web前端高级JavaScript - 浏览器底层渲染机制及性能优化

太过爱你忘了你带给我的痛 2022-12-24 10:53 164阅读 0赞

### 浏览器遇到各种资源的加载机制 ###

> 客户端从服务器获取到需要渲染页面的源代码后，会开辟一个“GUI渲染线程”，自上而下解析代码，最后绘制出对应的页面。  
> 自上而下渲染解析代码的过程是【同步】的，但是有些操作也是异步的：
> 
>  *  1.关于CSS资源的加载
>     
>      *  遇到的是【style】"内嵌样式”，则“同步”交给GUI渲染线程解析
>      *  遇到的是【link】“外链样式”， 则会异步开辟一个新的HTTP网络请求线程，不等资源信息请求回来，而是GUI渲染线程继续往下渲染；等GUI渲染线程同步操作都处理完后，再把基于HTTP网络请求回来的资源文件进行解析渲染（注意：同一个源下，根据不同浏览器，最多只允许同时开辟4~7个HTTP线程“HTTP的并发数”）
>      *  遇到@import“导入式样式”，则是“同步”开辟一个新的HTTP网络请求线程去请求资源，但是在资源文件没有请求回来之前，GUI渲染线程会被“阻塞”，不允许其继续向下渲染
>  *  2.遇到【script】资源的请求
>     
>      *  默认都是同步的，必须基于HTTP网络请求线程，把资源请求回来之后，并且交给“JS渲染线程”渲染解析完成后，GUI渲染线程才能继续向下渲染，所以【script】默认也是“阻塞”GUI渲染的。
>      *  async属性：遇到【script async】首先也是开辟一个HTTP网络请求线程去请求加载资源文件，但是与此同时GUI渲染线程继续向下渲染\[把默认的同步改为异步了\]，但是一旦当资源请求回来之后，会中断GUI的渲染，先把请求回来的JS进行渲染解析
>      *  defer属性：遇到【script defer】和async类似，都是新开辟HTTP网络请求线程去请求加载资源文件，与此同时GUI渲染线程还会继续渲染【异步】，但是不一样的是：defer和link类似，是在GUI同步的代码渲染完成后，才会渲染解析请求回来的JS代码
>  *  3.遇到【img】或者音频资源
>     
>      *  遇到这些资源，也会发送新的HTTP网络线程，请求加载对应的资源文件，不会阻塞GUI的渲染【异步】；当GUI渲染完成后，才会把请求回来的资源进行渲染解析；
>  *  Webkitl浏览器预测解析：chrome的预测加载扫描器html-preload-scanner通过扫描节点中的“src”、“link”等属性，找到外部连接资源后进行预加载，避免了资源加载的等待时间，同样实现了提前加载以及加载和执行的分离。也就是说在GUI渲染线程渲染之前，浏览器预先找到link等资源预先去请求加载

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### 页面渲染步骤 ###

>  *  DOM TREE（DOM树）：自上而下渲染完页面，整理好整个页面的DOM结构关系
>  *  CSSOM TREE（样式树）：当把所有样式资源请求加载回来后，按照引入的CSS顺序，一次渲染样式代码，生成样式树
>  *  RENDER TREE（渲染树）：把生成的DOM树和CSSOM树合并在一起，生成渲染树（设置display:none的元素是不进行处理的）
>  *  Layout布局/回流/重排：根据生成的渲染树，计算它们在设备视口（viewport）内确切的位置和大小
>  *  分层处理：按照层级定位分层处理，每一个层级都会详细规划出具体的绘制步骤
>  *  Painting：按照每一个层级计算出来的绘制步骤，开始绘制页面

### 前端性能优化 ###

> CRP：关键渲染路径
> 
>  *  生成DOM TREE
>     
>      *  减少DOM的层级嵌套
>      *  不要使用“非标准”标签
>  *  生成CSSOM TREE
>     
>      *  尽可能不使用@import，会阻塞GUI渲染
>      *  如果css代码比较少，尽可能使用style内嵌样式（尤其是移动端开发）
>      *  如果使用link，尽可能把所有样式资源合并成一个CSS且压缩，减少HTTP请求数量，以及渲染CSSOM树的时候也不需要再计算依赖关系
>      *  CSS选择器链短一些，因为CSS选择器渲染是从右到左的
>      *  把link等导入CSS的操作放在HEAD中，目的是：一加载页面就开始请求资源，同时GUI去生成DOM树，CSS等资源预先加载
>  *  对于其它资源优化
>     
>      *  对于script尽可能放在页面底部（防止阻塞GUI渲染）；对于部分script需要使用async或defer
>         
>          *  async是不管JS的依赖关系的，哪一个资源先获取到，就先把这个资源代码渲染执行
>          *  defer则和link一样，是等待所有script defer都请求回来后，按照导入顺序/依赖关系依次渲染执行
>      *  对于img资源
>         
>          *  懒加载：第一次加载页面时不要加载图片，哪怕它是异步的，也占据了HTTP并发的数量，导致其它资源延后加载
>          *  图片的BASE64：不用请求加载图片，BASE64码基本上代表就是图片，而且页面渲染图片的时候速度也会更快。但慎用（会使代码变很长很长）
>      *  Layout/Painting：重要的优化手段：减少DOM的回流和重绘
>         
>          *  第一次加载页面必然会有一次回流和重绘
>          *  触发回流操作后，也必然会触发重绘，如果只是单纯的重绘则不会触发回流；性能优化点重点都在回流上；
>          *  样式分离读写，把修改样式和获取样式代码分开
>          *  不要自己直接操作DOM，例如VUE/REACT
>          *  批量添加DOM元素时尽量不要使用for循环和createElement去一个个添加，可以使用字符串拼接或者使用文档碎片（documentFragment，临时容器）一次性添加，这样只会引发一次回流
>          *  把动画等频繁操作样式的操作，运用到position:fixed/absolute上（脱离文档流，单独一层）；利用分层机制，如果只改变一个层面上的位置大小信息，浏览器回流和重绘的速度回快很多
>          *  修改元素的transform/opacity(filters)不会引发DOM的回流（浏览器硬件加速，缺点耗内存）

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2xpeGlhb3Nlbmxpbg_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

> 当代浏览器关于回流的渲染队列机制：在当前上下文操作中，遇到一行修改样式的代码，并没有立即通知浏览器渲染，而是把其放在渲染队列中，接下来看是否还有修改样式的代码，如果有继续放在队列中等待，一直到再也没有修改样式的代码后者“遇到一行获取样式的操作”，则会刷新浏览器的渲染队列（也就是把现在队列中修改样式的操作，统一告诉浏览器渲染，这样只会引发一次回流）

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