浏览器渲染原理及优化

此篇文章后期有时间会进行更详细的补充。

一、浏览器访问网页时候，做了这几件事：

  • DNS 解析
  • TCP 三次握手链接
  • HTTP 客户端请求和服务端响应
  • 客户端渲染

 

二、客户端渲染有以下几步：

  • HTML 代码解析为 DOM ,CSS 代码解析为 CSSOM（CSS Object Model）
  • 将 DOM 和 CSSOM 合成一棵渲染树（render tree）
  • 根据渲染树布局，计算出渲染树的布局（layout）
  • 将渲染树绘制到屏幕

注意：

  • 以上几步，不一定按照顺序依次执行的，有时候解析没结束，页面就出现了内容
  • render tree 构建前提是必须有 CSSOM 和 DOM，所以先生成 CSSOM 和 DOM

 

 webkit渲染引擎流程

1）、那么问题来了，什么是 DOM 树？

DOM 树全称 Document Object Model(文档对象模型)，它是用来呈现以及与任意XML 和 HTML 交互的API，DOM 是载入到浏览器中的文档模型，以节点树的形式来表现文档，每个节点代表文档的构成部分（例如：页面元素、字符串或注释等等）----- 此处还需要补充一下文本节点等各种节点。

2）、那么问题又来了，什么是 CSSOM树？

CSSOM 是一组允许用 Javascript 操纵 CSS 的API。它是继DOM 和 HTML API 之后，又一个操纵 CSS 的接口，从而能够动态地读取和修改 CSS 样式。

 

1、解析 HTML、CSS，生成 DOM树、CSSOM 树

将 HTML 解析成 DOM树，经历以下几个步骤：

  • 编码：将 HTML 原始字节数据转成文件指定编码的字符串
  • 令牌化：浏览器会根据 HTML 规范来将字符串转成各种令牌（如 <html>、<body>这样的标签以及标签中的字符串和属性等都会被转成令牌，每个令牌具有特殊含义和一组规则）。令牌记录了标签的开始和结束，通过这个特性可以轻松判断一个标签是否为子标签（假设有<html>和<body>两个标签，当<html>标签的令牌还未遇到它的结束令牌</html>就遇见了<body>标签令牌，那么<body>就是<html>的子标签）。
  • 生成对象：将每个令牌转换成定义其属性和规则的对象——节点对象，所有节点对象组成的就是 DOM 树。

CSS 解析成 CSSOM 和 HTML 差不多，CSS 也具有层级关系，比如: div p{color: red} ， div 和 p 就具有父子关系，在给 p 标签渲染样式的时候，首先去寻找父标签有 div 的，然后才采取此样式渲染，这也是优化重点，尽量用类名选择器写样式，因为使用标签选择器，浏览器要在大量的标签中进行筛选，速度慢，相同类名少有利于筛选。

　　整个 DOM 树的构建过程：字节 —— 字符 —— 令牌——节点对象——对象模型。下面通过一个 HTML 代码示例与配图更形象的解析这个过程。

<html>
    <head>
        <meta name="viewport" content="width=device-width,initial-scale=1">
        <link rel="stylesheet" href="main.css">
        <title>DOM tree</title>
    </head>
    <body>
        <p> hello ,<span>DOM </span> tree</p>
        <div><img src="logo.jpg" /></div>
    </body>
</html>

 

 DOM 树构建过程

当遇到 link 标签的时候，停止解析 HTML，获取对应路径下的 css 文件。

body { font-size: 16px }
p { font-weight: bold }
span { color: red }
p span { display: none }
img { float: right }

 

 CSSOM 树

注意：

  • HTML 在解析生成 DOM 树的时候，可能会因为 CSS 和 JS 加载导致 HTML 停止解析生成 DOM 树，这就是渲染阻塞（优化重点）。
  • 为什么是 DOM 树，因为 HTML 标签具有父子关系，树形结构能清晰描述节点之间的关系
  • 当 HTML 解析器在遇到 JS 脚本时，会立即停止构建 DOM 树，将控制权移交给 JS 引擎，等到 JS 引擎运行完毕，浏览器才会从中断的地方恢复DOM 树的构建。
  • 当 HTML 解析器被脚本阻塞时，解析器虽然会停止构建DOM，但仍会识别该脚本后面的资源，并进行预加载。

 

2、DOM 和 CSSOM 合成一棵渲染树（render tree）

DOM  和  CSSOM 是独立的对象，并不能直接渲染到页面，需要将 DOM 和 CSSOM 结合在一起，这就是渲染树。

 渲染树

  • 浏览器从 DOM 的根节点开始遍历每个可见节点并从 CSSOM 找到对应的 CSS 样式规则并应用
  • 渲染树是由 DOM 树和 CSSOM 树合并而成，但并不是等 DOM 树 和 CSSOM 树加载完成后才开始合并构建渲染树，三者的构建并无先后顺序，亦非完全独立，而是会存在相互交叉，并行构建。因为会形成一遍加载，一遍解析，一遍渲染的工作现象。

3、根据渲染树布局，计算出渲染树的布局（layout）

  • css 布局采用的是盒模型的思维模型来表示节点与节点之间的位置关系，盒模型包括：外边距，内边距，边框，内容。每个节点都是一个小盒子。
  • 从渲染树的根节点开始遍历根据屏幕的大小确切到每个节点的位置。

4、将渲染树绘制到屏幕

渲染树布局计算为完成之后，浏览器立即发出 Paint Setup 和 Paint 事件，将渲染树绘制到屏幕上。

 

posted on 2022-02-05 18:53  bala001  阅读(87)  评论(0)  编辑  收藏  举报

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