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。
在时间循环的机制的作用下,渲染主线程取出消息队列中的渲染任务,开启渲染流程。
第一步解析HTML
解析html 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JS的文件。
如果主线程解析道link 未知,此时外部的CSS文件还没有下载好,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解析的根本元音。
如果主线程解析道Javascript未知,会停止解析HTML,转而等待JS文件下载好,并且将全局代码解析执行完成,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DOM树,所以DOM树的生成必须暂停。这就是JS会阻塞HTML的根本元音。
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、行内样式都会包含在CSSOM树中。
跑在不同的线程
html文档通过parseHtml转换为DOM树
样式表也是同样的会生成Style树
浏览器底层将 display 设置为了block 样式 CSS O M
预解析线程, 率先下载 和解析 CSS
渲染主线程在渲染过程中遇到外部样式时,浏览器会启动一个解析起 率先下载 外部 资源
第二步样式计算
样式计算
ComputedStyle
CSS的计算过程
主线程会遍历得到的DOM树,依次为树中的每个节点计算样式,计算出她的最终样式,称之为 Computed Style。
在这过程中,很多预设值会变成绝对值,比如red会变成rgb,相对单位会变成绝对单位, em-> px
这一步完成后,会得到一颗带有样式的DOM树
第三步布局
布局
浏览器对 head link meta style script 做了 display: block
DOM树和 Layout 不是一一对应的
html 只是 寓意话
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,例如节点的狂傲、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 不存在这些微元素节点,但他们拥有几何信息,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;
第四步分层
分层 Layer
堆叠上下文有关的属性
使 will-change 来高速浏览器 要求该元素进行分层
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,将来某一个层改编后,仅对该层进行后续处理,从而提高效率。
滚动条、堆叠上下文、transform、opacity等样式都会影响分层结果,可以通过will-chang属性更大程度的影响分层结果。
第五步绘制
绘制
渲染主线程的工作到此为止,剩余步骤交给其他线程完成
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。
第六步分块
分块会将每一层分为多个小的区域
优先绘制 窗口区域
这一步 是 合成线程来执行
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》,剩余工作是合成线程完成。
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。
第七步 光栅化
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,并且有线程处理靠近视口区域的块。
光栅化的记过,就是一块一块的位图
最后阶段《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。
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。
总结
- 生成DOM树和CSSOM树
- 计算样式Computed Style,让每一个元素都得到最终的样式
- 布局Layout,计算出每一个DOM节点的几何信息, 布局树和DOM树不一样,不能一一对应上(比如含有display: none、::before 等等)
- 分层layer、为了提高渲染效率,把页面分为几个图层,每个层可以单独进行绘制
- 产生绘制指令Paint,先画什么再画什么,在什么位置画, 将志林交给合成线程区分块,对每一个块进行光栅化,也就是每个块的像素点、位图是什么, 优先光栅化当前视口的块,下一步将光栅化后的小块发送给GPU画出来