HTML頁面基本結構和加載過程
大家好，我是皮皮。
前言
對于前端來說，HTML 都是最基礎的內容。
今天，我們來了解一下 HTML 和網頁有什么關系，以及與 DOM 有什么不同。通過本講內容，你將掌握瀏覽器是怎么處理 HTML 內容的，以及在這個過程中我們可以進行怎樣的處理來提升網頁的性能，從而提升用戶的體驗。
一、瀏覽器頁面加載過程
不知你是否有過這樣的體驗：當打開某個瀏覽器的時候，發現一直在轉圈，或者等了好長時間才打開頁面……
此時的你，會選擇關掉頁面還是耐心等待呢?
這一現象，除了網絡不穩定、網速過慢等原因，大多數都是由于頁面設計不合理導致加載時間過長導致的。
我們都知道，頁面是用 HTML/CSS/JavaScript 來編寫的。
- HTML 的職責在于告知瀏覽器如何組織頁面，以及搭建頁面的基本結構;
- CSS 用來裝飾 HTML，讓我們的頁面更好看;
- JavaScript 則可以豐富頁面功能，使靜態頁面動起來。
HTML由一系列的元素組成，通常稱為HTML元素。HTML 元素通常被用來定義一個網頁結構，基本上所有網頁都是這樣的 HTML 結構：
- <html>
- <head></head>
- <body></body>
- </html>
其中：
- html元素是頁面的根元素，它描述完整的網頁;
- head元素包含了我們想包含在 HTML 頁面中，但不希望顯示在網頁里的內容;
- body元素包含了我們訪問頁面時所有顯示在頁面上的內容，是用戶最終能看到的內容;
HTML 中的元素特別多，其中還包括可用于 Web Components 的自定義元素。
前面我們提到頁面 HTML 結構不合理可能會導致頁面響應慢，這個過程很多時候體現在<script>和<style>元素的設計上，它們會影響頁面加載過程中對 Javascript 和 CSS 代碼的處理。
因此，如果想要提升頁面的加載速度，就需要了解瀏覽器頁面的加載過程是怎樣的，從根本上來解決問題。
瀏覽器在加載頁面的時候會用到 GUI 渲染線程和 JavaScript 引擎線程（更詳細的瀏覽器加載和渲染機制將在第 7 講中介紹）。其中，GUI 渲染線程負責渲染瀏覽器界面 HTML 元素，JavaScript 引擎線程主要負責處理 JavaScript 腳本程序。
由于 JavaScript 在執行過程中還可能會改動界面結構和樣式，因此它們之間被設計為互斥的關系。也就是說，當 JavaScript 引擎執行時，GUI 線程會被掛起。
以網易云課堂官網為例，我們來看看網頁加載流程。
（1）當我們打開官網的時候，瀏覽器會從服務器中獲取到 HTML 內容。
（2）瀏覽器獲取到 HTML 內容后，就開始從上到下解析 HTML 的元素。
（3）<head>元素內容會先被解析，此時瀏覽器還沒開始渲染頁面。
我們看到<head>元素里有用于描述頁面元數據的<meta>元素，還有一些<link>元素涉及外部資源（如圖片、CSS 樣式等），此時瀏覽器會去獲取這些外部資源。除此之外，我們還能看到<head>元素中還包含著不少的<script>元素，這些<script>元素通過src屬性指向外部資源。
（4）當瀏覽器解析到這里時（步驟 3），會暫停解析并下載 JavaScript 腳本。
（5）當 JavaScript 腳本下載完成后，瀏覽器的控制權轉交給 JavaScript 引擎。當腳本執行完成后，控制權會交回給渲染引擎，渲染引擎繼續往下解析 HTML 頁面。
（6）此時<body>元素內容開始被解析，瀏覽器開始渲染頁面。
在這個過程中，我們看到<head>中放置的<script>元素會阻塞頁面的渲染過程：把 JavaScript 放在<head>里，意味著必須把所有 JavaScript 代碼都下載、解析和解釋完成后，才能開始渲染頁面。
到這里，我們就明白了：如果外部腳本加載時間很長（比如一直無法完成下載），就會造成網頁長時間失去響應，瀏覽器就會呈現“假死”狀態，用戶體驗會變得很糟糕。
因此，對于對性能要求較高、需要快速將內容呈現給用戶的網頁，常常會將 JavaScript 腳本放在<body>的最后面。這樣可以避免資源阻塞，頁面得以迅速展示。我們還可以使用defer/async/preload等屬性來標記<script>標簽，來控制 JavaScript 的加載順序。
百度首頁
可以看到，雖然百度首頁的<head>元素里也包括了一些<script>元素，但大多數都加上了async屬性。async屬性會讓這些腳本并行進行請求獲取資源，同時當資源獲取完成后盡快解析和執行，這個過程是異步的，不會阻塞 HTML 的解析和渲染。
對于百度這樣的搜索引擎來說，必須要在最短的時間內提供到可用的服務給用戶，其中就包括搜索框的顯示及可交互，除此之外的內容優先級會相對較低。
瀏覽器在渲染頁面的過程需要解析 HTML、CSS 以得到 DOM 樹和 CSS 規則樹，它們結合后才生成最終的渲染樹并渲染。因此，我們還常常將 CSS 放在<head>里，可用來避免瀏覽器渲染的重復計算。
二、HTML 與 DOM 有什么不同
我們知道<p>是 HTML 元素，但又常常將<p>這樣一個元素稱為 DOM 節點，那么 HTML 和 DOM 到底有什么不一樣呢？
