6張圖讓你搞懂瀏覽器渲染網頁過程

作者：前端小智 2020-11-16 08:07:51

我的想法：如果我要構建快速可靠的網站，需要真正了解瀏覽器渲染網頁的每個步驟機制，這樣就可以在開發過程中對每個步驟進行優化。這篇文章是我在較高水平上對端到端過程的學習總結。

好了，廢話不多說，我們開始吧。這個過程可以分為以下幾個主要階段：

開始解析HTML
獲取外部資源
解析 CSS 并構建CSSOM
執行 JavaScript
合并 DOM 和 CSSOM 以構造渲染樹
計算布局和繪制

1.開始解析HTML

當瀏覽器通過網絡接收頁面的HTML數據時，它會立即設置解析器將HTML轉換為文檔對象模型(DOM)。

文檔對象模型 (DOM) 是HTML和XML文檔的編程接口。它提供了對文檔的結構化的表述，并定義了一種方式可以使從程序中對該結構進行訪問，從而改變文檔的結構，樣式和內容。DOM 將文檔解析為一個由節點和對象(包含屬性和方法的對象)組成的結構集合。簡言之，它會將web頁面和腳本或程序語言連接起來。

解析過程的第一步是將HTML分解并表示為開始標記、結束標記及其內容標記，然后它可以構造DOM。

2. 獲取外部資源

當解析器遇到外部資源(如CSS或JavaScript文件)時，解析器將提取這些文件。解析器在加載CSS文件時繼續運行，此時會阻止頁面渲染，直到資源加載解析完(稍后會詳細介紹)。

JavaScript 文件略有不同-默認情況下，解析器會在加載 JS 文件然后進行解析同時會阻止對HTML的解析。可以將兩個屬性添加到腳本標簽中以減輕這種情況：defer 和async。兩者都允許解析器在后臺加載JavaScript 文件的同時繼續運行，但是它們的執行方式不同。關于這一點后面還會再講一點，但總的來說：

defer表示文件的執行將被延遲，直到文檔的解析完成為止。如果多個文件具有defer屬性，則將按照頁面放置的順序依次執行。

<script type="text/javascript" src="script.js" defer>

async 意味著文件將在加載后立即執行，這可能是在解析過程中或在解析過程之后執行的，因此不能保證異步腳本的執行順序。

<script type="text/javascript" src="script.js" async>

預加載資源

元素的 rel 屬性的屬性值preload能夠讓你在你的HTML頁面中元素內部書寫一些聲明式的資源獲取請求，可以指明哪些資源是在頁面加載完成后即刻需要的。

對于這種即刻需要的資源，你可能希望在頁面加載的生命周期的早期階段就開始獲取，在瀏覽器的主渲染機制介入前就進行預加載。這一機制使得資源可以更早的得到加載并可用，且更不易阻塞頁面的初步渲染，進而提升性能。

<link href="style.css" rel="preload" as="style" />

3.解析CSS并構建

CSSOM你可能很早就知道DOM，但對**CSSOM(CSS對象模型)**可能聽得少，反正我也沒聽過幾次。

CSS 對象模型 (CSSOM) 是樹形形式的所有CSS選擇器和每個選擇器的相關屬性的映射，具有樹的根節點，同級，后代，子級和其他關系。CSSOM 與文檔對象模型(DOM) 非常相似。兩者都是關鍵渲染路徑的一部分，也是正確渲染一個網站必須采取的一系列步驟。

CSSOM 與 DOM一起構建渲染樹，瀏覽器依次使用渲染樹來布局和繪制網頁。

與HTML文件和DOM相似，加載CSS文件時，必須將它們解析并轉換為樹-這次是CSSOM。它描述了頁面上的所有CSS選擇器，它們的層次結構和屬性。

CSSOM 與 DOM的不同之處在于它不能以增量方式構建，因為CSS規則由于特定性而可以在各個不同的點相互覆蓋。這就是CSS 阻塞渲染的原因，因為在解析所有CSS并構建CSSOM之前，瀏覽器無法知道每個元素在屏幕上的位置。

4.執行JavaScript

不同的瀏覽器有不同的 JS 引擎來執行此任務。從計算機資源的角度來看，解析 JS 可能是一個昂貴的過程，比其他類型的資源更昂貴，因此優化它對于獲得良好的性能是如此重要。

載入事件

加載的JS和DOM被完全解析并準備就緒后就會 emit document.DOMContentLoaded事件。對于需要訪問DOM的任何腳本，例如以某種方式進行操作或偵聽用戶交互事件，優良作法是在執行腳本之前先等待此事件。

document.addEventListener('DOMContentLoaded', (event) => { 
    // 這里面可以安全地訪問DOM了 
});

在所有其他內容(例如異步JavaScript，圖像等)完成加載后，將觸發window.load事件。

window.addEventListener('load', (event) => { 
    // 頁面現已完全加載 
});

5.合并DOM和CSSOM 構建渲染樹

渲染樹是DOM和CSSOM的組合，表示將要渲染到頁面上的所有內容。這并不一定意味著渲染樹中的所有節點都將在視覺上呈現，例如，將包含opacity: 0或visibility: hidden的樣式的節點，并仍然可以被屏幕閱讀器等讀取，而display: none不包括任何內容。此外，諸如之類的不包含任何視覺信息的標簽將始終被忽略。

與 JS 引擎一樣，不同的瀏覽器具有不同的渲染引擎。