浏览器的渲染原理
- 1. 网页的解析过程
- 2. 浏览器内核
- 3. 浏览器渲染过程
- 1. HTML解析
- 2. 生成CSS规则
- 3. 构建Render Tree
- 4. 布局（layout）
- 5. 绘制（Paint）
- 4. 回流和重绘解析
- 1. 回流
- 2. 重绘
- 3. web 性能优化
- 4. 合成和性能优化
- 5. 浏览器遇到 script 元素的处理
- 6. defer和async属性
- 1. defer
- 2. async
- 3. 使用情况
- @ 相关文献资料
1. 网页的解析过程
客户端（浏览器）发起页面请求，主机对 地址中的DNS 域名进行解析，找到对应的 IP 地址，请求发送到 服务端，服务器根据请求内容发送响应给客户端，客户端收到响应，将内容渲染成网页。
2. 浏览器内核
我们经常说的浏览器内核指的是浏览器的排版引擎，排版引擎（layout engine），也称为浏览器引擎（browser engine）、页面渲染引擎（rendering engine）或样版引擎，也就是一个网页下载下来后，就是由我们的渲染引擎来帮助我们解析的
3. 浏览器渲染过程
渲染引擎解析整个页面并将其呈现
1. HTML解析
因为默认情况下服务器会给浏览器返回index.html文件，所以解析HTML是所有步骤的开始
解析HTML，会构建DOM Tree
2. 生成CSS规则
解析的过程中，如果遇到CSS的link元素，那么会由浏览器负责下载对应的CSS文件，下载CSS文件是不会影响DOM的解析的
浏览器下载完CSS文件后，就会对CSS文件进行解析，解析出对应的规则树
3. 构建Render Tree
当有了DOM Tree和CSSOM Tree后，就可以两个结合来构建Render Tree了
link元素不会阻塞DOM Tree的构建过程，但是会阻塞Render Tree的构建过程，这是因为Render Tree在构建时，需要对应的CSSOM Tree
Render Tree和DOM Tree并不是一一对应的关系，比如对于display为none的元素，压根不会出现在render tree
4. 布局（layout）
第四步是在渲染树（Render Tree）上运行布局（Layout）以计算每个节点的几何体，渲染树会表示显示哪些节点以及其他样式，但是不表示每个节点的尺寸、位置等信息，布局是确定呈现树中所有节点的宽度、高度和位置信息
5. 绘制（Paint）
第五步是将每个节点绘制（Paint）到屏幕上，在绘制阶段，浏览器将布局阶段计算的每个frame转为屏幕上实际的像素点，包括将元素的可见部分进行绘制，比如文本、颜色、边框、阴影、替换元素（比如img）
4. 回流和重绘解析
1. 回流
第一次确定节点的大小和位置，称之为布局（layout），之后对节点的大小、位置修改重新计算称之为回流
引起回流的方式
比如DOM结构发生改变（添加新的节点或者移除节点）
比如改变了布局（修改了width、height、padding、font-size等值）
比如窗口resize（修改了窗口的尺寸等）
比如调用getComputedStyle方法获取尺寸、位置信息
2. 重绘
第一次渲染内容称之为绘制（paint），之后重新渲染称之为重绘
引起重绘的方式
比如修改背景色、文字颜色、边框颜色、样式等
3. web 性能优化
回流一定会引起重绘，所以回流是一件很消耗性能的事情，所以在开发中要尽量避免发生回流
可以采用的操作
修改样式时尽量一次性修改,比如通过cssText修改，比如通过添加class修改
尽量避免频繁的操作DOM,我们可以在一个DocumentFragment或者父元素中将要操作的DOM操作完成，再一次性的操作
尽量避免通过getComputedStyle获取尺寸、位置等信息
对某些元素使用position的absolute或者fixed，并不是不会引起回流，而是开销相对较小，不会对其他元素造成影响。
4. 合成和性能优化
绘制的过程，可以将布局后的元素绘制到多个合成图层中，这是浏览器的一种优化手段
默认情况下，标准流中的内容都是被绘制在同一个图层，而一些特殊的属性，会创建一个新的合成层（CompositingLayer），并且新的图层可以利用GPU来加速绘制，因为每个合成层都是单独渲染的
分层确实可以提高性能，但是它以内存管理为代价，因此不应作为web 性能优化策略的一部分过度使用。
合成层的形成方式
3D transforms
video、canvas、iframe
opacity 动画转换时
position: fixed
will-change：一个实验性的属性，提前告诉浏览器元素可能发生哪些变化；
animation 或transition 设置了opacity、transform
5. 浏览器遇到 script 元素的处理
事实上，浏览器在解析HTML的过程中，遇到了script元素是不能继续构建DOM树的，它会停止继续构建，首先下载JavaScript代码，并且执行JavaScript的脚本，只有等到JavaScript脚本执行结束后，才会继续解析HTML，构建DOM树
延迟构建DOM树的原因
这是因为JavaScript的作用之一就是操作DOM，并且可以修改DOM，如果我们等到DOM树构建完成并且渲染再执行JavaScript，会造成严重的回流和重绘，影响页面的性能，所以会在遇到script元素时，优先下载和执行JavaScript代码，再继续构建DOM树
6. defer和async属性
在目前的开发模式中（比如Vue、React），脚本往往比HTML页面更“重”，处理时间需要更长，所以会造成页面的解析阻塞，在脚本下载、执行完成之前，用户在界面上什么都看不到，为了解决这个问题，script元素给我们提供了两个属性（attribute）：defer和async
1. defer
defer 属性告诉浏览器不要等待脚本下载，而继续解析HTML，构建DOM Tree，脚本会由浏览器来进行下载，但是不会阻塞DOM Tree的构建过程，如果脚本提前下载好了，它会等待DOM Tree构建完成，在DOMContentLoaded事件之前先执行defer中的代码，所以DOMContentLoaded总是会等待defer中的代码先执行完成
多个带defer的脚本是可以保持正确的顺序执行的
从某种角度来说，defer可以提高页面的性能，并且推荐放到head元素中
2. async
async 特性与defer 有些类似，它也能够让脚本不阻塞页面
async是让一个脚本完全独立的，浏览器不会因async 脚本而阻塞，async脚本不能保证顺序，它是独立下载、独立运行，不会等待其他脚本，async不会能保证在DOMContentLoaded之前或者之后执行
3. 使用情况
defer通常用于需要在文档解析后操作DOM的JavaScript代码，并且对多个script文件有顺序要求的
async通常用于独立的脚本，对其他脚本，甚至DOM没有依赖的
@ 相关文献资料
How browsers work：https://web.dev/howbrowserswork/
