总览
浏览器的主要组件有
- 用户界面 - 不解释
- 浏览器引擎 - 在用户界面和渲染引擎之间传送指令
- 渲染引擎 - 负责显示请求的内容。例如，如果请求的内容是 HTML，它就负责解析 HTML 和 CSS 内容，并将解析后的内容显示在屏幕上。
- 网络 - 用于网络调用，比如 HTTP 请求。其接口与平台无关，并为所有平台提供底层实现。
- 用户界面后端 - 用于绘制基本的部件，比如组合框和窗口。其公开了与平台无关的通用接口，而在底层使用操作系统的用户界面方法。
- JavaScript 解释器 - 用于解析和执行 JavaScript 代码。
- 数据存储 - 这是持久层。浏览器可能需要在本地保存各种数据，例如 Cookie。HTML5 中，浏览器也支持新的存储机制,如localStorage、IndexedDB、WebSQL和文件系统。
需要注意的是，和大多数浏览器不同，Chrome 浏览器的每个标签页都分别对应一个渲染引擎实例。每个标签页都是一个独立的进程。可以在任务管理器中看到有多个 Chrome 进程。
这篇文章主要介绍渲染引擎。
渲染引擎
渲染引擎一开始会从网络层获取请求文档的内容，内容的大小一般限制在 8kB 以内。然后进行如下所示的基本渲染流程：
(1) 渲染引擎开始解析 HTML 文档，并将各 HTML 标记逐个转化成“内容树”上的DOM 节点。
(2) 同时也会解析外部 CSS 文件以及元素中的样式数据。HTML 中这些带有视觉指令的样式信息将用于创建另一个树结构：“呈现树” (RenderTree)。呈现树包含多个带有视觉属性（如颜色和尺寸）的矩形。这些矩形的排列顺序就是它们将在屏幕上显示的顺序。
(3) 呈现树构建完毕之后，进入“布局”(Layout) 处理阶段，也就是为每个节点分配一个应出现在屏幕上的确切坐标。
(4) 下一个阶段是"绘制"(Painting) - 渲染引擎会遍历呈现树，由用户界面后端层将每个节点绘制出来。
需要着重指出的是，这是一个渐进的过程。为达到更好的用户体验，呈现引擎会力求尽快将内容显示在屏幕上。它不必等到整个 HTML 文档都解析完毕，就会开始构建呈现树和设置布局。在不断接收和处理来自网络的其余内容的同时，渲染引擎会先将部分内容解析并显示出来。
从上两图可看出，两种内核的浏览器的流程大致是一致的。
Gecko 将视觉格式化元素组成的树称为“框架树FrameTree”。每个元素都是一个框架。Webkit 使用的术语是“呈现树RenderTree”，它由“呈现对象”组成。
对于元素的放置，Webkit 使用的术语是“布局Layout”，而 Gecko 称之为“重排Reflow”。
对于连接 DOM 节点和可视化信息从而创建呈现树的过程，Webkit 使用的术语是“附加Attachment”，Gecko 称之为“框架构造FrameConstructor”。
有一个细微的非语义差别，就是 Gecko 在 HTML 与 DOM 树之间还有一个称为“内容槽ContentSink”的层，用于生成 DOM 元素。
下面详细介绍每一流程：
1. HTML Parser
1.1 解析
解析文档是指将文档转化成为有意义的结构，也就是可让代码理解和使用的结构。解析得到的结果通常是代表了文档结构的节点树，它称作解析树或者语法树。
例如 解析 2 + 3 - 1 这个表达式，会返回下面的树（中序遍历）：
解析是以文档所遵循的语法规则为基础的。所有可以解析的格式都必须对应确定的语法（由词汇和语法规则构成）。这称为上下文无关的语法。人类语言并不属于这样的语言，因此无法用常规的解析技术进行解析。
解析的过程可以分成两个子过程：词法分析和语法分析。
词法分析是将输入内容分割成大量标记的过程
标记是语言中的词汇，即构成内容的单位。在人类语言中，它相当于语言字典中的所有单词。
语法分析是应用语言的语法规则的过程。
解析器通常将解析工作分给以下两个组件来处理：词法分析器（有时也称为标记生成器），负责将输入内容分解成一个个有效标记；而解析器负责根据语言的语法规则分析文档的结构，从而构建解析树。词法分析器知道如何将无关的字符（比如空格和换行符）分离出来。
解析是一个迭代的过程。通常，解析器会向词法分析器请求一个新标记，并尝试将其与某条语法规则进行匹配。如果发现了匹配规则，解析器会将一个对应于该标记的节点添加到解析树中，然后继续请求下一个标记。
如果没有规则可以匹配，解析器就会将标记存储到内部，并继续请求标记，直至找到可与所有内部存储的标记匹配的规则。如果找不到任何匹配规则，解析器就会引发一个异常。这意味着文档无效，包含语法错误。
1.2 翻译
很多时候，解析树还不是最终产品。解析通常是在翻译过程中使用的，而翻译是指将输入文档转换成另一种格式。编译就是这样一个例子。编译器可将源代码编译成机器代码，具体过程是首先将源代码解析成解析树，然后将解析树翻译成机器代码文档。
1.3 解析示例
前面通过数学表达式建立了解析树。现在，让我们试着定义一个简单的数学语言，用来演示解析的过程。
