浏览器渲染前端页面那些事儿

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前言

作为一名写JavaScript的前端码农,每天的工作就是写JS代码,然后yarn start,在chrome浏览器上输入恰当的网址,就可以看数据,调样式...日复一日机械式地操作,确实称得上为一名码农。

为什么我写的JS代码,可以在浏览器上可以呈现出我期望看到的UI呢?我终于开始灵魂拷问我自己。

浏览器渲染前端页面

  1. 在浏览器地址栏输入URL

  2. 浏览器查看缓存

    • 如果请求资源未缓存,发起新的请求

    • 如果请求资源已缓存,检查是否足够新鲜,如果足够新鲜直接提供给客户端,否则与服务器进行验证

    • 检查新鲜通常又两个HTTP头进行控制ExpiresCache-Control

      • HTTP1.0提供Expires,值为一个绝对时间表示缓存新鲜日期
      • HTTP1.1增加了Cache-Control: max-age=,值为以秒为单位的最大新鲜时间
  3. 浏览器解析URL获取协议:主机、端口和path

  4. 浏览器组装一个HTTP(GET)请求报文

  5. 浏览器获取主机IP地址: 1.浏览器缓存; 2.本机缓存; 3.hosts文件; 4.路由器缓存; 5.ISP DNS缓存; 6.DNS递归查询(可能存在负载均衡导致每次IP不一样);

  6. 打开一个socket与目标IP地址,端口建立TCP链接,三次握手

  7. TCP链接建立后发送HTTP请求

  8. 服务器接受请求并解析,将请求转发到服务程序,如虚拟机使用HTTP Host头部判断请求的服务程序

  9. 服务器检查HTTP请求头是否包含缓存验证信息,如果验证缓存新鲜,返回304等对应状态码

  10. 处理程序读取完整请求并准备HTTP响应,可能需要查询数据库等操作

  11. 服务器将响应报文通过TCP链接发送回浏览器

  12. 浏览器接收HTTP响应,然后根据情况选择关闭TCP链接或者保留重用,关闭TCP连接的四次握手

  13. 浏览器检查响应状态码:是否为1XX,3XX, 4XX, 5XX,这些情况处理与2XX不同

  14. 如果资源可缓存,进行缓存

  15. 对响应进行解码(例如gzip压缩)

  16. 根据资源类型决定如何处理(假设资源为HTML文档)

  17. 解析HTML文档,构建DOM树,下载资源,构造CSSOM树,执行JS脚本,这些操作没有严格的先后顺序

    1. 构建DOM树
    2. 解析过程中遇到图片、样式表、js文件,启动下载
    3. 构造CSSOM树
    4. 根据DOM树和CSSOM树构建渲染树: - 从DOM树的根节点遍历所有可见节点,不可见节点包括:1)script,meta这样本身不可见的标签。2)被css隐藏的节点,如display: none - 对每一个可见节点,找到恰当的CSSOM规则并应用 - 发布可视节点的内容和计算样式
    5. js解析如下: 1. 浏览器创建Document对象并解析HTML,将解析到的元素和文本节点添加到文档中,此时document.readystateloading 2. HTML解析器遇到没有asyncdeferscript时,将他们添加到文档中,然后执行行内或外部脚本。这些脚本会同步执行,并且在脚本下载和执行时解析器会暂停。这样就可以用document.write()把文本插入到输入流中。同步脚本经常简单定义函数和注册事件处理程序,他们可以遍历和操作script和他们之前的文档内容 3. 当解析器遇到设置了async属性的script时,开始下载脚本并继续解析文档。脚本会在它下载完成后尽快执行,但是解析器不会停下来等它下载。异步脚本禁止使用document.write(),它们可以访问自己script和之前的文档元素 1. 当文档完成解析,document.readState变成interactive 4. 所有defer脚本会按照在文档出现的顺序执行,延迟脚本能访问完整文档树,禁止使用document.write() 5. 浏览器在Document对象上触发DOMContentLoaded事件 6. 此时文档完全解析完成,浏览器可能还在等待如图片等内容加载,等这些内容完成载入并且所有异步脚本完成载入和执行,document.readState变为complete,window触发load事件
  18. 显示页面(HTML解析过程中会逐步显示页面)

总结

以上是我了解到的从浏览器地址栏输入url到显示页面的详细过程。

作为前端工程师,首先,我们必须要了解DOM树和CSSOM树的构建过程以及浏览器对JS的解析,这些对于我们代码实现和代码优化都有好处;然后,我们需要了解HTTP请求的相关知识,因为我们在跟服务端交互的过程中大多数都是走的HTTP请求,了解相关知识有利于在数据交互的过程中排查问题,定位问题;最后,我们也需要了解浏览器的缓存和DNS解析。总之,多学知识,受益匪浅。