浏览器加载、解析、渲染

浏览器加载、解析、渲染的过程是怎么样的?

Why

为什么要了解浏览器加载、解析、渲染这个过程?

1.了解浏览器如何进行加载,我们可以在引用外部样式文件,外部js时,将他们放到合适的位置,使浏览器以最快的速度将文件加载完毕
2.了解浏览器如何进行解析,我们可以在构建DOM结构,组织css选择器时,选择最优的写法,提高浏览器的解析速率。
3.了解浏览器如何进行渲染,明白渲染的过程,我们在设置元素属性,编写js文件时,可以减少”重绘“”重新布局“的消耗。
这三个过程在实际进行的时候又不是完全独立,而是会有交叉。会造成一边加载,一边解析,一边渲染的工作现象。

How

浏览器是如何进行加载、解析、渲染的呢?

域名->DNS服务器->查询ip地址对应的网络服务器并发送http请求->网络服务器解析请求并发送给数据库服务器->数据库服务器将请求资源发送给网络服务器->网络服务器解析数据并生成html文件,放入http response中,返回浏览器->浏览器解析http response->下载html及包含的外部文件(文件包含图片及多媒体)

1.用户访问网页,DNS服务器(域名解析系统)会根据用户提供的域名查找对应的IP地址,找到后,系统会向对应IP地址的网络服务器发送一个http请求。
2.网络服务器解析请求,并发送请求给数据库服务器。
3.数据库服务器将请求的资源返回给网络服务器,网络服务器解析数据,并生成html文件,放入http response中,返回给浏览器。
4.浏览器解析 http response。
5.浏览器解析 http response后,需要下载html文件,以及html文件内包含的外部引用文件,及文件内涉及的图片或者多媒体文件。

加载

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>test</title>
    <script src="test.js"></script>
</head>
<body>
    <p>阻塞</p>
    <img src="test.jpg" alt="">
</body>
</html>

加载过程中遇到css或者图片,不影响html的加载,因为是异步请求。但是文档加载过程中遇到js文件,html文档会挂起渲染(加载解析渲染同步)的线程,不仅要等待文档中js文件加载完毕,还要等待解析执行完毕,才可以恢复html文档的渲染线程。

原因:JS有可能会修改DOM,最为经典的document.write,这意味着,在JS执行完成前,后续所有资源的下载可能是没有必要的,这是js阻塞后续资源下载的根本原因。
办法:可以将外部引用的js文件放在</body>前。

虽然css文件的加载不影响js文件的加载,但是却影响js文件的执行,即使js文件内只有一行代码,也会造成阻塞。

原因:可能会有 var width = $('#id').width(),这意味着,js代码执行前,浏览器必须保证css文件已下载和解析完成。这也是css阻塞后续js的根本原因。

现代浏览器存在 prefetch 优化,浏览器会另外开启线程,提前下载js、css文件,需要注意的是,预加载js并不会改变dom结构,他将这个工作留给主加载

解析

1、浏览器通过请求的 URL 进行域名解析,向服务器发起请求,接收文件(HTML、CSS、JS、Images等等)。
2、HTML 文件加载后,开始构建 DOM Tree
3、CSS 样式文件加载后,开始解析和构建 CSS Rule Tree
4、Javascript 脚本文件加载后, 通过 DOM API 和 CSSDOM API 来操作 DOM Tree 和 CSS Rule Tree

渲染

即为构建渲染树的过程,他是原来DOM树的可视化表示,构建这棵树是为了以正确的顺序绘制文档内容。

渲染树和DOM树的关系,不可见的dom元素(<head>…</head> display=none)不会被插入渲染树中。还有像一些节点的位置为绝对或浮动定位(需要css知识理解),这些节点会在文本流之外,因此会在两棵树上的不同位置,渲染树标识出真实的位置,并用一个占位结构标识出他们原来的位置。

1、浏览器引擎通过 DOM Tree 和 CSS Rule Tree 构建 Rendering Tree
2、Rendering Tree 并不与 DOM Tree 对应,比如像 <head> 标签内容或带有 display: none; 的元素节点并不包括在 Rendering Tree 中 。
3、通过 CSS Rule Tree 匹配 DOM Tree 进行定位坐标和大小,是否换行,以及 position、overflow、z-index 等等属性,这个过程称为 Flow 或 Layout 。
4、最终通过调用Native GUI 的 API 绘制网页画面的过程称为 Paint

当用户在浏览网页时进行交互或通过 js 脚本改变页面结构时,以上的部分操作有可能重复运行,此过程称为 Repaint 或 Reflow。

Repaint
当元素改变的时候,将不会影响元素在页面当中的位置(比如 background-color, border-color, visibility),浏览器仅仅会应用新的样式重绘此元素,此过程称为 Repaint。
Reflow
当元素改变的时候,将会影响文档内容或结构,或元素位置,此过程称为 Reflow。( HTML 使用的是 flow based layout ,也就是流式布局,所以,如果某元件的几何尺寸发生了变化,需要重新布局,也就叫 Reflow。)

注意:回流必将引起重绘,而重绘不一定会引起回流。

Reflow 的成本比 Repaint 的成本高得多的多。一个结点的 Reflow 很有可能导致子结点,甚至父点以及同级结点的 Reflow 。在一些高性能的电脑上也许还没什么,但是如果 Reflow 发生在手机上,那么这个过程是延慢加载和耗电的。----浏览器的渲染原理简介

回流何时发生:

当页面布局和几何属性改变时就需要回流。下述情况会发生浏览器回流:

1.添加或者删除可见的DOM元素;

2.元素位置改变;

3.元素尺寸改变——边距、填充、边框、宽度和高度

4.内容改变——比如文本改变或者图片大小改变而引起的计算值宽度和高度改变;

5.页面渲染初始化;

6.浏览器窗口尺寸改变——resize事件发生时;

当然,我们的浏览器是聪明的,它不会像上面那样,你每改一次样式,它就 Reflow 或 Repaint 一次。一般来说,浏览器会把这样的操作积攒一批,然后做一次 Reflow ,这又叫异步 reflow 或增量异步 Reflow 。但是有些情况浏览器是不会这么做的,比如:Resize 窗口,改变了页面默认的字体,等。对于这些操作,浏览器会马上进行 Reflow 。----浏览器的渲染原理简介

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