瞭解html頁面的渲染過程

來源:互聯網
上載者:User

最近在學習前端的效能最佳化,有必要瞭解一下頁面的渲染流程,以便對症下藥,找出效能的瓶頸所在。以下是我看到的一些東西,分享給大家。

參考:Understanding the renderer

頁面的渲染有以下特點:

  • 單線程事件輪詢
  • 定義明確、連續、操作有序(HTML5)
  • 分詞和構建DOM樹
  • 請求資源並預先載入
  • 構建渲染樹並繪製頁面

具體來說:

當我們從網路上得到HTML的相應位元組時,DOM樹就開始構建了。由瀏覽器更新UI的線程負責。當遇到以下情況時,DOM樹的構建會被阻塞:

  • HTML的響應流被阻塞在了網路中
  • 有未載入完的指令碼
  • 遇到了script節點,但是此時還有未載入完的樣式檔案

渲染樹構建自DOM樹,並且會被樣式檔案阻塞。

由於是基於單線程的事件輪詢,即使沒有指令碼和樣式的阻塞,當這些指令碼或樣式被解析、執行並且應用的時候,也會阻塞頁面的渲染。

一些不會阻塞頁面渲染的情況:

  • 定義的defer屬性和async屬性的
  • 沒有匹配的媒體類型的樣式檔案
  • 沒有通過解析器插入script節點或樣式節點

下面,通過一個例子來說明一下(完整的代碼):

 1 <html> 2 <body> 3   <link rel="stylesheet" href="example.css"> 4   <div>Hi there!</div> 5   <script> 6     document.write('<script src="other.js"></scr' + 'ipt>'); 7   </script> 8   <div>Hi again!</div> 9   <script src="last.js"></script>10 </body>11 </html>

代碼很容易看明白,如果放在瀏覽器中開啟會立即顯示出想要的頁面。下面,讓我們用縮時攝影回放的方式來看看它究竟是怎麼渲染的。

1 <html>2 <body>3   <link rel="stylesheet" href="example.css">4    <div>Hi there!</div>5    <script>...

首先,解析器遇到了example.css,並將它從網路中下載下來。下載樣式表的過程是耗時的,但是解析器並沒有被阻塞,繼續往下解析。接下來,解析器遇到script標籤,但是由於樣式檔案沒有載入下來,阻塞了該指令碼的執行。解析器被阻塞住,不能繼續往下解析。

渲染樹也會被樣式檔案阻塞,所以這時候沒有瀏覽器不會去渲染頁面,換句話說,如果example.css檔案下載不下來,Hi there! 是顯示不出來的。

接下來,繼續。。。

<html><body>  <link rel="stylesheet" href="example.css">   <div>Hi there!</div>   <script>     document.write('<script src="other.js"></scr' + 'ipt>');   </script>    

一旦example.css檔案載入完成,渲染樹也就被構建好了。

內聯的指令碼執行完之後,解析器就會立即被other.js阻塞住。一旦解析器被阻塞,瀏覽器就會收到繪製請求,"Hi there!"也就顯示在了頁面上。

當other.js載入完成之後,解析器繼續向下解析。。。

1 <html>2 <body>3     <link rel="stylesheet" href="example.css">4   <div>Hi there!</div>5   <script>6     document.write('<script src="other.js"></scr' + 'ipt>');7   </script>8   <div>Hi again!</div>9   <script src="last.js"></script>

解析器遇到last.js之後會被阻塞,然後瀏覽器收到了另一個繪製請求,"Hi again!"就顯示在了頁面上。最後last.js會被載入,並且會被執行。

但是,為了減緩渲染被阻塞的情況,現代的瀏覽器都使用了猜測預先載入(speculative loading)。

在上面這種情況下,指令碼和樣式檔案會嚴重阻塞頁面的渲染。猜測預先載入的目的就是減少這種阻塞時間。當渲染被阻塞的時候,它會做以下一些事:

  • 輕量級的HTML(或CSS)掃描器(scanner)繼續在文檔中掃描
  • 尋找那些將來可能能夠用到的資源檔的url
  • 在渲染器使用它們之前將其下載下來

但是,猜測預先載入不能發現通過javascript指令碼來載入的資源檔(如,document.write())。

註:所有的“現代”瀏覽器都支援這種方式。這句話有待商榷,具體請看我下一篇隨筆(正在整理中。。。)。

回過來再看上面的例子,通過猜測預先載入這種方式是怎麼工作的。

1 <html>2 <body>3   <link rel="stylesheet" href="example.css">4   <div>Hi there!</div>5   <script>...

解析器返現了example.css,並從網路擷取,解析器沒有被阻塞,繼續解析,當遇到了內聯的script節點時,被阻塞住,由於樣式檔案沒有載入完成,阻塞了指令碼的執行。渲染樹同樣也被樣式檔案阻塞住,所以瀏覽器沒有收到渲染請求,看不到任何東西。到目前為止,和剛才提到的那種方式是一樣的。但是接下來就有變化了。

預先載入器(Speculative loader)繼續“閱讀”文檔,發現了last.js並試圖載入它,(註:此時,如果example.css沒有載入下來,last.js是不會載入的,一直處於pending狀態)。接下來:

1 <html>2 <body>3   <link rel="stylesheet" href="example.css">4   <div>Hi there!</div>5   <script>6     document.write('<script src="other.js"></scr' + 'ipt>');7   </script>

一旦example.css檔案載入完成,渲染樹也就完成了構建,內聯的指令碼也可以執行,之後解析器又被other.js阻塞住。解析器被阻塞住之後,瀏覽器會收到第一個渲染請求,“Hi there!” 會被現實在頁面上。這個步驟和剛才那種情況是一致的。然後:

1 <html>2 <body>3   <link rel="stylesheet" href="example.css">4   <div>Hi there!</div>5   <script>6     document.write('<script src="other.js"></scr' + 'ipt>');7   </script>8   <div>Hi again!</div>9   <script src="last.js"></script>

解析器發現了last.js,但是由於預先載入器剛才已經把它給載入下來了,放在了瀏覽器的緩衝裡,所以last.js會被立即執行。之後,瀏覽器會收到渲染請求“Hi again”也被顯示在了頁面上。

通過前後兩種情況的對比,希望大家可以對頁面的渲染有一定的瞭解,然後再有針對性的做一些最佳化。晚安!

(完)^_^

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