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为什么要学习浏览器的渲染原理浏览器的渲染流程浏览器的渲染阻塞浏览器的渲染优化
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为什么要学习浏览器的渲染原理浏览器的渲染流程浏览器的渲染阻塞浏览器的渲染优化
为什么要学习浏览器的渲染原理
知识深度挖掘 帮助更好地理解前端性能优化。从而对实现效果进行针对性优化。如**回流和重绘 **渲染机制。帮助更好地理解浏览器的运行机制。扩展浏览器原理方面的知识。debug时可以更快定位问题。当页面出现渲染问题时,如果对浏览器的工作原理有了解,可以根据症状更快定位问题所在。 面试需要相关面试题 从输入URL到页面展示这中间发生了什么网络和渲染浏览器的渲染过程浏览器的渲染优化什么情况下会阻塞渲染。。。
浏览器的渲染流程
前言
什么是渲染render
渲染就是将html字符串传成可以显示的一个个像素点的过程。 用函数表示
function render(htmlStr) {//转换过程return Html;
}
渲染的时间点
当我们输入一个url时网络线程会通过网络通信给我们返回HTML文档但网络线程不会在对其进行处理。而浏览器在收到这个HTML文档后会产生一个渲染任务传递给主线程的信息队列。在事件循环的作用下渲染主线程开始了渲染流程。
渲染流水线
整个渲染流程分为多个阶段分别是
HTML 解析 (DOM)样式计算 (style)布局 (layout)分层 (layer)绘制 (paint)分块 (tiles)光栅化 (raster)绘画 (draw quad)
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。
渲染流程
解析HTMLDOM
渲染的第一步是解析 HTML。字符串转对象 内敛样式服务器样式css外链样式。。。 可以在浏览器控制台输入观察一下
document.styleSheetsdocument.styleSheets[0].addRule( ‘div’, ‘border:2px solid #f40 !important’)
解析过程中遇到 CSS 解析 CSS遇到 JS 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。 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。 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style
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layout
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layer
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。 可以在开发者工具中查看图层还可以旋转、放大帮助我们更清晰地查看图层 https://www.jd.com/
绘制paint
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。
分块tiles
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。 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raster
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
绘画draw quad
最后一个阶段就是绘画了 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。
总结
渲染进程将 HTML 内容转换为能够读懂的** DOM 树**结构。渲染引擎将 CSS 样式表转化为浏览器可以理解的 styleSheets计算出 DOM 节点的样式。创建布局树并计算元素的布局信息。对布局树进行分层并生成分层树。为每个图层生成绘制列表并将其提交到合成线程。合成线程将图层分成图块并在光栅化线程池中将图块转换成位图。合成线程发送绘制图块命令 **DrawQuad **给浏览器进程。浏览器进程根据 DrawQuad 消息生成页面并显示到显示器上。相关概念
重排重绘
上面整个渲染过程 DOM、Style、layout、layer、paint、tiles、raster、draw quad、display
(1)重排
修改几何属性影响layout后面全部
(2)重绘
修改绘制属性影响paint之后
(3)合成
1.修改不要布局不要绘制的属性只影响后续合成操作 tiles后面性能好 2.最常见的就是 CSS3 硬件加速GPU加速四点 transform: translateZ(0)、opacity、filters、will-change Will-change提前告诉浏览器元素会发生什么变化
参考
https://ke.qq.com/course/5892689/13883868337269329#term_id106109971
