浏览器渲染

从输入URL到导航过程完成之后,浏览器进程把数据交给了渲染进程,渲染进程负责tab内的所有事情,核心目的就是将HTML/CSS/JS代码,转化为用户可进行交互的web页面。

渲染进程中,包含线程分别是:

  • 一个主线程(main thread)
  • 多个工作线程(work thread)
  • 一个合成器线程(compositor thread)
  • 多个光栅化线程(raster thread)

1、浏览器内核对内容渲染的大体步骤:

  1. 解析html建立DOM树,解析css建立CSSOM树;
  2. 结合DOM树和CSSOM树,构建render树;
  3. 布局render树(Layout/reflow),负责各元素尺寸、位置的计算;
  4. 绘制render树(paint),绘制页面像素信息;
  5. 浏览器会将各层的信息发送给GPU,GPU会将各层合成(composite),显示在屏幕上;

浏览器渲染的目标区域,为标签栏下方区域即content。整个渲染过程我们的输入是前端的代码,输出是content区域的像素点。

为了构建渲染树,浏览器主要完成了以下工作:

  1. 从DOM树的根节点开始遍历每个可见节点。
  2. 对于每个可见的节点,找到CSSOM树中对应的规则,并应用它们。
  3. 根据每个可见节点以及其对应的样式,组合生成渲染树。

第一步中说到了要遍历可见的节点,不可见的节点包括:

  • 一些不会渲染输出的节点,比如script、meta、link等。
  • 一些通过css进行隐藏的节点。比如display:none。注意,利用visibility和opacity隐藏的节点,还是会显示在渲染树上的。只有display:none的节点才不会显示在渲染树上。

2、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,头部引入css的情况下:

  • 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);

为什么会阻塞渲染树?因为如果不阻塞的话,渲染树渲染之后又要重新渲染CSS的样式,所以干脆就先把DOM树的结构先解析完,把可以做的工作做完,然后等你css加载完之后,再根据最终的样式来渲染render树。

media query除外,不会阻塞渲染

3、CSS定位机制

在CSS中是有三种定位机制的:普通文档流、浮动和定位。

普通流就是正常的文档流,在HTML里面的写法就是从上到下,从左到右的排版布局。一旦给其中的某个div设置float或者absolute定位(不包括static/relative,这两个依然保持正常的文档流),则它完全脱离文档流,不占空间。

定位中,fixed和absolute定位会脱离文档流,元素原来的位置会被覆盖,而relative定位则不会脱离文档流,元素原来的位置还保留。浮动也会脱离文档流。

4、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(渲染图层)以及复合图层;

渲染图层:是页面普通文档流。无论添加多少元素,还在在同一个默认复合层。虽然绝对定位(absolute),相对定位(fixed),浮动定位(float)会让元素成为脱离文档流,但它仍然属于默认复合层,共用同一个绘图上下文对象(GraphicsContext)。

复合图层又称图形层,它会单独分配系统资源,每个复合图层都有一个独立的GraphicsContext。(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Reflow重绘Repaint)。

通过硬件加速就可以使渲染图层提升为复合图层,在GPU中,各个复合图层单独绘制,故互不影响。动画借助复合层,只渲染自己所在的复合层,而不影响其他复合层。从而提升性能。

如何变成复合图层:将元素变成一个复合图层,就是开启硬件加速技术

  • 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;

作用是提前告诉浏览器要变化,这样浏览器会开始做一些优化工作(这个最好用完后就释放)