「自我检验」输入URL发生了啥？希望你顺便懂这15个知识点

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前言

大家好，我是林三心，相信大家在面试中被问过很多次“说一说在网址栏输入URL会发生什么？”，相信很多人都能倒背如流地答出所有步骤，但是单单会背可是不行的，其实这个问题包含了很多浏览器与性能优化的知识点，今天我就给大家分享一下这15个知识点

输入URL发生了啥？

• 1、浏览器的地址栏输入URL并按下回车。
• 2、浏览器查找当前URL是否存在缓存，并比较缓存是否过期。
• 3、DNS解析URL对应的IP。
• 4、根据IP建立TCP连接（三次握手）。
• 5、HTTP发起请求。
• 6、服务器处理请求，浏览器接收HTTP响应。
• 7、渲染页面，构建DOM树。
• 8、关闭TCP连接（四次挥手）。

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1. 浏览器应该具备什么功能？

• 1、网络：浏览器通过网络模块来下载各式各样的资源，例如HTML文本，JavaScript代码，CSS样式表，图片，音视频文件等。网络部分尤为重要，因为它耗时长，而且需要安全访问互联网上的资源
• 2、资源管理：从网络下载，或者本地获取到的资源需要有高效的机制来管理他们。例如如何避免重复下载，资源如何缓存等等
• 3、网页浏览：这是浏览器的核心也是最基本的功能，最重要的功能。这个功能决定了如何将资源转变为可视化的结果
• 4、多页面管理
• 5、插件与管理
• 6、账户和同步
• 7、安全机制
• 8、开发者工具 浏览器的主要功能总结起来就是一句话:将用户输入的url转变成可视化的图像。

2. 浏览器的内核

在浏览器中有一个最重要的模块，它主要的作用是把一切请求回来的资源变成可视化的图像，这个模块就是浏览器内核，通常他也被称为渲染引擎。

下面是浏览器内核的总结：

• 1、IE：Trident
• 2、Safari：WebKit。WebKit本身主要是由两个小引擎构成的，一个正是渲染引擎“WebCore”，另一个则是javascript解释引擎“JSCore”，它们均是从KDE的渲染引擎KHTML及javascript解释引擎KJS衍生而来。
• 3、Chrome：Blink。在13年发布的Chrome 28.0.1469.0版本开始，Chrome放弃Chromium引擎转而使用最新的Blink引擎（基于WebKit2——苹果公司于2010年推出的新的WebKit引擎），Blink对比上一代的引擎精简了代码、改善了DOM框架，也提升了安全性。
• 4、Opera：2013年2月宣布放弃Presto，采用Chromium引擎，又转为Blink引擎
• 5、Firefox：Gecko

3. 进程和线程

• 1、进程：程序的一次执行，它占有一片独有的内存空间，是操作系统执行的基本单元
• 2、线程：是进程内的一个独立执行单元，是CPU调度的最小单元，程序运行的基本单元
• 3、一个进程中至少有一个运行的线程：主线程。它在进程启动后自动创建
• 4、一个进程可以同时运行多个线程，我们常说程序是多线程运行的，比如你使用听歌软件，这个软件就是一个进程，而你在这个软件里听歌，收藏歌，点赞评论，这就是一个进程里的多个线程操作
• 5、一个进程中的数据可以供其中的多个线程直接共享，但是进程与进程之间的数据时不能共享的
• 6、JS引擎是单线程运行的

4. 浏览器渲染引擎的主要模块

• 1、HTML解析器：解释HTML文档的解析器，主要作用是将HTML文本解释为DOM树
• 2、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
• 3、JavaScript引擎：JavaScript引擎能够解释JavaScript代码，并通过DOM接口和CSS接口来修改网页内容 和样式信息，从而改变渲染的结果
• 4、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，形成一个能表达着所有信息的内部表示模型
• 5、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

5. 大致的渲染过程

第1题的第7点，渲染页面，构建DOM树，接下来说说大致的渲染过程

• 1、浏览器会从上到下解析文档
• 2、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，建立他们之间的关系)
• 3、遇见style/link标记调用相应解析器处理CSS标记，并构建出CSS样式树
• 4、遇见script标记，调用JavaScript引擎处理script标记，绑定事件，修改DOM树/CSS树等
• 5、将DOM树与CSS合并成一个渲染树
• 6、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GPU)
• 7、最终将各个节点绘制在屏幕上

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6. CSS阻塞情况以及优化

• 1、style标签中的样式：由HTML解析器进行解析，不会阻塞浏览器渲染(可能会产生“闪屏现象”)，不会阻塞DOM解析
• 2、link引入的CSS样式：由CSS解析器进行解析，会阻塞浏览器渲染，会阻塞后面的js语句执行，不阻塞DOM的解析
• 3、优化：使用CDN节点进行外部资源加速，对CSS进行压缩，优化CSS代码(不要使用太多层选择器)

