网页性能优化之渲染

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一、浏览器渲染引擎

主要模块

  • 一个渲染引擎主要包括:HTML解析器,CSS解析器,javascript引擎,布局layout模块,绘图模块
    • HTML解析器:解释HTML文档的解析器,主要作用是将HTML文本解释成DOM树。
    • CSS解析器:它的作用是为DOM中的各个元素对象计算出样式信息,为布局提供基础设施
    • Javascript引擎:使用Javascript代码可以修改网页的内容,也能修改css的信息,javascript引擎能够解释javascript代码,并通过DOM接口和CSS树接口来修改网页内容和样式信息,从而改变渲染的结果。
    • 布局(layout):在DOM创建之后,Webkit需要将其中的元素对象同样式信息结合起来,计算他们的大小位置等布局信息,形成一个能表达这所有信息的内部表示模型
    • 绘图模块(paint):使用图形库将布局计算后的各个网页的节点绘制成图像结果

    备注:文档对象模型(Document Object Model,简称DOM)

渲染过程

  • 浏览器渲染页面的整个过程:浏览器会从上到下解析文档。
    1. 遇见 HTML 标记,调用HTML解析器解析为对应的 token (一个token就是一个标签文本的序列化)并构建 DOM 树(就是一块内存,保存着tokens,建立它们之间的关系)。
    2. 遇见 style/link 标记 调用解析器 处理 CSS 标记并构建 CSS样式树。
    3. 遇见 script 标记 调用 javascript解析器 处理script标记,绑定事件、修改DOM树/CSS树 等
    4. 将 DOM树 与 CSS树 合并成一个渲染树。
    5. 根据渲染树来渲染,以计算每个节点的几何信息(这一过程需要依赖图形库)。
    6. 将各个节点绘制到屏幕上。

以上这些模块依赖很多其他的基础模块,包括要使用到网络 存储 2D/3D图像 音频视频解码器 和 图片解码器。 所以渲染引擎中还会包括如何使用这些依赖模块的部分。

二、阻塞渲染

####1.关于css阻塞: 声明:只有link引入的外部css才能够产生阻塞。 1.style标签中的样式: (1). 由html解析器进行解析; (2). 不阻塞浏览器渲染(可能会产生“闪屏现象”); (3). 不阻塞DOM解析;

2.link引入的外部css样式(推荐使用的方式):
    (1). 由CSS解析器进行解析。
    (2). 阻塞浏览器渲染(可以利用这种阻塞避免“闪屏现象”)。       
    (3). 阻塞其后面的js语句的执行:
    (4). 不阻塞DOM的解析:
                 
3.优化核心理念:尽可能快的提高外部css加载速度
    	(1).使用CDN节点进行外部资源加速。
	    (2).对css进行压缩(利用打包工具,比如webpack,gulp等)。
	    (3).减少http请求数,将多个css文件合并。
	    (4).优化样式表的代码

####2.关于js阻塞: 1.阻塞DOM解析: 原因:浏览器不知道后续脚本的内容,如果先去解析了下面的DOM,而随后的js删除了后面所有的DOM, 那么浏览器就做了无用功,浏览器无法预估脚本里面具体做了什么操作,例如像document.write 这种操作,索性全部停住,等脚本执行完了,浏览器再继续向下解析DOM。 2.阻塞页面渲染: 原因:js中也可以给DOM设置样式,浏览器同样等该脚本执行完毕,再继续干活,避免做无用功。 3.阻塞后续js的执行: 原因:维护依赖关系,例如:必须先引入jQuery再引入bootstrap

####3.备注 【备注1】:css的解析和js的执行是互斥的(互相排斥),css解析的时候js停止执行,js执行的时候css停止解析。

【备注2】:无论css阻塞,还是js阻塞,都不会阻塞浏览器加载外部资源(图片、视频、样式、脚本等)
            原因:浏览器始终处于一种:“先把请求发出去”的工作模式,只要是涉及到网络请求的内容,
                无论是:图片、样式、脚本,都会先发送请求去获取资源,至于资源到本地之后什么时候用,
                由浏览器自己协调。这种做法效率很高。
                
【备注3】:WebKit 和 Firefox 都进行了【预解析】这项优化。在执行js脚本时,浏览器的其他线程会解析文档的其余部分,
          找出并加载需要通过网络加载的其他资源。通过这种方式,资源可以在并行连接上加载,
          从而提高总体速度。请注意,预解析器不会修改 DOM 树

在上述的过程中,网页在加载和渲染过程中会触发“DOMContentloaded”和“onload”事件 分别是在DOM树构建(解析)完成之后,以及DOM树构建完并且网页所依赖的资源都加载完之后

  • 上面介绍的是一个完整的渲染过程,但现代网页很多都是动态的,这意味着在渲染完成之后,由于网页的动画或者用户的交互, 浏览器其实一直在不停地重复执行渲染过程。(重绘重排),以上的数字表示的是基本顺序,这不是严格一致的, 这个过程可能重复也可能交叉