【小结】从输入URL到页面显示发生了什么?(二)渲染

本文总结从输入URL到页面显示的第二部分内容:渲染(从拿到HTML资源到显示的过程)

【小结】从输入URL到页面显示发生了什么?(二)渲染

主要过程

  1. 构建DOM树
  2. 样式计算,分成三步
    • 把 CSS 转换为浏览器能够理解的结构–styleSheets
    • 转换样式表中的属性值,使其标准化
    • 计算出 DOM 树中每个节点的具体样式(继承和层叠规则)
  3. 布局:计算出DOM树中可见元素的几何位置。在这个阶段完成两个任务
    • 创建布局树:额外构建一颗值包含可见元素的布局树
    • 布局计算
  4. 对布局树进行分层,并生成分层树:并不是布局树的每个节点都包含一个图层,如果一个节点没有对应的层,那么这个节点就从属于父节点的图层。通常满足下面两点中任意一点的元素就可以被提升为单独的一个图层。
    • 第一点,拥有层叠上下文属性的元素会被提升为单独的一层。(position:fixed;z-index:2;filter:blue(5px);opacity:0.5等等)
    • 第二点,需要剪裁(clip)的地方也会被创建为图层。(滚动条等)
  5. 为每个图层生成绘制列表,并将其提交到合成线程。
  6. 合成线程将图层分成图块,并在光栅化线程池中将图块转换成位图。
    • 合成线程会按照视口附近的图块来优先生成位图,实际生成位图的操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。而图块是栅格化执行的最小单位。渲染进程维护了一个栅格化的线程池。通常,栅格化过程都会使用 GPU 来加速生成,使用 GPU 生成位图的过程叫快速栅格化,或者 GPU 栅格化,生成的位图被保存在 GPU 内存中。
  7. 合成线程发送绘制图块命令 DrawQuad 给浏览器进程。
  8. 浏览器进程根据 DrawQuad 消息生成页面,并显示到显示器上。

补充说明

  1. 有了上面介绍渲染流水线的基础,我们再来看看三个和渲染流水线相关的概念——“重排”“重绘”和“合成”。
    • 更新了元素的几何属性(重排):如果你通过 JavaScript 或者 CSS 修改元素的几何位置属性,例如改变元素的宽度、高度等,那么浏览器会触发重新布局,解析之后的一系列子阶段,这个过程就叫重排。无疑,重排需要更新完整的渲染流水线,所以开销也是最大的。
    • 更新元素的绘制属性(重绘):通过 JavaScript 更改某些元素的背景颜色,那么布局阶段将不会被执行,因为并没有引起几何位置的变换,所以就直接进入了绘制阶段,然后执行之后的一系列子阶段,这个过程就叫重绘。相较于重排操作,重绘省去了布局和分层阶段,所以执行效率会比重排操作要高一些。
    • 直接合成阶段:如果更改一个既不要布局也不要绘制的属性,渲染引擎将跳过布局和绘制,只执行后续的合成操作,我们把这个过程叫做合成。如使用了 CSS 的 transform 来实现动画效果,这可以避开重排和重绘阶段,直接在非主线程上执行合成动画操作。这样的效率是最高的,因为是在非主线程上合成,并没有占用主线程的资源,另外也避开了布局和绘制两个子阶段,所以相对于重绘和重排,合成能大大提升绘制效率。

参考文章:06 | 渲染流程(下):HTML、CSS和JavaScript,是如何变成页面的?