词汇：整数、加号和减号。
语法：
- 构成语言的语法单位是表达式、项和运算符。
- 我们用的语言可以包含任意数量的表达式。
- 表达式的定义是：一个“项”接一个“运算符”，然后再接一个“项”。
- 运算符是加号或减号。
- 项是一个整数或一个表达式。
让我们分析一下 2 + 3 - 1
匹配语法规则的第一个子串是 2 ，而根据第 5 条语法规则，这是一个项。匹配语法规则的第二个子串是 2 + 3 ，而根据第 3 条规则（一个项接一个运算符，然后再接一个项），这是一个表达式。下一个匹配项已经到了输入的结束。 2 + 3 - 1 是一个表达式，因为我们已经知道 2 + 3 是一个项，这样就符合“一个项接一个运算符，然后再接一个项”的规则。 2 + + 不与任何规则匹配，因此是无效的输入。
1.4 解析器类型
自上而下解析器
从语法的高层结构出发，尝试从中找到匹配的结构
从上面那个例子来看
首先将 2 + 3 标识为一个表达式，然后将 2 + 3 - 1 标识为一个表达式（标识表达式的过程涉及到匹配其他规则，但是起点是最高级别的规则）
自下而上解析器
自下而上的解析器将扫描输入内容，找到匹配的规则后，将匹配的输入内容替换成规则。如此继续替换，直到输入内容的结尾。部分匹配的表达式保存在解析器的堆栈中。
| 堆栈 | 输入 |
|---|---|
2 + 3 - 1 |
|
| 项 | + 3 - 1 |
| 项 运算 | 3 - 1 |
| 表达式 | - 1 |
| 表达式运算符 | 1 |
| 表达式 | |
这种自下而上的解析器称为移位归约解析器，因为输入在向右移位（设想有一个指针从输入内容的开头移动到结尾），并且逐渐归约到语法规则上
1.5 HTML解析器
HTML 解析器的任务是将 HTML 标记解析成解析树。HTML 并不能很容易地用解析器所需的与上下文无关的语法来定义。
有一种可以定义 HTML 的正规格式：DTD（Document Type Definition，文档类型定义），但它不是与上下文无关的语法。
概括地说，HTML 无法很容易地通过常规解析器解析（因为它的语法不是与上下文无关的语法），也无法通过 XML 解析器来解析，因为 HTML 的处理比XML更为“宽容”，它允许省略某些隐式添加的标记，有时还能省略一些起始或者结束标记等等。
具体如何解析稍后会讲。
1.6 DOM
解析器的输出“解析树”是由 DOM 元素和属性节点构成的树结构。DOM 是文档对象模型 (Document Object Model) 的缩写。它是 HTML 文档的对象表示，同时也是外部内容（例如 JavaScript）与 HTML 元素之间的接口。
DOM 与标记之间几乎是一一对应的关系。比如下面这段标记：
Hello World
可解析成如下的 DOM 树：
1.7 解析算法
我们在之前章节已经说过，HTML 无法用常规的自上而下或自下而上的解析器进行解析。原因在于：
- 语言的宽容本质
- 浏览器历来对一些常见的无效 HTML 用法采取包容态度
- 解析过程需要不断地反复。源内容在解析过程中通常不会改变，但是在 HTML 中，脚本标记如果包含 document.write，就会添加额外的标记，这样解析过程实际上就更改了输入内容
HTML5规范详细描述了解析算法。此算法由两个阶段组成：标记化和树构建。
标记化是词法分析过程，将输入内容解析成多个标记。
HTML 标记包括起始标记、结束标记、属性名称和属性值。
标记生成器识别标记，传递给树构造器，然后接受下一个字符以识别下一个标记；如此反复直到输入的结束。
1.7.1 标记化算法
该算法的输出结果是 HTML 标记。
该算法使用状态机来表示。每一个状态接收来自输入信息流的一个或多个字符，并根据这些字符更新下一个状态。当前的标记化状态和树结构状态会影响进入下一状态的决定。
这意味着，即使接收的字符相同，对于下一个正确的状态也会产生不同的结果，具体取决于当前的状态。该算法相当复杂，无法在此详述，所以我们通过一个简单的示例来帮助大家理解其原理。
Hello world
初始状态是数据状态。
遇到字符 < 时，状态更改为“标记打开状态”。接收一个 a-z 字符会创建“起始标记”，状态更改为“标记名称状态”。这个状态会一直保持到接收 > 字符。在此期间接收的每个字符都会附加到新的标记名称上。在本例中，我们创建的标记是 html 标记。
遇到 > 标记时，会发送当前的标记，状态改回“数据状态”。 标记也会进行同样的处
理。目前 html 和 body 标记均已发出。现在我们回到“数据状态”。接收到 Hello world 中的 H 字符时，将创建并发送字符标记，直到接收 中的 < 。我们将为 Hello world 中的每个
字符都发送一个字符标记。
现在我们回到“标记打开状态”。接收下一个输入字符 / 时，会创建 end tag token 并改为“标记名称状态”。我们会再次保持这个状态，直到接收> 。然后将发送新的标记，并回到“数据状态”。