浏览器是如何渲染网页的浏览器是如何渲染网页的

77 阅读 0 评论 51 点赞

我是靠谱客的博主健忘荷花，最近开发中收集的这篇文章主要介绍浏览器是如何渲染网页的浏览器是如何渲染网页的，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

浏览器是如何渲染网页的

原文链接：What Every Frontend Developer Should Know About Webpage Rendering
转自：知乎-浏览器是如何渲染网页的
今天我们讨论的话题将专注于网页渲染以及它在Web开发中至关重要的作用。其实网上已经有许多谈论这个主题的文章了，但大多数文章提供的都是比较碎片化的信息，我需要查阅相当多的资料，才能完整地了解网页渲染。所以我决定写下这篇有一定综合性的文章。相信一方面能够帮助初学者了解网页渲染的原理，另一方面也能帮助有经验的同学细化巩固相关的知识结构。

不同的浏览器引擎运行起来会有些许差异，针对特定浏览器的具体内容会更加复杂。本文并不会涉及某个浏览器的底层原理，而是讨论一些通共的原则。

浏览器如何渲染网页

我们先来了解一下浏览器是如何对网页进行渲染的：

浏览器将从服务器获取的HTML文档构建成文档对象模型DOM(Document Object Model).
样式将被载入和解析，构成层叠样式表模型CSSOM(CSS Object Model).
在DOM和CSSOM之上，渲染树(rendering tree)将会被创建，代表一系列将被渲染的对象（这在Webkit内核中被称为renderer或者渲染对象render object，在Gecko内核中被称为框架frame）。渲染树映射除了不可见元素（例如或者含有display:none;的标签）外的所有DOM结构。每一段文本字符串都将划分在不同的渲染对象中，每一个渲染对象都包含了它相应的DOM对象以及计算后的样式。换句话讲，渲染树是DOM的直观表示。
渲染树的每个元素包含的内容都是计算过的，它被称之为布局layout.浏览器使用一种流式处理的方法，只需要一次pass绘制操作就可以布局所有的元素（tables需要多次pass绘制，pass表示像素处理和顶点处理）。
最后布局完成，渲染树将转化为屏幕上的实际内容，这一步被称为绘制painting.

重绘Repaint

当页面元素样式的改变不影响元素在文档流中的位置时（例如background-color, border-color,visibility）,浏览器只会将新样式赋予元素并进行重绘操作。

回流Reflow

当改变影响文档内容或者结构，或者元素位置时，回流操作就会被触发，一般有以下几种情况：
- DOM操作（对元素的增删改，顺序变化等）；

内容变化，包括表单区域内的文本改变；
** CSS属性的更改或重新计算；
增删样式表内容；**
修改class属性；
浏览器窗口变化（滚动或缩放）；
伪类样式激活（:hover等）。

浏览器如何优化渲染

浏览器本身会尽可能地减少其重绘或回流的次数，只更改必要的元素。例如一个position设置为absolute/fixed的元素的更改只会影响其本身和其子元素，而static的元素变化则会影响其之后的所有页面元素。

另外一项优化的技术则是在JavaScript代码运行时，浏览器会缓存所有的变化，然后只通过一次pass绘制操作来应用这些更改。例如下面这段代码只会触发一次重绘和回流：

var $body = $('body');
$body.css('padding', '1px'); // 触发重绘与回流
$body.css('color', 'red'); // 触发重绘
$body.css('margin', '2px'); // 触发重绘与回流
// 最终只有一次重绘和回流被触发

然而，根据我们之前提到过的，获取某个元素的属性将会触发强制回流。比如我们在刚才的代码中加上一句读取元素属性的操作：

var $body = $('body');
$body.css('padding', '1px');
$body.css('padding'); // 此处触发强制回流
$body.css('color', 'red');
$body.css('margin', '2px');

结果就会有两次回流发生。因此，我们应该尽量合并读取元素属性的操作来优化性能。

当然也有我们不得不触发强制回流的情况。比如说对同一个元素的margin-left属性进行两次操作——开始的时候赋值100px的距离，之后为了实现动画效果，再加上transition属性将距离改变到50px.

我们先定义一个CSS类：

.has-transition {
-webkit-transition: margin-left 1s ease-out;
-moz-transition: margin-left 1s ease-out;
-o-transition: margin-left 1s ease-out;
transition: margin-left 1s ease-out;
}

之后再对页面元素进行操作：

// 我们的元素开始默认含有 "has-transition" 的class属性
var $targetElem = $('#targetElemId');
// 移除默认的 "has-transition"
$targetElem.removeClass('has-transition');
// 此处的属性改变没有动画效果
$targetElem.css('margin-left', 100);
// 再加上原来的属性名
$targetElem.addClass('has-transition');
// 这次改变有动画效果
$targetElem.css('margin-left', 50);

但事实上这段代码并不会像注释描述的那样运作，每条语句的操作将被缓存，只有结果会在页面上显示，所以我们就需要手动进行一次强制回流：

// 移除默认的 "has-transition"
$(this).removeClass('has-transition');
// 此处的属性改变没有动画效果
$(this).css('margin-left', 100);
// 触发强制回流，上述两条语句的效果会马上在页面中显示
$(this)[0].offsetHeight; // 只是举个例子，别的触发方法也可以
// 再加上原来的属性名
$(this).addClass('has-transition');
// 这次改变有动画效果
$(this).css('margin-left', 50);

优化渲染效率的几条最佳实践

根据我查阅的一些资料，总结出以下几条优化建议：

-合法地书写HTML和CSS，不要忘了文档编码类型。样式文件应当在标签中，脚本文件在结束前。
-简化并优化你的CSS选择器（有些人可能CSS预处理器用习惯了从来不关注这一点）。将嵌套层减少到最小。CSS选择器根据其优先级具有不同的运行效率（从快到慢）：
1ID选择器： #id
2类选择器： .class
3标签选择器： div
4相邻选择器： a + i
5子元素选择器： ul > li
6通用选择器： *
7属性选择器： input[type=”text”]
8伪类选择器： a:hover

浏览器中CSS选择器是从右到左进行匹配的，这也是为什么越短的选择器运行越快的原因（别提通用选择器，它会遍历所有元素）：

在你的脚本代码中，尽量减少DOM操作。缓存所有的内容，包括属性和对象（如果他们需要被复用的话）。尽量将元素缓存到本地之后再进行操作，最后再添加到DOM当中。
如果你使用jQuery进行DOM操作的话，最好遵循jQuery最佳实践。
修改元素样式时，更改其class属性是性能最高的方法。你的选择器越有针对性越好（这同样也有助于分离页面样式和逻辑）。
尽量只对 position 为 absolute/fixed 的元素设置动画。
在页面滚动时禁用 :hover 样式效果:

.disable-hover {
pointer-events: none;
}
var body = document.body,
timer;
window.addEventListener('scroll', function() {
clearTimeout(timer);
if(!body.classList.contains('disable-hover')) {
body.classList.add('disable-hover')
}
timer = setTimeout(function(){
body.classList.remove('disable-hover')
},500);
}, false);