或许是你最讨厌的浏览器渲染理论

Frey0415
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渲染原理

  • 当浏览器的网络线程收到 HTML 文档后，会产生一个渲染任务，并将其传递给渲染主线程的消息队列。在事件循环机制的作用下，渲染主线程取出消息队列中的渲染任务，开启渲染流程
  • 整个渲染流程分为多个所段，分别是：解析 HTML *、样式计算、布局、分层、绘制、分块、 *光栅化 、画。每个阶段都有明确的输入输出，上一阶段的输出会成为下一阶段的输入。如此一来，整个渲染流程就形成了一套组织严密的生产流水线。

  1. 解析 HTML

    1. 解析过程中遇到CSS解析CSS，遇到JS执行了JS。为了提高解析效率，浏览器在开始解析前，会启动一个预解析的线程，用来率先下载HTML中的外部CSS文件和外部的JS文件

    2. 如果主线程解析到link位置，此时外部的CSS文件还没有下载解析好，主线程不会等待，继续解析后续的HTML。这是因为下载和解析CSS的工作是在预解析线程中进行的。 这就是CSS不会阻塞HTML解析的根本原因

    3. 如果主线程解析到script位置，会停止解析HTML，转而等待JS文件下载好，并将全局代码解析执行完成后，才能继续解析HTML。这是因为JS代码的执行过程可能会修改当前的DOM树，所以DOM树的生成必须暂停，这就是JS会阻塞HTML解析的根本原因

      1. async/defer可异步下载JS
      2. async下载完立即执行，会阻塞
      3. defer下载完在DOMContentLoaded前执行

    4. 这一步完成后，会得到DOM树和CSSOM树，浏览器的默认样式、内部样式、外部样式、行内样式均会包含在CSSOM中

  2. 样式计算 主线程遍历上一步得到的DOM树，依次为树中的每个节点计算出它最终的样式，即Computed Style。在这一过程中，很多预设值会成为绝对值(red → rgb(255，0，0))相对单位成为绝对单位(em→px)，这一步完后会得到一棵带有样式的DOM树

  3. 布局 布局阶段会依次遍历DOM树的每一个节点，计算每个节点的几何信息(宽高、相对包含块位置)，大部分时候DOM树和布局树并非一一对应，例如display:none的节点没有几何信息不会生成到布局树，但伪元素选择器这样在DOM树中不存在但有几何信息就会生成到布局树中。还有匿名行/块盒等都会导致DOM树和布局树无法一一对应

  4. 分层 主线程会使用一套复杂的策略对整个布局树进行分层，好处是将来某一层改变后，仅会对该层进行后续处理，从而提升效率。滚动条、堆叠上下文、transform、opacity等样式都会或多或少的影响分层结果，也会通过wil-change属性更大程度地影响分层结果

(上图是Chrome浏览器对poe网站的分层情况)

  1. 绘制 主线程会为每个层单独产生绘制指令集，用于描述这一层的内答该如何画出来
  2. 分块 完成绘制后，主线程将每个图层的绘制信息提交给合成线程，剩余工作将由合成线程完成。合成线程首先对每个图层进行分块，将其划分为更多的小区域。它会从线程池中拿取多个线程来完成分块工作
  3. 光栅化 合成线程会将块信息交给GPU进程，以极高速度完成光栅化，GPU进程会开启多个线程来完成光栅化，并且优先处理靠近视口的块，光栅化的结果就是一块一块的位图
  4. 画 合成线程拿到每个层、每个块的位图后，生成一个个的指引(quad)信息，指引会标识出每个位图应该画到屏幕的哪个位置，以及会考虑到旋转、缩放等变形。变形发生在合成线程与渲染主线程无关，这就是transform效率高的原因。 合成线程会把quad提交给GPU进程，由GPU进程产生系统调用，提交给GPU硬件，完成最终的屏幕成像
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