瀏覽器渲染簡介

瀏覽器渲染原理


       Web頁面運行在各種各樣的瀏覽器當中,瀏覽器載入、渲染頁面的速度直接影響着用戶體驗簡單地說,頁面渲染就是瀏覽器將html代碼根據CSS定義的規則顯示在瀏覽器窗口中的這個過程。先來大致瞭解一下瀏覽器都是怎麼幹活的:
  1. 用戶輸入網址(假設是個html頁面,並且是第一次訪問),瀏覽器向服務器發出請求,服務器返回html文件;
  2. 瀏覽器開始載入html代碼,發現<head>標籤內有一個<link>標籤引用外部CSS文件;
  3. 瀏覽器又發出CSS文件的請求,服務器返回這個CSS文件;
  4. 瀏覽器繼續載入html中<body>部分的代碼,並且CSS文件已經拿到手了,可以開始渲染頁面了;
  5. 瀏覽器在代碼中發現一個<img>標籤引用了一張圖片,向服務器發出請求。此時瀏覽器不會等到圖片下載完,而是繼續渲染後面的代碼;
  6. 服務器返回圖片文件,由於圖片佔用了一定面積,影響了後面段落的排布,因此瀏覽器需要回過頭來重新渲染這部分代碼;
  7. 瀏覽器發現了一個包含一行Javascript代碼的<script>標籤,趕快運行它;
  8. Javascript腳本執行了這條語句,它命令瀏覽器隱藏掉代碼中的某個
(style.display=”none”)。杯具啊,突然就少了這麼一個元素,瀏覽器不得不重新渲染這部分代碼;
  9. 終於等到了</html>的到來,瀏覽器淚流滿面……
  10. 等等,還沒完,用戶點了一下界面中的“換膚”按鈕,Javascript讓瀏覽器換了一下<link>標籤的CSS路徑;
  11. 瀏覽器召集了在座的各位
<span><ul><li>們,“大夥兒收拾收拾行李,咱得重新來過……”,瀏覽器向服務器請
  求了新的CSS文件,重新渲染頁面。
  瀏覽器每天就這麼來來回回跑着,要知道不同的人寫出來的html和css代碼質量參差不齊,說不定哪天跑着跑着就掛掉了。好在這個世界還有這麼一羣人——頁面重構工程師,平時挺不起眼,也就幫視覺設計師們切切圖啊改改字,其實背地裏還是幹了不少實事的。
       說到頁面爲什麼會慢?那是因爲瀏覽器要花時間、花精力去渲染,尤其是當它發現某個部分發生了點變化影響了佈局,需要倒回去重新渲染,內行稱這個回退的過程叫reflow。reflow幾乎是無法避免的。現在界面上流行的一些效果,比如樹狀目錄的摺疊、展開(實質上是元素的顯示與隱藏)等,都將引起瀏覽器的 reflow。鼠標滑過、點擊……只要這些行爲引起了頁面上某些元素的佔位面積、定位方式、邊距等屬性的變化,都會引起它內部、周圍甚至整個頁面的重新渲染。通常我們都無法預估瀏覽器到底會reflow哪一部分的代碼,它們都彼此相互影響着。 
       reflow問題是可以優化的,我們可以儘量減少不必要的reflow。比如開頭的例子中的<img>圖片載入問題,這其實就是一個可以避免的reflow——給圖片設置寬度和高度就可以了。這樣瀏覽器就知道了圖片的佔位面積,在載入圖片前就預留好了位置。另外,有個和reflow看上去差不多的術語:repaint,中文叫重繪。 如果只是改變某個元素的背景色、文字顏色、邊框顏色等等不影響它周圍或內部佈局的屬性,將只會引起瀏覽器repaint。repaint的速度明顯快於 reflow(在IE下需要換一下說法,reflow要比repaint 更緩慢)。

       平時我們幾乎每天都在和瀏覽器打交道,寫出來的頁面很有可能在不同的瀏覽器下顯示的不一樣。苦逼的前端攻城師們爲了兼容各個瀏覽器而不斷地去測試和調試,還在腦子中記下各種遇到的BUG及解決方案,而我們好像並沒有去主動地關注和了解下瀏覽器的工作原理。如果我們對此做一點了解,我想在項目過程中就可以根據它有效的避免一些問題以及對頁面性能做出相應的改進。今天我們主要根據瀏覽器的渲染原理對CSS的書寫性能做一點改進(當然還有JS本篇文章暫不考慮,後面的文章會做介紹),下面讓我們一起來揭開瀏覽器的渲染原理這一神祕的面紗吧:

        最終決定瀏覽器表現出來的頁面效果的差異是:渲染引擎 Rendering Engine(也叫做排版引擎),也就是我們通常所說的“瀏覽器內核”,負責解析網頁語法(如HTML、JavaScript)並渲染、展示網頁。相同的代碼在不同的瀏覽器呈現出來的效果不一樣,那麼就很有可能是不同的瀏覽器內核導致的。我們來看一下加載頁面時瀏覽器的具體工作流程

        1、解析HTML以重建DOM樹(Parsing HTML to construct the DOM tree ):渲染引擎開始解析HTML文檔,轉換樹中的標籤到DOM節點,它被稱爲“內容樹”。

        2、構建渲染樹(Render tree construction):解析CSS(包括外部CSS文件和樣式元素),根據CSS選擇器計算出節點的樣式,創建另一個樹 —- 渲染樹。

        3、佈局渲染樹(Layout of the render tree): 從根節點遞歸調用,計算每一個元素的大小、位置等,給每個節點所應該出現在屏幕上的精確座標。

        4、繪製渲染樹(Painting the render tree) : 遍歷渲染樹,每個節點將使用UI後端層來繪製。主要的流程就是:構建一個dom樹,頁面要顯示的各元素都會創建到這個dom樹當中,每當一個新元素加入到這個dom樹當中,瀏覽器便會通過css引擎查遍css樣式表,找到符合該元素的樣式規則應用到這個元素上。

注意了:css引擎查找樣式表,對每條規則都按從右到左的順序去匹配。
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