浏览器的工作原理

最新推荐文章于 2023-12-22 22:35:16 发布

zw_slime

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分类专栏：浏览器

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web页面是运行在浏览器中的，理解浏览器的工作原理是非常重要的。

1.浏览器的高层结构

名称	描述	作用
用户界面	除了请求的页面外，都属于用户界面
浏览器引擎		在用户界面和呈现引擎之间传送指令
呈现引擎	负责显示请求的内容。 Firefox 使用的是 Gecko，这是 Mozilla 公司“自制”的呈现引擎。而 Safari 和 Chrome 浏览器使用的都是 WebKit。	如果请求的内容是 HTML，它就负责解析 HTML 和 CSS 内容，并将解析后的内容显示在屏幕上。具体步骤 1. 从网络层请求文档内容 2.开始解析html文档，将各个标签转化为“内容树”上的DOM节点。同时解析外部css文件以及元素上的样式数据。这些样式信息将用于创建“呈现树”。（呈现树包含多个带有视觉属性（如颜色和尺寸）的矩形。这些矩形的排列顺序就是它们将在屏幕上显示的顺序。） 3.接着开始布局，为每个节点分配一个应出现在屏幕上的确切坐标。 4.绘制：呈现引擎会遍历呈现树，由用户界面后端层将每个节点绘制除来。
网络		网络调用，比如 HTTP 请求
用户界面后端		用于绘制基本的窗口小部件，比如组合框和窗口。其公开了与平台无关的通用接口，而在底层使用操作系统的用户界面方法。
JavaScript 解释器		用于解析和执行 JavaScript 代码。
数据存储	浏览器需要在硬盘上保存各种数据，例如 Cookie

2.文档解析的过程

解析：词法解析（将输入的内容分割为大量的标记）语法分析（应用语言的语法规则）

解析器：词法分析器（标记生成器）解析器（根据语言的语法规则分析文档的结构，从而构建解析树）

具体步骤：解析器会向词法分析器请求一个新标记，并尝试将其与某条语法规则进行匹配。如果发现了匹配规则，解析器会将一个对应于该标记的节点添加到解析树中，然后继续请求下一个标记。如果没有规则可以匹配，解析器就会将标记存储到内部，并继续请求标记，直至找到可与所有内部存储的标记匹配的规则。如果找不到任何匹配规则，解析器就会引发一个异常。这意味着文档无效，包含语法错误。

3.翻译

编译器可将源代码编译成机器代码，具体过程是首先将源代码解析成解析树，然后将解析树翻译成机器代码文档。

4.浏览器（或者相应播放器）的渲染/重绘原理

页面渲染就是浏览器将html代码根据CSS定义的规则显示在浏览器窗口中的这个过程。先来大致了解一下浏览器都是怎么干活的?

1. 用户输入网址（假设是个html页面，并且是第一次访问），浏览器向服务器发出请求，服务器返回html文件；　　

2. 浏览器开始载入html代码，发现<head>标签内有一个<link>标签引用外部CSS文件；　　

3. 浏览器又发出CSS文件的请求，服务器返回这个CSS文件；　　

4. 浏览器继续载入html中<body>部分的代码，并且CSS文件已经拿到手了，可以开始渲染页面了；　　

5. 浏览器在代码中发现一个<img>标签引用了一张图片，向服务器发出请求。此时浏览器不会等到图片下载完，而是继续渲染后面的代码；　　

6. 服务器返回图片文件，由于图片占用了一定面积，影响了后面段落的排布，因此浏览器需要回过头来重新渲染这部分代码；　7. 浏览器发现了一个包含一行Javascript代码的<script>标签，赶快运行它；　　

8. Javascript脚本执行了这条语句，它命令浏览器隐藏掉代码中的某个<div> （style.display=”none”）。杯具啊，突然就少了这么一个元素，浏览器不得不重新渲染这部分代码；　　

9. 终于等到了</html>的到来，浏览器泪流满面…… 　　

10. 等等，还没完，用户点了一下界面中的“换肤”按钮，Javascript让浏览器换了一下<link>标签的CSS路径；　　

11. 浏览器召集了在座的各位<div><span><ul><li>们，“大伙儿收拾收拾行李，咱得重新来过……”，浏览器向服务器请　　求了新的CSS文件，重新渲染页面。

reflow: 当它发现某个部分发生了点变化影响了布局，需要倒回去重新渲染，内行称这个回退的过程叫reflow。 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。 reflow问题是可以优化的，我们可以尽量减少不必要的reflow。比如开头的例子中的<img>图片载入问题，这其实就是一个可以避免的reflow——给图片设置宽度和高度就可以了。这样浏览器就知道了图片的占位面积，在载入图片前就预留好了位置。

repaint: 如果只是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，将只会引起浏览器repaint。repaint的速度明显快于reflow（在IE下需要换一下说法，reflow要比repaint 更缓慢）。下次将通过一系列的实验说明在Firefox、IE等浏览器下reflow的优化

参考资料

1.https://www.html5rocks.com/zh/tutorials/internals/howbrowserswork/

2.https://www.cnblogs.com/NetSos/archive/2010/11/29/1891194.html