詳解瀏覽器渲染流程

瀏覽器主要元件結構 

 

#（瀏覽器主要元件）

渲染引擎－webkit和Gecko

Firefox使用Geoko－Mozilla自主研發的渲染引擎。

Safari和Chrome都使用webkit。 Webkit是一款開源渲染引擎，它本來是為linux平台研發的，後來由Apple移植到Mac及Windows。

本文我主要以webkit渲染引擎來講解，儘管webkit和Gecko使用的術語稍有不同，他們的主要流程基本上相同。

  

（webkit渲染引擎流程）

#關鍵渲染路徑

#關鍵渲染路徑是指瀏覽器從最初接收請求來的HTML 、CSS、javascript等資源，然後解析、建構樹、渲染佈局、繪製，最後呈現給客戶能看到的介面這整個過程。

所以瀏覽器的渲染過程主要包括以下幾個步驟：

解析HTML產生DOM樹。

解析CSS產生CSSOM規則樹。

將DOM樹與CSSOM規則樹合併在一起產生渲染樹。

遍歷渲染樹開始佈局，計算每個節點的位置大小資訊。

將渲染樹每個節點繪製到螢幕。

建構DOM樹

當瀏覽器接收到伺服器回應來的HTML文件後，會遍歷文件節點，產生DOM樹。

要注意的是，DOM樹的生成過程中可能會被CSS和JS的載入執行阻塞。渲染阻塞問題下文會講。

建構CSSOM規則樹

瀏覽器解析CSS檔案並產生CSS規則樹，每個CSS檔案都被分析成一個StyleSheet對象，每個物件都包含CSS規則。 CSS規則物件包含對應於CSS語法的選擇器和聲明物件以及其他物件。

渲染阻塞

當瀏覽器遇到一個 script 標記時，DOM 建置將會暫停，直到腳本完成執行，然後繼續建置DOM。每次去執行JavaScript腳本都會嚴重地阻塞DOM樹的構建，如果JavaScript腳本還操作了CSSOM，而正好這個CSSOM還沒有下載和構建，瀏覽器甚至會延遲腳本執行和構建DOM，直至完成其CSSOM的下載和構建。

所以，script 標籤的位置很重要。實際使用時，可以遵循以下兩個原則：

CSS 優先：引入順序上，CSS 資源先於 JavaScript 資源。
JS置後：我們通常會把JS程式碼放到頁面底部，且JavaScript 應盡量少影響 DOM 的建置。

當解析html的時候，會把新來的元素插入dom樹裡面，同時去查找css，然後把對應的樣式規則應用到元素上，查找樣式表是按照從右到左的順序去匹配的。

例如： div p {font-size: 16px}，會先尋找所有p標籤並判斷它的父標籤是否為div之後才會決定要不要採用這個樣式進行渲染）。
所以，我們平常寫CSS時，盡量用id和class，千萬不要過渡層疊。

建構渲染樹

透過DOM樹和CSS規則樹我們便可以建立渲染樹。瀏覽器會先從DOM樹的根節點開始遍歷每個可見節點。對每個可見節點，找到其適配的CSS樣式規則並套用。

渲染樹建置完成後，每個節點都是可見節點且都包含其內容和對應規則的樣式。這也是渲染樹與DOM樹最大的差別。渲染樹是用來顯示，那些不可見的元素當然就不會在這棵樹中出現了，譬如。除此之外，display等於none的也不會被顯示在這棵樹裡頭，但是visibility等於hidden的元素是會顯示在這棵樹裡頭的。

渲染樹佈局

佈局階段會從渲染樹的根節點開始遍歷，然後確定每個節點物件在頁面上的確切大小與位置，佈局階段的輸出是一個盒子模型，它會精確地捕獲每個元素在螢幕內的確切位置與大小。

渲染樹繪製

在繪製階段，遍歷渲染樹，呼叫渲染器的paint()方法在螢幕上顯示其內容。渲染樹的繪製工作是由瀏覽器的UI後端元件完成的。

reflow與repaint：

根據渲染樹佈局，計算CSS樣式，即每個節點在頁面中的大小和位置等幾何資訊。 HTML預設是串流佈局的，CSS和js會打破這個佈局，改變DOM的外觀樣式以及大小和位置。這時就要提到兩個重要概念：replaint和reflow。

replaint：螢幕的一部分重畫，不影響整體佈局，例如某個CSS的背景色變了，但元素的幾何尺寸和位置不變。
reflow： 表示元件的幾何尺寸變了，我們需要重新驗證並計算渲染樹。是渲染樹的一部分或全部發生了變化。這就是Reflow，或是Layout。

所以我們應該盡量減少reflow和replaint，我想這也是為什麼現在很少有用table佈局的原因之一。

display:none 會觸發reflow，visibility: hidden屬性不算是不可見屬性，它的語意是隱藏元素，但元素仍然佔據著佈局空間，它會被渲染成一個空框，所以visibility :hidden 只會觸發repaint，因為沒有發生位置變化。

有些情況下，例如修改了元素的樣式，瀏覽器並不會立刻reflow 或repaint 一次，而是會把這樣的操作積攢一批，然後做一次reflow，這又叫異步reflow 或增量異步reflow。
有些情況下，例如 resize 窗口，改變了頁面預設的字體等。對於這些操作，瀏覽器會馬上進行 reflow。

小結

本文我們就瀏覽器渲染流程逐步了解了一遍，相信大家一定都有所新的收穫，如果大家對於瀏覽器渲染流程還有任何疑問，歡迎反饋，我們共同交流，共同學習，共同進步。

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