浏览器渲染原理
当我们打开一个浏览器，输入一个url，按下回车，不用多久，一个漂亮的页面就呈现在我们眼前了。其实，在我们等待页面打开的这段时间里，浏览器可是做了不少的事情，到底是什么事情呢，就我们一起来看看吧
首先，我们需要先了解一下什么是页面渲染以及页面渲染的整个过程~
1、页面渲染
简单地说，页面渲染就是浏览器将 HTML 代码根据 CSS 定义的规则显示在浏览器窗口中的这个过程
2、渲染过程
1. 用户输入网址（假设是个 HTML 页面，并且是第一次访问），浏览器向服务器发出请求，服务器返回 HTML 文件；
2. 浏览器开始载入 HTML 代码，发现 <head> 标签内有一个 <link> 标签引用外部 CSS 文件；
3. 浏览器又发出 CSS 文件的请求，服务器返回这个 CSS 文件；
4. 浏览器继续载入 HTML 中 <body> 部分的代码，并且 CSS 文件已经拿到手了，可以开始渲染页面了；
5. 浏览器在代码中发现一个 <img> 标签引用了一张图片，向服务器发出请求。此时浏览器不会等到图片下载完，而是继续渲染后面的代码；
6. 服务器返回图片文件，由于图片占用了一定面积，影响了后面段落的排布，因此浏览器需要回过头来重新渲染这部分代码；
7. 浏览器发现了一个包含一行 JavaScript 代码的 <script> 标签，赶快运行它；
8. JavaScript 脚本执行了这条语句，它命令浏览器隐藏掉代码中的某个 <div>（style.display=”none”）。杯具啊，突然就少了这么一个元素，浏览器不得不重新渲染这部分代码；
9. 终于等到了 </html> 的到来，浏览器泪流满面……
10. 等等，还没完，用户点了一下界面中的“换肤”按钮，JavaScript 让浏览器换了一下 <link> 标签的 CSS 路径；
11. 浏览器召集了在座的各位 <div><span><ul><li> 们，“大伙儿收拾收拾行李，咱得重新来过……”，浏览器向服务器请求了新的CSS文件，重新渲染页面。
现在大家已经知道什么是页面渲染了吧，接下来再介绍两个概念，reflow和repaint~
3、reflow（回流）
首先说一下页面为什么会慢？那是因为浏览器要花时间、花精力去渲染，尤其是当它发现某个部分发生了点变化影响了布局，需要倒回去重新渲染，内行称这个回退的过程叫 reflow
下面这张图很清晰的说明了这个过程
reflow 几乎是无法避免的。现在界面上流行的一些效果，比如树状目录的折叠、展开（实质上是元素的显 示与隐藏）等，都将引起浏览器的 reflow。鼠标滑过、点击……只要这些行为引起了页面上某些元素的占位面积、定位方式、边距等属性的变化，都会引起它内部、周围甚至整个页面的重新渲 染。通常我们都无法预估浏览器到底会 reflow 哪一部分的代码，它们都彼此相互影响着。
当然，reflow 问题是可以优化的，我们可以尽量减少不必要的 reflow。比如开头的例子中的 <img> 图片载入问题，这其实就是一个可以避免的 reflow —— 给图片设置宽度和高度就可以了。这样浏览器就知道了图片的占位面积，在载入图片前就预留好了位置。
4、repaint（重绘）
另外，有个和 reflow 看上去差不多的术语：repaint，中文叫重绘。如果只是改变某个元素的背景色、文 字颜色、边框颜色等等不影响它周围或内部布局的属性，将只会引起浏览器 repaint。repaint 的速度明显快于 reflow（在IE下需要换一下说法，reflow 要比 repaint 更缓慢）。
学习了上面的知识后，相信大家对浏览器渲染已经有了一个比较深刻的了解了吧，接下来让我们进行更深入的学习
5、浏览器工作大致流程
从上面这个图中，我们可以看到那么几个事：
1）浏览器会解析三个东西：
- 一个是 HTML/SVG/XHTML，事实上，Webkit 有三个 C++ 的类对应这三类文档。解析这三种文件会产生一个 DOM Tree。
- CSS，解析 CSS 会产生 CSS 规则树。
- Javascript，脚本，主要是通过 DOM API 和 CSSOM API 来操作 DOM Tree 和 CSS Rule Tree.
