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网页在浏览器中显示的原理(简要)

网页在浏览器中显示的过程是一个复杂的多阶段流程。

1. 输入URL并发起请求

  • 用户在地址栏输入URL并回车

  • 浏览器检查缓存(DNS缓存、页面缓存等)

  • 如果没有缓存,通过DNS解析获取服务器IP地址

  • 建立TCP连接(三次握手)

  • 发送HTTP/HTTPS请求

2. 服务器响应

  • 服务器处理请求并返回响应

  • 返回的数据通常包括:

    • HTML文档(状态码200)

    • 重定向指令(3xx状态码)

    • 错误信息(4xx/5xx状态码)

3. 浏览器解析和构建DOM树

  • 字节 → 字符:将接收的二进制数据转换为HTML字符串

  • 标记化(Tokenizing):将HTML字符串解析为标记(tokens)

  • 构建DOM树:根据标记间的层级关系构建DOM树

    • 遇到<script>会暂停解析,执行JS代码(除非标记async/defer)

    • 遇到CSS会继续解析,但会阻塞渲染

4. 构建CSSOM树

  • 解析CSS样式表,构建CSS对象模型(CSSOM)

  • CSS解析是渲染阻塞的,浏览器会等到CSSOM构建完成才进行渲染

5. 构建渲染树(Render Tree)

  • 结合DOM和CSSOM构建渲染树

  • 只包含需要显示的元素(排除display:none的元素等)

6. 布局(Layout)/回流(Reflow)

  • 计算每个渲染树节点的确切位置和大小(盒模型)

  • 输出"盒模型"信息,确定每个节点在屏幕上的精确坐标

7. 绘制(Painting)

  • 将布局计算的每个节点转换为屏幕上的实际像素

  • 包括文本、颜色、边框、阴影等视觉效果的绘制

8. 合成(Compositing)

  • 将各层绘制结果合成为最终页面

  • 处理重叠元素的层级关系

  • 应用GPU加速等优化技术

关键概念补充

关键渲染路径(Critical Rendering Path)

优化网页性能的核心就是优化关键渲染路径,即浏览器从接收HTML、CSS和JavaScript到渲染出像素的整个过程。

回流(Reflow)和重绘(Repaint)

  • 回流:当元素的几何属性(位置、尺寸)发生变化时触发

  • 重绘:当元素的外观属性(颜色、透明度等)改变但不影响布局时触发

  • 回流必定引起重绘,重绘不一定引起回流

现代浏览器的优化

现代浏览器采用多种优化技术:

  • 增量式DOM构建

  • 异步加载和延迟执行脚本

  • 硬件加速合成

  • 预测性解析等

这个流程解释了为什么前端性能优化需要考虑HTML结构、CSS选择器复杂度、JS执行时机等因素,因为每个阶段都可能成为性能瓶颈。

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