前端秘法进阶篇----这还是我们熟悉的浏览器吗?(浏览器的渲染原理)

2024-02-17 22:52

本文主要是介绍前端秘法进阶篇----这还是我们熟悉的浏览器吗?(浏览器的渲染原理),希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

目录

一.浏览器渲染原理

二.渲染时间点

三.渲染流水线

1.解析html(Parse HTML)

1.1解析成DOM树(document object model)

1.2解析成CSSOM树(css object model)

2.样式计算(Recalculate Style)

3.布局(Layout)

4.分层(Layer)

5. 绘制(Paint)

6.分块(Tiling)

7. 光栅化(Raster)

8. 画(Draw)

四.附加面试题

1.什么是 reflow?

2.什么是 repaint?

3.为什么 transform 的效率高?


一.浏览器渲染原理

浏览器是如何渲染页面的?

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。

二.渲染时间点

当浏览器的网络线程接收到HTML文档后,会产生一个渲染任务,并将其传递给消息队列,在事件循环机制的作用下,渲染主线程(render thread)取出消息队列中的渲染任务,开启渲染

三.渲染流水线

1.解析html(Parse HTML)

首先将html和css分别解析成DOM树和CSSOM树

1.1解析成DOM树(document object model)

为什么要先解析成树状结构内,因为HTML文档是很多杂乱的字符,为了更清楚它们之间的逻辑,更好地进行后续的渲染步骤,浏览器先选择将它们解析成更加清晰的逻辑结构

1.2解析成CSSOM树(css object model)

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。

2.样式计算(Recalculate Style)

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。

3.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。

4.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。

5. 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。

渲染主线程的工作到这里就结束了,剩下的工作交给其他线程来完成

6.分块(Tiling)

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。

这是csdn网页的分块图

分块工程是交给多个线程同时进行的

7. 光栅化(Raster)

分块完成后,进入光栅化阶段。

优先处理靠近视口的块

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

8. 画(Draw)

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。

四.附加面试题

1.什么是 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。

2.什么是 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。

3.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。

这篇关于前端秘法进阶篇----这还是我们熟悉的浏览器吗?(浏览器的渲染原理)的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/719233

相关文章

Redis主从/哨兵机制原理分析

《Redis主从/哨兵机制原理分析》本文介绍了Redis的主从复制和哨兵机制,主从复制实现了数据的热备份和负载均衡,而哨兵机制可以监控Redis集群,实现自动故障转移,哨兵机制通过监控、下线、选举和故... 目录一、主从复制1.1 什么是主从复制1.2 主从复制的作用1.3 主从复制原理1.3.1 全量复制

vue解决子组件样式覆盖问题scoped deep

《vue解决子组件样式覆盖问题scopeddeep》文章主要介绍了在Vue项目中处理全局样式和局部样式的方法,包括使用scoped属性和深度选择器(/deep/)来覆盖子组件的样式,作者建议所有组件... 目录前言scoped分析deep分析使用总结所有组件必须加scoped父组件覆盖子组件使用deep前言

VUE动态绑定class类的三种常用方式及适用场景详解

《VUE动态绑定class类的三种常用方式及适用场景详解》文章介绍了在实际开发中动态绑定class的三种常见情况及其解决方案,包括根据不同的返回值渲染不同的class样式、给模块添加基础样式以及根据设... 目录前言1.动态选择class样式(对象添加:情景一)2.动态添加一个class样式(字符串添加:情

Redis主从复制的原理分析

《Redis主从复制的原理分析》Redis主从复制通过将数据镜像到多个从节点,实现高可用性和扩展性,主从复制包括初次全量同步和增量同步两个阶段,为优化复制性能,可以采用AOF持久化、调整复制超时时间、... 目录Redis主从复制的原理主从复制概述配置主从复制数据同步过程复制一致性与延迟故障转移机制监控与维

SpringCloud配置动态更新原理解析

《SpringCloud配置动态更新原理解析》在微服务架构的浩瀚星海中,服务配置的动态更新如同魔法一般,能够让应用在不重启的情况下,实时响应配置的变更,SpringCloud作为微服务架构中的佼佼者,... 目录一、SpringBoot、Cloud配置的读取二、SpringCloud配置动态刷新三、更新@R

Redis主从复制实现原理分析

《Redis主从复制实现原理分析》Redis主从复制通过Sync和CommandPropagate阶段实现数据同步,2.8版本后引入Psync指令,根据复制偏移量进行全量或部分同步,优化了数据传输效率... 目录Redis主DodMIK从复制实现原理实现原理Psync: 2.8版本后总结Redis主从复制实

React实现原生APP切换效果

《React实现原生APP切换效果》最近需要使用Hybrid的方式开发一个APP,交互和原生APP相似并且需要IM通信,本文给大家介绍了使用React实现原生APP切换效果,文中通过代码示例讲解的非常... 目录背景需求概览技术栈实现步骤根据 react-router-dom 文档配置好路由添加过渡动画使用

使用Vue.js报错:ReferenceError: “Vue is not defined“ 的原因与解决方案

《使用Vue.js报错:ReferenceError:“Vueisnotdefined“的原因与解决方案》在前端开发中,ReferenceError:Vueisnotdefined是一个常见... 目录一、错误描述二、错误成因分析三、解决方案1. 检查 vue.js 的引入方式2. 验证 npm 安装3.

vue如何监听对象或者数组某个属性的变化详解

《vue如何监听对象或者数组某个属性的变化详解》这篇文章主要给大家介绍了关于vue如何监听对象或者数组某个属性的变化,在Vue.js中可以通过watch监听属性变化并动态修改其他属性的值,watch通... 目录前言用watch监听深度监听使用计算属性watch和计算属性的区别在vue 3中使用watchE

python解析HTML并提取span标签中的文本

《python解析HTML并提取span标签中的文本》在网页开发和数据抓取过程中,我们经常需要从HTML页面中提取信息,尤其是span元素中的文本,span标签是一个行内元素,通常用于包装一小段文本或... 目录一、安装相关依赖二、html 页面结构三、使用 BeautifulSoup javascript