浏览器渲染流程

浏览器渲染流程:

一:首先是HTML字符串形成dom树对象,再解析css构建cssom树(CSS Object Model)

(使用document.styleSheets可以获取到csssom树,这里面包括浏览器的一些默认样式,如使用document.styleSheets[0].addRule(‘div’,’border:1px solid #123456 !important’)可以添加规则)

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,率先下载和解析HTML外部的css和js文件,css代码不会阻塞html的解析。

如果主线程解析到了link的位置,此时外部的css还没下载解析好,主线程不会等待,继续解析后续得到HTML。这是因为下载和解析css是在预解析线程中进行的。这是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,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修改现在的dom树,所以dom树的生成必须暂停,这是js会阻塞html解析的根本原因。

第一步完成之后,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

二:样式计算,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的最终样式,称之为computed Style。

在这一过程中,很多预设值都会变成绝对值,比如red会变成rgb(255,0,0),就算时hsl也会表达为rgb,rgba还是rgba,相对单位变绝对单位,比如em变px

这一步完成之后就会得到一颗带有样式的DOM树,之前的DOM树和CSSOM合并了

三:布局,相对包含块进行布局,布局完成之后得到布局树。

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树和节点并不是一一对应的。

比如display:none的节点没有几何信息,因此不会生成到布局树,比如使用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,所有会生成到布局树种,还有匿名行盒,匿名块盒等等都会导致DOM树和这些布局树无法一一对应。

四:分层,跟堆叠上下文有关的属性会影响分层的结果。

主线程会使用一套复杂的策略对整个布局树进行分层。

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

五:绘制,为每一层生成绘制指令集,用于描述这一层的内容该如何画出来。

如:将笔移动到1,100,的位置,画一个200*300的矩形,用红色填充矩形。类似于canvas。

至此,渲染主线程的工作到此为止,剩余步骤交给其它线程完成。

parse>style>layout>layer>paint

六:分块,将每一层分为多个小的区域

完成绘制后,主线程将每个图层的信息交给合成线程,剩余工作由合成线程完成。

合成线程首先对每个图层进行分块,将起划分为更多的小区域。

它从线程池种拿去多个线程来完成分块工作。

七:光栅化,将每个块变成位图,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。

八:画

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。

渲染进程(沙盒)安全 :渲染主进程、合成进程

指引会标识出每个位图应该画到屏幕的哪个位置,以及考虑到旋转、缩放等变现

变现发生在合成线程、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xiang

渲染主进程:parse(解析)>style(样式)>layout(布局)>layer(分层)>paint(绘制)>合成进程:tiling(分块)>rester(光栅化)>draw(绘制)
Alt text

什么是reflow(重排):

reflow的本质就是重写计算layout树。

在进行了会影响布局树的操作之后,需要重新计算布局树,会引发layout。

为了避免连续多次的操作导致布局树反复计算,浏览器会合并这些操作,在js代码全部完成后再进行统一计算,所有改变属性造成的reflow是异步完成的。

也因为如此,js获取布局属性时,就可能造成无法获取最新的布局信息。

浏览器再反复权衡之后,最终决定获取属性立即reflow。

1
2
3
4
5
6
7
8
/* 前面修改了dom的属性,会产生一个reflow异步任务,但不会理解执行*/
document.style.width=""
document.style.height=""
document.style.padding=""
document.style.margin=""

/* 这里获取几何信息的时候,会产生一个同步任务,浏览器权衡之后会立即执行reflow任务,否则只能获取之前的属性*/
document.clientWidth

什么是repaint(重绘):

repaint的本质就是根据分层信息计算了绘制指令。

在改动了可见样式之后,就需要重新计算,就会引发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。