浏览器渲染机制

本文深入讲解了网页从URL请求到最终呈现在屏幕上的全过程,包括DOM、CSSOM的构建,RenderTree的生成,Layout和Painting阶段的工作原理,以及影响页面渲染速度的因素,如reflow和repaint。

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DOM:Document Object Model,浏览器将HTML解析成树形的数据结构,简称DOM。
CSSOM:CSS Object Model,浏览器将CSS解析成树形的数据结构,简称CSSOM。
Render Tree: DOM和CSSOM合并后生成Render Tree。
Layout: 计算出Render Tree每个节点的具体位置。
Painting:通过显卡,将Layout后的节点内容分别呈现到屏幕上。

  • 1.当用户输入一个URL时,浏览器就会向服务器发出一个请求,请求URL对应的资源
    2.接受到服务器的响应内容后,浏览器的HTML解析器,会将HTML文件解析成一棵DOM树,DOM树的构建是一个深度遍历的过程,当前节点的所有子节点都构建完成以后,才会去构建当前节点的下一个兄弟节点。
    3.将CSS解析成CSSOM树(CSS Rule Tree)
    4.根据DOM树和CSSOM树,来构建Render Tree(渲染树),注意渲染树,并不等于DOM树,因为一些像head或display:none的东西,就没有必要放在渲染树中了。
    5.Layout,计算出每个节点在屏幕中的位置。
    6.正式开画(paint)。Layout后,浏览器已经知道哪些节点要显示,每个节点的CSS属性是什么,每个节点在屏幕中的位置是哪里,就进入了最后一步painting,按照算出来的规则,通过显卡,把内容画到屏幕上。

    借用一张图:
    在这里插入图片描述

ps.扩展
Repaint ——改变某个元素的背景色、文字颜色、边框颜色等等不影响它周围或内部布局的属性时,屏幕的一部分要重画,但是元素的几何尺寸没有变。
Reflow ——元件的几何尺寸变了,我们需要重新验证并计算Render Tree。是Render Tree的一部分或全部发生了变化。
reflow 几乎是无法避免的。现在界面上流行的一些效果,比如树状目录的折叠、展开(实质上是元素的显 示与隐藏)等,都将引起浏览器的 reflow。鼠标滑过、点击……只要这些行为引起了页面上某些元素的占位面积、定位方式、边距等属性的变化,都会引起它内部、周围甚至整个页面的重新渲 染。通常我们都无法预估浏览器到底会 reflow 哪一部分的代码,它们都彼此相互影响着。
注:display:none会触发reflow,而visibility:hidden只会触发repaint,因为没有发现位置变化。

1.影响页面渲染速度主要因素有哪些?

reflow(回流)和repaint(重绘)

2.哪些情况下会导致reflow发生?

改变窗囗大小;改变文字大小;添加/删除样式表;内容的改变,如用户在输入框中敲字;激活伪类,如:hover
(IE里是一个兄弟结点的伪类被激活);操作class属性;脚本操作DOM;计算offsetWidth和offsetHeight;设置style属性。

3.如何避免reflow(回流)?

reflow是不可避免的,只能将reflow对性能的影响减到最小。

1.尽可能限制reflow的影响范围。需要改变元素的样式,不要通过父级元素影响子元素。最好直接加在子元素上。

2.通过设置style属性改变结点样式的话,每设置一次都会导致一次reflow。所以最好通过设置class的方式。

3.减少不必要的DOM层级(DOM depth)。改变DOM树中的一级会导致所有层级的改变,上至根部,下至被改变节点的子节点。这导致大量时间耗费在执行reflow上面。

4.避免不必要的复杂的CSS选择器,尤其是后代选择器(descendant selectors),因为为了匹配选择器将耗费更多的CPU。
5.不要一条一条地修改 DOM 的样式。与其这样,还不如预先定义好 css 的 class,然后修改 DOM 的 className
6.把 DOM 离线后修改。
7.不要把 DOM 节点的属性值放在一个循环里当成循环里的变量。不然这会导致大量地读写这个结点的属性。
8.尽可能的修改层级比较低的 DOM节点。当然,改变层级比较底的 DOM节点有可能会造成大面积的 reflow,但是也可能影响范围很小。
9.为动画的 HTML 元件使用 fixed 或 absoult 的 position,那么修改他们的 CSS 是会大大减小 reflow 。
10.尽可量少使用table布局,牵一发而动全身。

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