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产生渲染任务#xff0c;开启渲染流程
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产生渲染任务开启渲染流程
当浏览器的网络线程收到 HTML 文档后会产生一个渲染任务并将其传递给渲染主线程的消息队列。 在事件循环机制的作用下渲染主线程取出消息队列中的渲染任务开启渲染流程。 整个渲染流程分为多个阶段分别是 HTML 解析、样式计算、布局、分层、绘制、分块、光栅化、画 每个阶段都有明确的输入输出上一个阶段的输出会成为下一个阶段的输入。 这样整个渲染流程就形成了一套组织严密的生产流水线。 HTML文档解析
渲染的第一步是解析 HTML文档。
解析过程中中遇到HTML元素会解析HTML元素最终生成DOM树遇到 CSS 会下载并解析 CSS遇到 JS会暂停解析HTML而是去下载并执行 JS。为了提高解析效率浏览器在开始解析前会启动一个预解析的线程率先下载 HTML 中的外部 CSS 文件和 外部的 JS 文件。
生成DOM树
解析的过程中遇到HTML元素会解析HTML元素最终生成DOM树
生成CSSOM树
解析的过程中遇到style标签、link元素、行内样式等CSS样式会解析CSS生成CSSOM树。 CSS不会阻塞HTML解析
如果主线程解析到link位置此时外部的 CSS 文件还没有下载解析好主线程不会等待继续解析后续的 HTML。这是因为下载和解析 CSS 的工作是在预解析线程中进行的。这就是 CSS 不会阻塞 HTML 解析的根本原因。 JS会阻塞HTML解析
如果主线程解析到script位置会停止解析 HTML转而等待 JS 文件下载好并将全局代码解析执行完成后才能继续解析 HTML。这是因为 JS 代码的执行过程可能会修改当前的 DOM 树所以 DOM 树的生成必须暂停。这就是 JS 会阻塞 HTML 解析的根本原因。 第一步完成后会得到 DOM 树和 CSSOM 树浏览器的默认样式、内部样式、外部样式、行内样式均会包含在 CSSOM 树中。 样式计算
渲染的下一步是样式计算
主线程会遍历得到的 DOM 树依次为树中的每个节点计算出它最终的样式称之为 Computed Style。
在这一过程中很多预设值会变成绝对值比如red会变成rgb(255,0,0)相对单位会变成绝对单位比如em会变成px
这一步完成后会得到一棵带有样式的 DOM树。 布局
接下来是布局布局完成后会得到布局树。
布局阶段会依次遍历 DOM 树的每一个节点计算每个节点的几何信息。例如节点的宽高、相对包含块的位置。 大部分时候DOM 树和布局树并非一一对应。
比如display:none的节点没有几何信息因此不会生成到布局树又比如使用了伪元素选择器虽然 DOM 树中不存在这些伪元素节点但它们拥有几何信息所以会生成到布局树中。还有匿名行盒、匿名块盒等等都会导致 DOM 树和布局树无法一一对应。 分层
下一步是分层
主线程会使用一套复杂的策略对整个布局树中进行分层。
分层的好处在于将来某一个层改变后仅会对该层进行后续处理从而提升效率。
滚动条、堆叠上下文、transform、opacity 等样式都会或多或少的影响分层结果也可以通过will-change属性更大程度的影响分层结果。 绘制
再下一步是绘制
主线程会为每个层单独产生绘制指令集用于描述这一层的内容该如何画出来。
完成绘制后主线程将每个图层的绘制信息提交给合成线程剩余工作将由合成线程完成。 分块
合成线程首先对每个图层进行分块将其划分为更多的小区域。 它会从线程池中拿取多个线程来完成分块工作。 光栅化
分块完成后进入光栅化阶段。
合成线程会将块信息交给 GPU 进程以极高的速度完成光栅化。
GPU 进程会开启多个线程来完成光栅化并且优先处理靠近视口区域的块。
光栅化的结果就是一块一块的位图 画
最后一个阶段就是画了
合成线程拿到每个层、每个块的位图后生成一个个「指引quad」信息。
指引会标识出每个位图应该画到屏幕的哪个位置以及会考虑到旋转、缩放等变形。
变形发生在合成线程与渲染主线程无关这就是transform效率高的本质原因。
合成线程会把 quad 提交给 GPU 进程由 GPU 进程产生系统调用提交给 GPU 硬件完成最终的屏幕成像。 整个渲染的完整过程大致如下图 常见面试题
什么是 reflow
reflow 的本质就是重新计算 layout 树。
当进行了会影响布局树的操作后需要重新计算布局树会引发 layout。
为了避免连续的多次操作导致布局树反复计算浏览器会合并这些操作当 JS 代码全部完成后再进行统一计算。所以改动属性造成的 reflow 是异步完成的。
也同样因为如此当 JS 获取布局属性时就可能造成无法获取到最新的布局信息。
浏览器在反复权衡下最终决定获取属性立即 reflow。 什么是 repaint
repaint 的本质就是重新根据分层信息计算了绘制指令。
当改动了可见样式后就需要重新计算会引发 repaint。
由于元素的布局信息也属于可见样式所以 reflow 一定会引起 repaint。 为什么 transform 的效率高
因为 transform 既不会影响布局也不会影响绘制指令它影响的只是渲染流程的最后一个draw阶段
由于 draw 阶段在合成线程中所以 transform 的变化几乎不会影响渲染主线程。反之渲染主线程无论如何忙碌也不会影响 transform 的变化。