注意：看下图，HTML和CSS是并行解析的，所以CSS不会阻塞HTML解析，但是，会阻塞整体页面的渲染(因为最后要渲染必须CSS和HTML一起解析完并合成一处)

7. JS阻塞问题

• 1、js会阻塞后续DOM的解析，原因是：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、js会阻塞页面渲染，原因是：js中也可以给DOM设置样式，浏览器等该脚本执行完毕，渲染出一个最终结果，避免做无用功。
• 3、js会阻塞后续js的执行，原因是维护依赖关系，例如：必须先引入jQuery再引入bootstrap

8. 资源加载阻塞

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。

9. 为什么CSS解析顺序从右到左

如果是从左到右的话：

• 1、第一次从爷节点 -> 子节点 -> 孙节点1
• 2、第一次从爷节点 -> 子节点 -> 孙节点2
• 3、第一次从爷节点 -> 子节点 -> 孙节点3 如果三次都匹配不到的话，那至少也得走三次：爷节点 -> 子节点 -> 孙节点，这就做了很多无用功啊。

如果是从右到左的话：

• 1、第一次从孙节点1，找不到，停止
• 2、第一次从孙节点2，找不到，停止
• 3、第一次从孙节点3，找不到，停止 这样的话，尽早发现找不到，尽早停止，可以少了很多无用功。

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10. 什么是重绘回流

• 1、重绘：重绘是一个元素外观的改变所触发的浏览器行为，例如改变outline、背景色等属性。浏览器会根据元素的新属性重新绘制，使元素呈现新的外观。重绘不会带来重新布局，所以并不一定伴随重排。
• 2、回流：渲染对象在创建完成并添加到渲染树时，并不包含位置和大小信息。计算这些值的过程称为布局或重排，或回流
• 3、"重绘"不一定需要"重排"，比如改变某个网页元素的颜色，就只会触发"重绘"，不会触发"重排"，因为布局没有改变。
• 4、"重排"大多数情况下会导致"重绘"，比如改变一个网页元素的位置，就会同时触发"重排"和"重绘"，因为布局改变了。

11. 触发重绘的属性

* color * background * outline-color * border-style * background-image * outline * border-radius * background-position * outline-style * visibility * background-repeat * outline-width * text-decoration * background-size * box-shadow

12. 触发回流的属性

* width * top * text-align * height * bottom * overflow-y * padding * left * font-weight * margin * right * overflow * display * position * font-family * border-width * float * line-height * border * clear * vertival-align * min-height * white-space

13. 常见触发重绘回流的行为

• 1、当你增加、删除、修改 DOM 结点时，会导致 Reflow , Repaint。
• 2、当你移动 DOM 的位置
• 3、当你修改 CSS 样式的时候。
• 4、当你Resize窗口的时候（移动端没有这个问题，因为移动端的缩放没有影响布局视口)
• 5、当你修改网页的默认字体时。
• 6、获取DOM的height或者width时，例如clientWidth、clientHeight、clientTop、clientLeft、offsetWidth、offsetHeight、offsetTop、offsetLeft、scrollWidth、scrollHeight、scrollTop、scrollLeft、scrollIntoView()、scrollIntoViewIfNeeded()、getComputedStyle()、getBoundingClientRect()、scrollTo()

14. 针对重绘回流的优化方案

• 1、元素位置移动变换时尽量使用CSS3的transform来代替top，left等操作
• 2、不要使用table布局
• 3、将多次改变样式属性的操作合并成一次操作
• 4、利用文档素碎片（documentFragment），vue使用了该方式提升性能
• 5、动画实现过程中，启用GPU硬件加速：transform:tranlateZ(0)
• 6、为动画元素新建图层，提高动画元素的z-index
• 7、编写动画时，尽量使用requestAnimationFrame

15. 浏览器缓存分类

1. 强缓存
   1. 不会向服务器发送请求，直接从本地缓存中获取数据
   2. 请求资源的的状态码为: 200 ok(from memory cache)
   3. 优先级：cache-control > expires
2. 协商缓存
   1. 向服务器发送请求，服务器会根据请求头的资源判断是否命中协商缓存
   2. 如果命中，则返回304状态码通知浏览器从缓存中读取资源
   3. 优先级：Last-Modified与ETag是可以一起使用的，服务器会优先验证ETag，一致的情况下，才会继续比对Last-Modified，最后才决定是否返回304

结语

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