前端必会知识点-浏览器的渲染机制

面试肯定会问到这个吧~

So:再一次的屡屡浏览器的渲染机制~

在渲染一开始会先从网络层获取请求文档(HTML、XML)的内容,然后再进行以下基本流程

图片来源:www.html5rocks.com

3.1 解析HTML =》 DOM树

从HTML文本解析到HTML语法树,再解析到文档对象树(DOM Tree)
HTML语法树生成的两个过程

  1. 词法解析: 按照词法规则将HTML文本分割成大量的标记(Token), 并去除其中无关的字符(空格),
  2. 语法解析: 匹配Token序列生成语法树, 有两种匹配方式:自上而下,自下而上
    2.1 自上而下解析器和自下而上解析器。直观地来说,自上而下的解析器从语法的高层结构出发,尝试从中找到匹配的结构。而自下而上的解析器从低层规则出发,将输入内容逐步转化为语法规则,直至满足高层规则
    2.2 但是HTML无法用常规的自上而下或自下而上的解析器进行解析
    原因:
    2.2.1 语言的宽容本质,
    2.2.2. 浏览器对常见无效HTML用法的包容态度,
    2.2.3. 解析过程需要不断重复,源内容在解析过程中通常不会改变,但是HTML中,脚本标记如果包含document.write,就会添加额外的标记,这样的解析过程实际上就更改了输入内容
  3. 容错机制: 解析器在对标记化输入内容进行解析,以构建文档树,如果文档的格式正确就直接进行解析,遗憾的是,HTML文档不可能不会有格式错误的时候,因此解析器必须具备一定的容错性
    3.1 明显不能再某些外部标记中添加的元素,在此情况下,我们应该关闭所有标记,知道出现禁止添加的元素,然后再加入该元素
    3.2 浏览器不能直接添加的元素,但开发者忘记添加了,浏览器会自动添加
    3.3 向inline元素内添加block元素。闭合所有inline元素,直到出现下一个较高级的block元素
    3.4 如果这样仍然无效。可关闭所有元素、直到可以添加元素可止,或者忽略该标记

浏览器内核中对HTML页面真正的内部表示并不是语法树,而是文档对象模型,DOM也是树形结构,以Document对象为根元素,

DOM节点基本和HTML语法树节点一一对应
图片来源:www.html5rocks.com

2.3 JS解析的影响

DOM树创建过程中遇到script标签会创建HTMLScriptElement实例,HTMLScript-Element的父类ScriptElement中包含了对JS脚本的所有处理,包括下载、缓存、执行。
2.3.1 对于外部引用的脚本文件,从脚本下载到脚本执行完,文档解析过程会一直被阻塞
2.3.2 script属性: async: 异步加载js文件,采用并行下载,不会阻塞DOM解析, 下载完成后立即解析执行js
2.3.3 script属性: defer: 异步加载js文件,采用并行下载,不会阻塞DOM解析,并且在解析DOM之后执行脚本
所以:

  1. 优化 JavaScript 的首要规则:将脚本放在底部!
  2. 使用无阻塞脚本
  3. 动态的script

3.2 解析CSS =》 CSSOM

页面中所有的CSS由样式表CSSStyleSheet集合构成,而CSSStyle是一系列CSSRule的集合,每一条CSSRule则由选择器CSSStyleSelector部分和声明CSSStyleDeclaration部分构成, 而CSSStyleDeclaration是css树形和值的key-Value集合

CSS解析完毕后进行CSSRule的匹配过程,寻找满足每条css规则Selector部分的HTML元素,然后将其Declaration部分应用于该元素,实际上还会考虑样式的继承和样式默认(遵循CSS规则)


图片来源:www.html5rocks.com

3.3 布局: 渲染树(Render Tree) <= attchment(DOM Tree + Style Rules)

渲染树用于表示文档的可视信息,记录文档中每个可视元素的布局和渲染方式
HTML页面通过CSS控制页面布局,所以渲染树的每个节点对象都需要知道自己身上的CSS属性,那么CSSSelector此时就是在找到对应的渲染节点
所以渲染树的每个Node都存储了绘制页面所需的样式及布局信息,每个节点都知道如何去绘制自己,这也就是渲染树与DOM树的区别,渲染树用于显示,那些不可见的元素不会出现在渲染树中
不可见元素
display: none 不会出现在渲染树中
visiblity: hidden 会显示在渲染树中
opacity: 0 会显示在渲染树中
filter:alpha(opacity=0)会显示在渲染树中

【回流(reflow)】
回流是指窗口尺寸被修改,发生滚动操作,或者元素位置相关的属性被更新时候,触发布局过程,在布局过程中要重新计算所有元素的位置信息
回流发生在Render树上,脱离文档流指的就是在此时布局是不按照正常布局排列布局
触发回流的操作:

  1. 改变盒模型属性
  2. DOM树的结构变化
  3. 调整浏览器窗口大小
  4. 获取某些属性: offset scroll client getComputerStyle currentStyle
    触发回流一定会触发后续的重绘操作,相对于一个元素的回流,可能会影响到父元素,例如 浮动导致父元素的高度塌陷/定位属性等

布局优化方案: 尽量触发小规模的重绘,不会触发回流

  1. 不要一条一条修改DOM属性,修改className或者修改CSSText
  2. 对于一个元素进行复杂的操作时,可以先隐藏它,操作完成后再显示
  3. 在需要经常获取那些引起浏览器回流的属性值时,要缓存到变量中
  4. 不要使用table布局,因为一个小改动可能会造成整个table重新布局
  5. 对于一些进行动画的元素,可以进行硬件渲染,从而避免重绘和回流

【重绘(repaint)】
重绘是指当与视觉相关的样式属性值被更新时会触发绘制过程,在绘制过程中要重新计算元素的视觉信息,使元素呈现新的外观;
元素的重绘只发生在渲染层 render layer上。所以,如果要改变元素的视觉属性,最好让该元素成为一个独立的渲染层

图片来源: https://www.cnblogs.com/xiaohuochai/p/9174471.html

3.4 绘制 painting

在绘制阶段,系统会遍历渲染树,并调用渲染器的"paint"方法,将渲染器的内容显示在屏幕上

以下是两大内核的渲染流程


webkit内核渲染流程
Mozilla 的 Gecko 渲染流程

参考:
https://www.cnblogs.com/xiaohuochai/p/9174471.html
https://www.html5rocks.com/zh/tutorials/internals/howbrowserswork/#Painting

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