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浏览器的渲染
浏览器的渲染流程如下:
图:WebKit 主流程
图:Mozilla 的 Gecko 呈现引擎主流程(3.6)
结合上图,一个完整的渲染流程如下:
- 渲染进程解析 HTML 内容转换为能够读懂的 DOM 树结构,解析 CSS 为 CSSDOM
- 把 DOM 和 CSSOM 结合起来生成渲染树(Render Tree)
- 渲染树构建好了之后,将会执行布局过程,它将确定每个节点在屏幕上的确切坐标
- 把渲染树展示到屏幕上。再下一步就是绘制,即遍历渲染树,并使用UI后端层绘制每个节点。
值得注意的是:
关键的点在于上述的 4 步并不是以严格顺序执行的。渲染引擎会以最快的速度展示内容,也就是说,浏览器一边解析 HTML,一边构建渲染树,构建一部分,就会把当前已有的元素渲染出来。如果这个时候外部样式并没有加载完成,渲染出来的就是浏览器默认样式了。
其它阶段也是如此。由于浏览器会尝试尽快展示内容,所以内容有时会在样式还没有加载的时候展示出来。这就是经常发生的FOCU(flash of unstyled content)或白屏问题。
CSS 加载不会阻塞 DOM 树的解析
由浏览器的渲染流程图可知,DOM 解析和 CSS 解析是两个并行的进程,所以 CSS 加载不会阻塞 DOM 树的解析
CSS 加载会阻塞 DOM 树的渲染
Render Tree是依赖于 DOM Tree 和 CSSOM Tree 的,所以无论 DOM Tree 是否已经完成,它都必须等待到 CSSOM Tree 构建完成,即 CSS 加载完成(或 CSS 加载失败)后,才能开始渲染。
因此,CSS加载是会阻塞 DOM 树的渲染
- <head>
- <script>
- document.addEventListener('DOMContentLoaded', () => {
- var p = document.querySelector('p')
- console.log(p)
- })
- </script>
- <link rel="stylesheet" href="./static/style.css?sleep=3000">
- </head>
- <body>
- <p>hello world</p>
- </body>
案例来源:关于 JS 与 CSS 是否阻塞 DOM 的渲染和解析
CSS 的加载并没有阻塞 DOM 树的解析,p 标签是正常解析的,但 p 标签加载完后,页面是迟迟没有渲染的,是因为 CSS 还没有请求完成,在 CSS 请求完成后,hello world 才被渲染出来,所以 CSS 会阻塞页面渲染
DOMContentLoaded:只有当纯 HTML 被完全加载以及解析时,DOMContentLoaded 事件会被触发,它不会等待样式表,图片或者子框架完成加载
CSS 加载会阻塞其后的 JS 执行
由浏览器的渲染流程图可知,JS 的加载、解析与执行会阻塞 DOM 的构建,也就是说,在构建 DOM 时,HTML 解析器若遇到了 JS,那么它会暂停构建 DOM ,将控制权移交给JS引擎,等 JS 引擎运行完毕,浏览器再从中断的地方恢复 DOM 构建。
这也是建议将 script 标签放在 body 标签底部的原因。
由浏览器的渲染流程图可知,DOM 和 CSSOM 的构建是互不影响,但如果在 JS 脚本前引入外部 CSS 文件?
- <html>
- <head>
- <link href="theme.css" rel="stylesheet">
- </head>
- <body>
- <div>hello world</div>
- <script>
- console.log('hello world')
- </script>
- <div>hello world</div>
- </body>
- </html>
它的执行流程:
此时 CSS 也阻塞 DOM 的生成
这是因为 JS 不只是可以改 DOM ,它还可以更改样式,也就是它可以更改 CSSOM 。而不完整的 CSSOM 是无法使用的, JS 中想访问 CSSOM 并更改它,那么在执行 JS 时,必须要能拿到完整的CSSOM。
所以就导致了一个现象,如果浏览器尚未完成 CSSOM 的下载和构建,而我们却想在此时运行脚本,那么浏览器将延迟脚本执行和 DOM 构建,直至其完成 CSSOM 的下载和构建。也就是说,在这种情况下,浏览器会先下载和构建 CSSOM ,然后再执行JS脚本,最后在继续构建 DOM 。
如果也有 JS 加载喃?
- <head>
- <script>
- document.addEventListener('DOMContentLoaded', () => {
- var p = document.querySelector('p')
- console.log(p)
- })
- </script>
- <link rel="stylesheet" href="./static/style.css?sleep=3000">
- <script src="./static/index.js"></script>
- </head>
- <body>
- <p>hello world</p>
- </body>
HTML 文件中包含了 CSS 的外部引用和 JS 外部文件,HTML 同时发起这两个文件的下载请求,不管 CSS 文件和 JS 文件谁先到达,都要先等到 CSS 文件下载完成并生成 CSSOM,然后再执行 JavaScript 脚本,最后再继续构建 DOM,构建布局树,绘制页面。
如何优化渲染流程即如何减少白屏时间?
- 使用内联 JS、CSS ,减少 JS 、 CSS 文件的下载
- webpack 等工具对 JS、CSS 文件压缩,减少文件大小
- 使用 async 或者 defer
- 使用 CDN 等