2）解析完成后，浏览器引擎会通过 DOM Tree 和 CSS Rule Tree 来构造 Rendering Tree。注意：
- Rendering Tree 渲染树并不等同于 DOM 树，因为一些像 Header 或 display:none 的东西就没必要放在渲染树中了。
- CSS 的 Rule Tree 主要是为了完成匹配并把 CSS Rule 附加上 Rendering Tree 上的每个 Element。也就是 DOM 结点。也就是所谓的 Frame。
- 然后，计算每个 Frame（也就是每个 Element）的位置，这又叫 layout 和 reflow 过程。
3）最后通过调用操作系统 Native GUI 的 API 绘制。
6、DOM解析
HTML 的 DOM Tree 解析如下：
上面这段 HTML 会解析成这样：
下面是另一个有 SVG 标签的情况：
7、CSS 解析
CSS 的解析大概是下面这个样子（下面主要说的是 Gecko 也就是 Firefox 的玩法），假设我们有下面的 HTML 文档：
于是 DOM Tree 是这个样子：
然后我们的 CSS 文档是这样的：
于是我们的 CSS Rule Tree 会是这个样子：
注意，图中的第 4 条规则出现了两次，一次是独立的，一次是在规则 3 的子结点。所以，我们可以知道，建立 CSS Rule Tree 是需要比照着 DOM Tree 来的。CSS 匹配 DOM Tree 主要是从右到左解析 CSS 的 Selector，好多人以为这个事会比较快，其实并不一定。关键还看我们的 CSS 的 Selector 怎么写了。
注意：CSS 匹配 HTML 元素是一个相当复杂和有性能问题的事情。所以，你就会在N多地方看到很多人都告诉你，DOM 树要小，CSS 尽量用 id 和 class，千万不要过渡层叠下去，……
通过这两个树，我们可以得到一个叫 Style Context Tree，也就是下面这样（把 CSS Rule 结点 Attach 到 DOM Tree 上）：
所以，Firefox 基本上来说是通过 CSS 解析生成 CSS Rule Tree，然后，通过比对 DOM 生成 Style Context Tree，然后 Firefox 通过把 Style Context Tree 和其 Render Tree（Frame Tree）关联上，就完成了。注意：Render Tree 会把一些不可见的结点去除掉。而 Firefox 中所谓的 Frame 就是一个 DOM 结点，不要被其名字所迷惑了。
8、重说渲染
渲染的流程基本上如下（黄色的四个步骤）：
（1）计算 CSS 样式
（2）构建 Render Tree
（3）Layout – 定位坐标和大小，是否换行，各种 position, overflow， z-index 属性 ……
（4）正式开画
注意：上图流程中有很多连接线，这表示了 Javascript 动态修改了 DOM 属性或是 CSS 属性会导致重新 Layout，有些改变不会，就是那些指到天上的箭头，比如，修改后的 CSS rule 没有被匹配到，等。
这里重新说下两个概念，一个是 Reflow，另一个是 Repaint。这两个不是一回事。
- Repaint——屏幕的一部分要重画，比如某个 CSS 的背景色变了。但是元素的几何尺寸没有变。
- Reflow——意味着元件的几何尺寸变了，我们需要重新验证并计算 Render Tree。是 Render Tree 的一部分或全部发生了变化。这就是 Reflow，或是 Layout。（HTML 使用的是 flow based layout，也就是流式布局，所以，如果某元件的几何尺寸发生了变化，需要重新布局，也就叫 reflow）reflow 会从 <html> 这个 root frame 开始递归往下，依次计算所有的结点几何尺寸和位置，在 reflow 过程中，可能会增加一些 frame，比如一个文本字符串必需被包装起来。
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所以，下面这些动作有很大可能会是成本比较高的。
- 当你增加、删除、修改 DOM 结点时，会导致 Reflow 或 Repaint。
- 当你移动 DOM 的位置，或是搞个动画的时候。
- 当你修改 CSS 样式的时候。
- 当你 Resize 窗口的时候（移动端没有这个问题），或是滚动的时候。
- 当你修改网页的默认字体时。
注：display:none 会触发 reflow，而 visibility:hidden 只会触发 repaint，因为没有发现位置变化。
9、一些优化建议
（1）不要一条一条地修改 DOM 的样式。与其这样，还不如预先定义好 css 的 class，然后修改 DOM 的 className
（2）把 DOM 离线后修改。如：
- 使用 documentFragment 对象在内存里操作 DOM。
- 先把 DOM 给 display:none (有一次 repaint)，然后你想怎么改就怎么改。比如修改 100 次，然后再把他显示出来。
- clone 一个 DOM 结点到内存里，然后想怎么改就怎么改，改完后，和在线的那个的交换一下。
（3）不要把 DOM 结点的属性值放在一个循环里当成循环里的变量。不然这会导致大量地读写这个结点的属性。
（4）尽可能的修改层级比较低的 DOM。当然，改变层级比较底的 DOM 有可能会造成大面积的 reflow，但是也可能影响范围很小。
（5）为动画的 HTML 元件使用 fixed 或 absoult 的 position，那么修改他们的 CSS 是不会 reflow 的。
（6）千万不要使用 table 布局。因为可能很小的一个小改动会造成整个 table 的重新布局。
