浏览器


浏览器输入url,浏览器主进程接管,开一个下载线程,然后进行 http请求;

执行 dns 查询,建立 TLS 连接,向目标服务器发送请求,接收返回数据;

(Https连接过程需要在正式收发数据前建立TLS连接,确保安全性。TLS建立在TCP之上,建立TLS连接前需要TCP4次握手。然后进行TLS连接。在连接中要完成秘钥交换,交换算法不同,握手过程细节也会不同。)

响应内容可能为多种格式,这里记录为 html 格式的情况;

响应数据经过一系列检查、判断后,最终会传给呈现引擎,这时候导航结束,页面加载开始;

呈现引擎开始工作:(chrome webkit):

1. Browser进程下载html文件并将文件发送给renderer进程
2. renderer进程的GUI进程开始解析html文件来构建出DOM
3. 当遇到外源css时,Browser进程下载该css文件并发送回来,GUI线程再解析该文件,在这同时,html的解析也同时进行,但不会渲染(还未形成渲染树)
4. 当遇到内部css时,html的解析和css的解析同时进行
5. 继续解析html文件,当遇到外源js时,Browser进程下载该js文件并发送回来,此时,js引擎线程解析并执行js,因为GUI线程和js引擎线程互斥,所以GUI线程被挂起,停止继续解析html。直到js引擎线程空闲,GUI线程继续解析html。
6. 遇到内部js也是同理
7. 解析完html文件,形成了完整的DOM树,也解析完了css,形成了完整的CSSOM树,两者结合形成了render树
8. 根据render树来进行布局,若在布局的过程中发生了元素尺寸、位置、隐藏的变化或增加、删除元素时,则进行回流,修改
9. 根据render树进行绘制,若在布局的过程中元素的外观发生变换,则进行重绘
10. 将布局、绘制得到的各个简单图层的位图发送给Browser进程,由它来合并简单图层为复合图层,从而显示到页面上
11. 以上步骤就是html文件解析全过程,完成之后,如若当页面有元素的尺寸、大小、隐藏有变化时,重新布局计算回流,并修改页面中所有受影响的部分,如若当页面有元素的外观发生变化时,重绘

#、回流重绘

怎么去理解这两个概念呢?从字面上理解,重绘,重新绘画,重新上色,较难产生联想的是回流。

我们都知道,一个页面从加载到完成,首先是构建DOM树,然后根据DOM节点的几何属性形成render树(渲染树),当渲染树构建完成,页面就根据DOM树开始布局了,渲染树也根据设置的样式对应的渲染这些节点。

在这个过程中,回流与DOM树,渲染树有关,重绘与渲染树有关,怎么去理解呢?

比如我们增删DOM节点,修改一个元素的宽高,页面布局发生变化,DOM树结构发生变化,那么肯定要重新构建DOM树,而DOM树与渲染树是紧密相连的,DOM树构建完,渲染树也会随之对页面进行再次渲染,这个过程就叫回流

当你给一个元素更换颜色,这样的行为是不会影响页面布局的,DOM树不会变化,但颜色变了,渲染树得重新渲染页面,这就是重汇

你应该能感觉到,回流的代价要远大于重绘。且回流必然会造成重绘,但重绘不一定会造成回流。

题外话

1.由于display为none的元素在页面不需要渲染,渲染树构建不会包括这些节点;但visibility为hidden的元素会在渲染树中。因为display为none会脱离文档流,visibility为hidden虽然看不到,但类似与透明度为0,其实还在文档流中,还是有渲染的过程。

2.尽量避免使用表格布局,当我们不为表格td添加固定宽度时,一列的td的宽度会以最宽td的宽作为渲染标准,假设前几行td在渲染时都渲染好了,结果下面某行的一个td特别宽,table为了统一宽,前几行的td会回流重新计算宽度,这是个很耗时的事情。

#、减少回流

1.DOM的增删行为

比如你要删除某个节点,给某个父元素增加子元素,这类操作都会引起回流。如果要加多个子元素,最好使用documentfragment。

2.几何属性的变化

比如元素宽高变了,border变了,字体大小变了,这种直接会引起页面布局变化的操作也会引起回流。如果你要改变多个属性,最好将这些属性定义在一个class中,直接修改class名,这样只用引起一次回流。

3.元素位置的变化

修改一个元素的左右margin,padding之类的操作,所以在做元素位移的动画,不要更改margin之类的属性,使用定位脱离文档流后改变位置会更好。

4.获取元素的偏移量属性

例如获取一个元素的scrollTop、scrollLeft、scrollWidth、offsetTop、offsetLeft、offsetWidth、offsetHeight之类的属性,浏览器为了保证值的正确也会回流取得最新的值,所以如果你要多次操作,最取完做个缓存。