根據 MDN 官方描述：文檔對象模型（DOM）是 HTML 和 XML 文檔的編程接口。
也就是說，DOM 是用來操作和描述 HTML 文檔的接口。如果說瀏覽器用 HTML 來描述網頁的結構并渲染，那么使用 DOM 則可以獲取網頁的結構并進行操作。一般來說，我們使用 JavaScript 來操作 DOM 接口，從而實現頁面的動態變化，以及用戶的交互操作。
在開發過程中，常常用對象的方式來描述某一類事物，用特定的結構集合來描述某些事物的集合。DOM 也一樣，它將 HTML 文檔解析成一個由 DOM 節點以及包含屬性和方法的相關對象組成的結構集合。
三、DOM 解析
我們常見的 HTML 元素，在瀏覽器中會被解析成節點。比如下面這樣的 HTML 內容：
- <html>
- <head>
- <title>標題</title>
- </head>
- <body>
- <a href='xx.com'>我的超鏈接</a>
- <h1>頁面第一標題</h1>
- </body>
- </html>
打開控制臺 Elements 面板，可以看到這樣的 HTML 結構，如下圖所示：
在瀏覽器中，上面的 HTML 會被解析成這樣的 DOM 樹，如下圖所示：
我們都知道，對于樹狀結構來說，常常使用parent/child/sibling等方式來描述各個節點之間的關系，對于 DOM 樹也不例外。
舉個例子，我們常常會對頁面功能進行抽象，并封裝成組件。但不管怎么進行整理，頁面最終依然是基于 DOM 的樹狀結構，因此組件也是呈樹狀結構，組件間的關系也同樣可以使用parent/child/sibling這樣的方式來描述。同時，現在大多數應用程序同樣以root為根節點展開，我們進行狀態管理、數據管理也常常會呈現出樹狀結構。
四、事件委托
我們知道，瀏覽器中各個元素從頁面中接收事件的順序包括事件捕獲階段、目標階段、事件冒泡階段。其中，基于事件冒泡機制，我們可以實現將子元素的事件委托給父級元素來進行處理，這便是事件委托。
如果我們在每個元素上都進行監聽的話，則需要綁定三個事件;(假設頁面上有a,b,c三個兄弟節點)
- function clickEventFunction(e) {
- console.log(e.target === this); // logs `true`
- // 這里可以用 this 獲取當前元素
- }
- // 元素a,b,c綁定
- element2.addEventListener("click", clickEventFunction, false);
- element5.addEventListener("click", clickEventFunction, false);
- element8.addEventListener("click", clickEventFunction, false);
使用事件委托，可以通過將事件添加到它們的父節點，而將事件委托給父節點來觸發處理函數：
- function clickEventFunction(event) {
- console.log(e.target === this); // logs `false`
- // 獲取被點擊的元素
- const eventTarget = event.target;
- // 檢查源元素`event.target`是否符合預期
- // 此處控制廣告面板的展示內容
- }
- // 元素1綁定
- element1.addEventListener("click", clickEventFunction, false);
這樣能解決什么問題呢？
- 綁定子元素會綁定很多次的事件，而綁定父元素只需要一次綁定。
- 將事件委托給父節點，這樣我們對子元素的增加和刪除、移動等，都不需要重新進行事件綁定。
常見的使用方式主要是上述這種列表結構，每個選項都可以進行編輯、刪除、添加標簽等功能，而把事件委托給父元素，不管我們新增、刪除、更新選項，都不需要手動去綁定和移除事件。
如果在列表數量內容較大的時候，對成千上萬節點進行事件監聽，也是不小的性能消耗。使用事件委托的方式，我們可以大量減少瀏覽器對元素的監聽，也是在前端性能優化中比較簡單和基礎的一個做法。
注意:
如果我們直接在document.body上進行事件委托，可能會帶來額外的問題;
由于瀏覽器在進行頁面渲染的時候會有合成的步驟，合成的過程會先將頁面分成不同的合成層，而用戶與瀏覽器進行交互的時候需要接收事件。此時，瀏覽器會將頁面上具有事件處理程序的區域進行標記，被標記的區域會與主線程進行通信。
如果我們document.body上被綁定了事件，這時候整個頁面都會被標記;
即使我們的頁面不關心某些部分的用戶交互，合成器線程也必須與主線程進行通信，并在每次事件發生時進行等待。這種情況，我們可以使用passive: true選項來解決
五、總結
我們了解了 HTML 的作用，以及它是如何影響瀏覽器中頁面的加載過程的，同時還介紹了使用 DOM 接口來控制 HTML 的展示和功能邏輯。我們了解了DOM解析事件委托等相關概念。
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