tree

解析二:生成CSS规则

  1. 在解析的过程中,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;
  2. 浏览器下载完CSS文件后,就会对CSS文件进行解析,解析出对应的规则树:
    我们可以称之为CSSOM(CSS Object Model,CSS对象模型);

解析三–构建Render Tree

  1. 当有了DOM Tree和CSSOM Tree后,就可以两个结合来构建Render Tree了
    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;
    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;

解析四–布局(layout)和绘制(Paint)

  1. 第四步是在渲染树(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;

  1. 第五步是将每个节点绘制(Paint)到屏幕上
    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)

回流和重绘解析

理解回流reflow:(也可以称之为重排)

  1. 第一次确定节点的大小和位置,称之为布局(layout)。
  2. 之后对节点的大小、位置修改重新计算称之为回流。

什么情况下引起回流呢?

  1. 比如DOM结构发生改变(添加新的节点或者移除节点);
  2. 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)
  3. 比如调用getComputedStyle方法获取尺寸、位置信息;

理解重绘repaint:

  1. 第一次渲染内容称之为绘制(paint)。
  2. 之后重新渲染称之为重绘。

什么情况下会引起重绘呢?

  1. 比如修改背景色、文字颜色、边框颜色、样式等;

回流一定会引起重绘,所以回流是一件很消耗性能的事情。

所以在开发中要尽量避免发生回流:

  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;

  1. 尽量避免通过getComputedStyle获取尺寸、位置等信息;
  2. 对某些元素使用position的absolute或者fixed

并不是不会引起回流,而是开销相对较小,不会对其他元素造成影响。

合成和性能优化

特殊解析–composite合成

  1. 绘制的过程,可以将布局后的元素绘制到多个合成图层中。

这是浏览器的一种优化手段;

  1. 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;
  2. 而一些特殊的属性,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;

  1. 那么哪些属性可以形成新的合成层呢?常见的一些属性:
  • 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;
  1. 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。

script元素和页面解析的关系

  1. 我们现在已经知道了页面的渲染过程,但是JavaScript在哪里呢?
  • 事实上,浏览器在解析HTML的过程中,遇到了script元素是不能继续构建DOM树的;
  • 它会停止继续构建,首先下载JavaScript代码,并且执行JavaScript的脚本;
  • 只有等到JavaScript脚本执行结束后,才会继续解析HTML,构建DOM树;
  1. 为什么要这样做呢?
  • 因为JavaScript的作用之一就是操作DOM,并且可以修改DOM;
  • 我们等到DOM树构建完成并且渲染再执行JavaScript,会造成严重的回流和重绘,影响页面的性能;
  • 会在遇到script元素时,优先下载和执行JavaScript代码,再继续构建DOM树;
  1. 但是这个也往往会带来新的问题,特别是现代页面开发中:
  2. 前的开发模式中(比如Vue、React),脚本往往比HTML页面更“重”,处理时间需要更长;
  3. 会造成页面的解析阻塞,在脚本下载、执行完成之前,用户在界面上什么都看不到;
  4. 为了解决这个问题,script元素给我们提供了两个属性(attribute):defer和async。

defer和async属性

defer属性

  1. defer 属性告诉浏览器不要等待脚本下载,而继续解析HTML,构建DOM Tree。
    脚本会由浏览器来进行下载,但是不会阻塞DOM Tree的构建过程;

如果脚本提前下载好了,它会等待DOM Tree构建完成,在DOMContentLoaded事件之前先执行defer中的代码;

  1. 所以DOMContentLoaded总是会等待defer中的代码先执行完成

    <script defer src="./js/defer-demo.js"></script>
    <script>
      window.addEventListener("DOMContentLoaded",()=>{
        console.log("DOMContentLoaded")
      })
    </script>
  2. 另外多个带defer的脚本是可以保持正确的顺序执行的。
  3. 从某种角度来说,defer可以提高页面的性能,并且推荐放到head元素中;
  4. 注意:defer仅适用于外部脚本,对于script默认内容会被忽略。

async属性

  1. async 特性与 defer 有些类似,它也能够让脚本不阻塞页面。
  2. async是让一个脚本完全独立的:
    浏览器不会因 async 脚本而阻塞(与 defer 类似);
    async脚本不能保证顺序,它是独立下载、独立运行,不会等待其他脚本;
    async不会能保证在DOMContentLoaded之前或者之后执行;

    <script>
       window.addEventListener("DOMContentLoaded",()=>{
         console.log("DOMContentLoaded")
       })
    </script>
    <script async src="./js/async-demo.js"></script>
  3. defer通常用于需要在文档解析后操作DOM的JavaScript代码,并且对多个script文件有顺序要求的;
  4. async通常用于独立的脚本,对其他脚本,甚至DOM没有依赖的;

感谢大家观看,我们下次见

评论(0)

最新评论

  • abzzp

    十天看一部剧,还可以吧[[呲牙]]

  • ab

    @梦不见的梦 行,谢谢提醒,我优化一下

  • 梦不见的梦

    网站的速度有待提升,每次打开都要转半天还进不来呢

  • abzzp

    @React实战爱彼迎项目(二) - 程序员鸡皮 哪里有问题了,报错了吗?[[微笑]]

  • abzzp

    @Teacher Du 那是怕你们毕不了业,我大学那会儿给小礼品[[发呆]]

  • Teacher Du

    我们大学那会,献血还给学分~

  • @ab 我想去学网安,比如网警,但分也贼高😕

  • ab

    @夜 加油,你一样也可以成为程序员的,需要学习资料可以V我

  • 佬发布的好多技术文章似乎我只能评论这篇,真正的程序员!!哇塞 我也想去献血,过两年就成年了可以去献血了

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