浏览器原理、重绘、回流、性能优化-学习总结

1 浏览器的组成

• 用户界面－ 包括地址栏、后退/前进按钮、书签目录等，也就是除了用来显示所请求页面的主窗口之外的其他部分

• 浏览器引擎－ 用来查询及操作渲染引擎的接口

• 渲染引擎（浏览器内核）－ 用来显示请求的内容，例如，如果请求内容为html，它负责解析html及css，并将解析后的结果显示出来

• 网络－ 用来完成网络调用，例如http请求，它具有平台无关的接口，可以在不同平台上工作

• UI 后端－ 用来绘制类似组合选择框及对话框等基本组件，具有不特定于某个平台的通用接口，底层使用操作系统的用户接口

• JS解释器－ 用来解释执行JS代码

• 数据存储－ 属于持久层，浏览器需要在硬盘中保存类似cookie的各种数据，HTML5定义了Storage技术，这是一种轻量级完整的客户端存储技术

2 主流的渲染引擎

浏览器的渲染引擎也叫排版引擎，或者是浏览器内核

主流的 渲染引擎 有

• Chrome浏览器: Blink引擎（WebKit的一个分支）。
• Safari浏览器: WebKit引擎，windows版本2008年3月18日推出正式版，但苹果已于2012年7月25日停止开发Windows版的Safari。
• FireFox浏览器: Gecko引擎。
• Opera浏览器: Blink引擎(早期版使用Presto引擎）。
• Internet Explorer浏览器: Trident引擎 。
• Microsoft Edge浏览器: EdgeHTML引擎（Trident的一个分支）。

3 渲染引擎工作原理

渲染引擎解析的基本流程：

1. 解析HTML构建Dom树，DOM 是W3C组织推荐的处理可扩展置标语言的标准编程接口。
2. 构建渲染树，渲染树并不等同于Dom树，因为像`head`标签 或 `display: none`这样的元素就没在渲染树中了，但是它们在Dom树中。
3. 对渲染树进行布局，定位坐标和大小、确定是否换行、确定position、overflow、z-index等等，这个过程叫`layout` 或 `reflow`。
4. 绘制渲染树，调用操作系统底层API(UI Backend)进行绘图操作。

webkit内核工作流程

gecko内核工作流程

4 性能优化：重绘与回流（重排）

回流（reflow）与重绘（repaint），在性能优化的时候十分重要,面试也经常被提及。

回流(reflow):当渲染树(render tree)中一部分(或全部)元素的规模尺寸，布局，隐藏等改变而需要重新构建。

重绘(repaint)：当渲染树(render tree)中的一些元素需要更新属性，而这些属性只是影响元素的外观，风格，而不会影响布局的，比如background-color。

小结: 影响布局的操作会发生回流；不影响布局而只是修改颜色等属性则发生重绘;

​ 每个页面至少需要一次回流+重绘

​ 回流必将引起重绘

回流(重排)发生的条件

1、添加或者删除可见的DOM元素；

2、元素位置改变；

3、元素尺寸改变——边距、填充、边框、宽度和高度

4、内容改变——比如文本改变或者图片大小改变而引起的计算值宽度和高度改变；

5、页面渲染初始化；

6、浏览器窗口尺寸改变——resize事件发生时；

【重排和重绘案例.html】

var s = document.body.style;
s.padding = "2px"; // 回流+重绘
s.border = "1px solid red"; // 再一次 回流+重绘
s.color = "blue"; // 再一次重绘
s.backgroundColor = "#ccc"; // 再一次 重绘
s.fontSize = "14px"; // 再一次 回流+重绘
// 添加node，再一次 回流+重绘
document.body.appendChild(document.createTextNode('abc!'));

优化方案

原理：尽量减少重绘与回流的次数

方案1

直接使用className修改样式，少用style设置样式.

div.classList.add('test');   //一次重排 重绘 

方案2

把要频繁操作的元素从渲染树中去除;比如使用display:none;

div.style.display = 'none';//第一次 重排 重绘
div.style.width = 200px;
div.style.heigt= 200px; 
div.style.color = 'red';
div.style.margin = 20px;
div.style.display = 'block';//第二次 重排 重绘

这里总共发生两次重绘和重排 

方案3

布局经常改变的盒子进行定位脱标， 比如动画 先定位 ，建议使用css3动画和变换 transform

方案4

使用DocumentFragment(虚拟dom)进行缓存操作,引发一次回流和重绘

	var pNode,fragment = document.createDocumentFragment(); 
    //动态创建20个p标签，先用DocumentFragment 对象来缓存     
    for(var i=0; i<20; i++){
        pNode = document.createElement('p');
        pNode.innerHTML = i;
        fragment.appendChild(pNode);
    }
    document.body.appendChild(fragment);

优化总结

• 加类名：把多个css属性放到一个类中,减少回流和重绘的次数
• 将样式修改代码加到两个display:none中间
• 让布局经常改变的盒子脱离标准流
• 使用虚拟dom DocumentFragment

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