基於Webkit的瀏覽器關鍵渲染路徑介紹

2021-08-07 12:21:34 字數 2680 閱讀 5772

瀏覽器是如何將html、js、css、image等資源渲染成視覺化的頁面的呢?本文簡單介紹一下渲染過程中涉及到的關鍵步驟。

該過程分為四步:模型物件的構建、渲染樹構建、布局、繪製。

瀏覽器獲取到html、css檔案後,需要對其進行解析,抽象成dom和cssom物件,然後提供相應的js api,方便開發者進行互動邏輯開發。

html檔案位元組轉變成dom的過程如下圖所示:

主要經歷字元編碼—》令牌提取標籤—》詞法分析轉變成dom物件—》依照標籤的巢狀關係構建成dom樹;

css檔案位元組轉變成cssom的過程與html轉dom類似,區別就是按照規則通用性建立樹形關係。

所謂渲染樹,就是將dom樹和cssom樹合併,得到每個可見元素的內容和顯示樣式。

(1)渲染樹並非顯示所有元素,而只是佔據空間元素,如display: none的元素不在渲染樹中,而visibility: hidden的在渲染樹中;

(2)渲染樹包含的內容只是元素的內容及其樣式資訊,在不同視口(viewport,也就是瀏覽器的螢幕畫布)下實際展示肯能會有差別;

(3)渲染樹構建後,webkit還會繼續構建渲染層(renderlayer),這是為了簡化渲染邏輯,同時方便開發者檢視網頁層次。

經過前兩步的操作,我們知道了元素的內容和樣式資訊,但是實際在不同顯示器中的大小和位置如何確定呢,這就需要進行布局操作了,有的地方稱為"自動重排"(reflow)。webkit依據框模型來計算元素的位置和大小,布局輸出的是乙個"盒模型"物件,該物件包含了每個元素在視口內的確切位置和尺寸。

在布局結束後,接下來就是繪製,實現柵格化。繪製一般涉及到paint和composite layers。

paint一般通過影象上下文來控制,分為2d和3d繪製上下文。

前文提到了renderlayer的概念,繪製過程中,每個renderlayer是輸出影象中的一層,各個層根據深度資訊組合成一張影象,這個組合的過程稱為composite layers。

介紹完了關鍵渲染路徑的概念,接下來結合chrome dev-tool來看一下實際的情況,chrome的版本是60.0。

stop

optimize

optimize by fastdom

help

為了避免chrome外掛程式的干擾,建議使用【隱身視窗】開啟頁面,然後開啟dev-tool,選擇performance進行除錯

渲染的關鍵路徑主要體現在主線程中,如下圖所示。

圖中的藍色的parse html表示dom的構建過程,藍色的parse stylesheet代表cssom的構建過程,黃色的evaluate script表示js的執行過程,紫色的recalculate style表示構建render tree的過程,紫色的layout表示布局過程。

main執行緒中的圖中,有一些細線條記錄著一些事件的觸發時間,游標放在上面就可以檢視。事件主要分為loading、scripting、redering、painting四大類,具體可以檢視官方介紹。其中scripting型別中有一種event型別的事件,如下圖中的event(domcotentloaded)可以在js中被監聽到,常用的還有readystatechange、pageshow、pagehide、loaded、webkitvisiblechange等,最近有乙個專案中pageshow事件就幫我解決了ios wkwebview回退頁面快取不重新整理的問題。

通常我們會將css檔案放在head標籤中,js檔案放置在body標籤的後面,這是有一定道理的。由於js執行的過程中可能修改dom和css樣式,這也就造成了evaluate script的執行會阻塞parse html的過程,如果js中引用未解析到的dom程式就會報錯;如果script標籤之前有引入css檔案,evaluate script會等到parse stylesheet過程結束後再執行。

前端效能優化主要分為網路請求和**層面兩種。網路請求上的方法是壓縮合併、按需載入、快取等;**層面則就是要優化渲染路徑,畢竟單執行緒要在模型物件構建、渲染樹構建、布局、渲染之間切換,如下圖所示。

優化渲染路徑對於頁面效能至關重要,接下來會寫幾篇文章針對不同階段給出優化方法,敬請期待。

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