进阶1-浏览器的渲染原理简介

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1)浏览器会解析三个东西:
一个是HTML/SVG/XHTML,事实上,Webkit有三个C++的类对应这三类文档。解析这三种文件会产生一个DOM Tree。(上图中的DOM区块)
CSS,解析CSS会产生CSS规则树。(上图中的CSSDOM区块)
Javascript,脚本,主要是通过DOM API和CSSOM API来操作DOM Tree和CSS Rule Tree.(上图中的RENDER TREE区块)
2)解析完成后,浏览器引擎会通过DOM Tree 和 CSS Rule Tree 来构造 Rendering Tree。注意:

  • Rendering Tree 渲染树并不等同于DOM树,因为一些像Header或display:none的东西就没必要放在渲染树中了。
  • CSS 的 Rule Tree主要是为了完成匹配并把CSS Rule附加上Rendering Tree上的每个Element。也就是DOM结点。也就是所谓的Frame。建立CSS Rule Tree是需要比照着DOM Tree来的。
  • 计算每个Frame(也就是每个Element)的位置,这又叫layout和reflow过程。

3)最后通过调用操作系统Native GUI的API绘制。
注意:CSS匹配HTML元素是一个相当复杂和有性能问题的事情。所以,你就会在N多地方看到很多人都告诉你,DOM树要小,CSS尽量用id和class,千万不要过渡层叠下去

渲染
  • 计算CSS样式
    构建Render Tree
    Layout – 定位坐标和大小,是否换行,各种position, overflow, z-index属性 ……
    正式开画
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注意:上图流程中有很多连接线,这表示了Javascript动态修改了DOM属性或是CSS属会导致重新Layout,有些改变不会,就是那些指到天上的箭头,比如,修改后的CSS rule没有被匹配到,等。

这里重要要说两个概念,一个是Reflow,另一个是Repaint。这两个不是一回事。

1.Repaint——屏幕的一部分要重画,比如某个CSS的背景色变了。但是元素的几何尺寸没有变
Reflow——意味着元件的几何尺寸变了,我们需要重新验证并计算Render Tree。是Render Tree的一部分或全部发生了变化。这就是Reflow,或是Layout。(HTML使用的是flow based layout,也就是流式布局,所以,如果某元件的几何尺寸发生了变化,需要重新布局,也就叫reflow)reflow 会从<html>这个root frame开始递归往下,依次计算所有的结点几何尺寸和位置,在reflow过程中,可能会增加一些frame,比如一个文本字符串必需被包装起来。
2.Reflow的成本比Repaint的成本高得多的多。DOM Tree里的每个结点都会有reflow方法,一个结点的reflow很有可能导致子结点,甚至父点以及同级结点的reflow。在一些高性能的电脑上也许还没什么,但是如果reflow发生在手机上,那么这个过程是非常痛苦和耗电的。
所以,下面这些动作有很大可能会是成本比较高的。

  • 当你增加、删除、修改DOM结点时,会导致Reflow或Repaint
    当你移动DOM的位置,或是搞个动画的时候。
    当你修改CSS样式的时候。
    当你Resize窗口的时候(移动端没有这个问题),或是滚动的时候。
    当你修改网页的默认字体时。
    注:display:none会触发reflow,而visibility:hidden只会触发repaint,因为没有发现位置变化。

基本上来说,reflow有如下的几个原因:

  • Initial。网页初始化的时候。
    Incremental。一些Javascript在操作DOM Tree时。
    Resize。其些元件的尺寸变了。
    StyleChange。如果CSS的属性发生变化了。
    Dirty。几个Incremental的reflow发生在同一个frame的子树上。

示例
<pre>var bstyle = document.body.style; // cache
bstyle.padding = "20px"; // reflow, repaint
bstyle.border = "10px solid red"; // 再一次的 reflow 和 repaint
bstyle.color = "blue"; // repaint
bstyle.backgroundColor = "#fad"; // repaint
bstyle.fontSize = "2em"; // reflow, repaint
// new DOM element - reflow, repaint
document.body.appendChild(document.createTextNode('dude!'));</pre>

当然,我们的浏览器是聪明的,它不会像上面那样,你每改一次样式,它就reflow或repaint一次。一般来说,浏览器会把这样的操作积攒一批,然后做一次reflow,这又叫异步reflow或增量异步reflow。但是有些情况浏览器是不会这么做的,比如:resize窗口,改变了页面默认的字体,等。对于这些操作,浏览器会马上进行reflow。

减少reflow/repaint

1.不要一条一条地修改DOM的样式。与其这样,还不如预先定义好css的class,然后修改DOM的className。
2.把DOM离线后修改。
3.不要把DOM结点的属性值放在一个循环里当成循环里的变量。不然这会导致大量地读写这个结点的属性。
4.尽可能的修改层级比较低的DOM。当然,改变层级比较底的DOM有可能会造成大面积的reflow,但是也可能影响范围很小。
5.为动画的HTML元件使用fixed或absoult的position,那么修改他们的CSS是不会reflow的。
6.千万不要使用table布局。因为可能很小的一个小改动会造成整个table的重新布局。

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