5.页面初次渲染

这样的回流无法避免

6.浏览器窗口尺寸改变

resize事件发生也会引起回流。

#、线程和进程

进程是cpu资源分配的最小单位(是能拥有资源和独立运行的最小单位)

线程是cpu调度的最小单位(线程是建立在进程的基础上的一次程序运行单位,一个进程中可以有多个线程)

#、浏览器 进程

  1. GUI渲染线程

    • 负责渲染浏览器界面,解析HTML,CSS,构建DOM树和RenderObject树,布局和绘制等。
    • 当界面需要重绘(Repaint)或由于某种操作引发回流(reflow)时,该线程就会执行
    • 注意,GUI渲染线程与JS引擎线程是互斥的,当JS引擎执行时GUI线程会被挂起(相当于被冻结了),GUI更新会被保存在一个队列中等到JS引擎空闲时立即被执行。
  2. JS引擎线程

    • 也称为JS内核,负责处理Javascript脚本程序。(例如V8引擎)
    • JS引擎线程负责解析Javascript脚本,运行代码。
    • JS引擎一直等待着任务队列中任务的到来,然后加以处理,一个Tab页(renderer进程)中无论什么时候都只有一个JS线程在运行JS程序
    • 同样注意,GUI渲染线程与JS引擎线程是互斥的,所以如果JS执行的时间过长,这样就会造成页面的渲染不连贯,导致页面渲染加载阻塞。
  3. 事件触发线程

    • 归属于浏览器而不是JS引擎,用来控制事件循环(可以理解,JS引擎自己都忙不过来,需要浏览器另开线程协助)
    • 当JS引擎执行代码块如setTimeOut时(也可来自浏览器内核的其他线程,如鼠标点击、AJAX异步请求等),会将对应任务添加到事件线程中
    • 当对应的事件符合触发条件被触发时,该线程会把事件添加到待处理队列的队尾,等待JS引擎的处理
    • 注意,由于JS的单线程关系,所以这些待处理队列中的事件都得排队等待JS引擎处理(当JS引擎空闲时才会去执行)

  4. 定时触发器线程

    • 传说中的setIntervalsetTimeout所在线程
    • 浏览器定时计数器并不是由JavaScript引擎计数的,(因为JavaScript引擎是单线程的, 如果处于阻塞线程状态就会影响记计时的准确)
    • 因此通过单独线程来计时并触发定时(计时完毕后,添加到事件队列中,等待JS引擎空闲后执行)
    • 注意,W3C在HTML标准中规定,规定要求setTimeout中低于4ms的时间间隔算为4ms。
  5. 异步http请求线程

    • 在XMLHttpRequest在连接后是通过浏览器新开一个线程请求
    • 将检测到状态变更时,如果设置有回调函数,异步线程就产生状态变更事件,将这个回调再放入事件队列中。再由JavaScript引擎执行。

#、load事件与DOMContentLoaded事件的先后

渲染完毕后会触发load事件

很简单,知道它们的定义就可以了:

  • 当 DOMContentLoaded 事件触发时,仅当DOM加载完成,不包括样式表,图片。

(譬如如果有async加载的脚本就不一定完成)

  • 当 onload 事件触发时,页面上所有的DOM,样式表,脚本,图片都已经加载完成了。

(渲染完毕了)

所以,顺序是:DOMContentLoaded -> load

#、css加载是否会阻塞dom树渲染?

css是由单独的下载线程异步下载的。

css加载不会阻塞DOM树解析(异步加载时DOM照常构建)

但会阻塞render树渲染(渲染时需等css加载完毕,因为render树需要css信息)

#、普通图层和复合图层

浏览器渲染的图层一般包含两大类:普通图层 以及   复合图层

首先,普通文档流内可以理解为一个复合图层(这里称为默认复合层,里面不管添加多少元素,其实都是在同一个复合图层中)

其次,absolute布局(fixed也一样),虽然可以脱离普通文档流,但它仍然属于默认复合层

然后,可以通过硬件加速的方式,声明一个新的复合图层,它会单独分配资源
(当然也会脱离普通文档流,这样一来,不管这个复合图层中怎么变化,也不会影响默认复合层里的回流重绘)

将该元素变成一个复合图层,就是传说中的硬件加速技术

  • 最常用的方式:translate3dtranslateZ
  • opacity属性/过渡动画(需要动画执行的过程中才会创建合成层,动画没有开始或结束后元素还会回到之前的状态)
  • will-chang属性(这个比较偏僻),一般配合opacity与translate使用(而且经测试,除了上述可以引发硬件加速的属性外,其它属性并不会变成复合层),