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25个成员 18个话题 创建时间:2019-11-21

浏览器渲染

发表于2020-03-13 1325次查看

按照渲染的时间顺序,流水线可分为如下几个子阶段:

构建 DOM 树样式计算布局阶段分层栅格化和显示

  1. 渲染进程将 HTML 内容转换为能够读懂DOM 树结构。
  2. 渲染引擎将 CSS 样式表转化为浏览器可以理解的styleSheets,计算出 DOM 节点的样式。
  3. 创建布局树,并计算元素的布局信息。
  4. 对布局树进行分层,并生成分层树。
  5. 为每个图层生成绘制列表,并将其提交到合成线程。合成线程将图层分图块,并栅格化将图块转换成位图。
  6. 合成线程发送绘制图块命令给浏览器进程。浏览器进程根据指令生成页面,并显示到显示器上。

 

【构建 DOM 树】 

 

浏览器获得HTML字节数据后会经过一个流程将字节解析为DOM树,先将HTML的原始字节数据转换为文件指定编码的字符,然后浏览器会根据HTML规范来将字符串转换成各种令牌标签,如html、body等。最终解析成一个树状的对象模型,就是dom树。

  1. 转码(Bytes -> Characters)—— 读取接收到的 HTML 二进制数据,按指定编码格式将字节转换为 HTML 字符串
  2. Tokens 化(Characters -> Tokens)—— 解析 HTML,将 HTML 字符串转换为结构清晰的 Tokens,每个 Token 都有特殊的含义同时有自己的一套规则
  3. 构建 Nodes(Tokens -> Nodes)—— 每个 Node 都添加特定的属性(或属性访问器),通过指针能够确定 Node 的父、子、兄弟关系和所属 treeScope(例如:iframe 的 treeScope 与外层页面的 treeScope 不同)
  4. 构建 DOM 树(Nodes -> DOM Tree)—— 最重要的工作是建立起每个结点的父子兄弟关系

 

【样式计算】 

 

渲染引擎将 CSS 样式表转化为浏览器可以理解的 styleSheets,计算出 DOM 节点的样式。

CSS 样式来源主要有 3 种:

通过 link 引用的外部 CSS 文件、style标签内的 CSS、元素的 style 属性内嵌的 CSS。

CSS 中有很多属性值,如 2em、blue、bold,这些类型数值不容易被渲染引擎理解,所以需要将所有值转换为渲染引擎容易理解的、标准化的计算值,这个过程就是属性值标准化。处理完成后再处理样式的继承和层叠,也有称为CSSOM的构建过程。

 

【页面布局】

 

布局过程,即排除 script、meta 等功能化、非视觉节点,排除 display: none 的节点,计算元素的位置信息,确定元素的位置,构建一棵只包含可见元素布局树。

其中,这个过程需要注意的是回流和重绘

 

【生成分层树】

 

页面中有很多复杂的效果,如一些复杂的 3D 变换、页面滚动,或者使用 z-index 做 z 轴排序等,为了更加方便地实现这些效果,渲染引擎还需要为特定的节点生成专用的图层,并生成一棵对应的图层树(LayerTree)

如果你熟悉 PS,相信你会很容易理解图层的概念,正是这些图层叠加在一起构成了最终的页面图像。在浏览器中,你可以打开 Chrome 的"开发者工具",选择"Layers"标签。渲染引擎给页面分了很多图层,这些图层按照一定顺序叠加在一起,就形成了最终的页面。

 

【栅格化】

 

合成线程会按照视口附近的图块来优先生成位图,实际生成位图的*作是由栅格化来执行的。所谓栅格化,是指将图块转换为位图。

通常一个页面可能很大,但是用户只能看到其中的一部分,我们把用户可以看到的这个部分叫做视口(viewport)。有些页面使用滚动条要滚动好久才能滚动到底部,但是通过视口,用户只能看到页面的很小一部分,所以在这种情况下,要绘制出所有图层内容的话,就会产生太大的开销,而且也没有必要。

 

【显示】

 

最后,合成线程发送绘制图块命令给浏览器进程。浏览器进程根据指令生成页面,并显示到显示器上,渲染过程完成。

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