荐 2020最全前端面试系列(浏览器原理)(最容易忽视的面试隐藏大杀器)
2020前端面试系列(浏览器原理)
前端面试系列
2020前端面试系列(ES6)
浏览器输入URL到返回页面的全过程
- 解析域名
- 客户机提出域名解析请求,并将该请求发送给本地的域名服务器.
- 当本地的域名服务器收到请求后,就先查询本地的缓存,如果有该纪录项,则本地的域名服务器就直接把查询的结果返回.
- 如果本地的缓存中没有该纪录,则本地域名服务器就直接把请求发给根域名服务器,然后根域名服务器再返回给本地域名服务器一个所查询域(根的子域)的主域名服务器的地址.
- 本地服务器再向上一步返回的域名服务器发送请求,然后接受请求的服务器查询自己的缓存,如果没有该纪录,则返回相关的下级的域名服务器的地址.
- 重复第四步,直到找到正确的纪录.
- 本地域名服务器把返回的结果保存到缓存,以备下一次使用,同时还将结果返回给客户机.
- 通过返回的公网IP查找服务器。
- 建立TCP连接。
- 发起请求
- 后端服务器处理分发
- 渲染
- 释放连接
浏览器渲染步骤
- HTML 解析出 DOM 树
- CSS 解析出 Style Rules
- 两者关联生成 Render Tree
- Layout (布局)根据 Render Tree 计算每个节点信息
- 对布局树进行分层,并生成分层树。
- 为每个图层生成绘制列表,并将其提交到合成线程。合成线程将图层分图块,并栅格化将图块转换成位图。
- 合成线程发送绘制图块命令给浏览器进程。浏览器进程根据指令生成页面,并显示到显示器上。
注意
-
解析文档中遇到Script标签,会立即解析脚本,停止解析文档(因为 JS 会改变 DOM 和 CSS,继续解析会造成浪费),如果是外部 Script,会等待脚本下载完成之后再继续解析文档。
而现在Script标签增加了async属性,脚本解析会将改变DOM和CSS的地方解析出来,追加到DOM Tree和Style Rules。 -
创建布局树,遍历 DOM 树中的所有可见节点,并把这些节点加到布局中;而不可见的节点(属性包含 display: none)会被布局树忽略掉。最后计算 DOM 元素的布局信息,使其都保存在布局树中。布局完成过程中,如果有js操作或者其他操作,对元素的颜色,背景等作出改变就会引起重绘,如果有对元素的大小、定位等有改变则会引起回流。
重排和重绘
重排(reflow / 回流):当我们对 DOM 的修改引发了 DOM 几何尺寸的变化(比如修改元素的宽、高或隐藏元素等)时,浏览器需要重新计算元素的几何属性(其他元素的几何属性和位置也会因此受到影响),然后再将计算的结果绘制出来。
重绘:当我们对 DOM 的修改导致了样式的变化、却并未影响其几何属性(比如修改了颜色或背景色)时,浏览器不需重新计算元素的几何属性、直接为该元素绘制新的样式。
触发reflow情形
下面几种情况会发生重排:
(1)浏览器尺寸改变(resize)
(2)修改网页默认字体
(3)修改CSS样式改变尺寸(包括display: none)
(4)JS操作DOM树
(5)一些影响布局的动画
(6)使用JS脚本获得一些布局属性时,比如offsetTop
减少reflow方法
减少重排方法:
(1)不要逐个修改DOM样式,统一修改
(2)对需要进行复杂操作的DOM元素,先设置display: none
(3)为html动画原件使用 absolute 布局或 fixed 布局,这样不会引起重排和重绘。
(4)减少使用table布局,因为稍加改动就会导致table的重新布局。
(5)将offsetTop等属性缓存成局部变量。
浏览器本地存储方案的比较
浏览器存储主要有 cookie 、localStorage 、sessionStorage。
其中 sessionStorage 和 localStorage 是 HTML5 新特性。
sessionStorage:为每一个给定的源(given origin)维持一个独立的存储区域,该存储区域在页面会话期间可用(即只要浏览器处于打开状态,包括页面重新加载和恢复)
localStorage:本地离线存储,在浏览器关闭,然后重新打开后数据仍然存在。
cookie
操作方式:
document.cookie = "username=John Doe; expires=Thu, 18 Dec 2013 12:00:00 GMT; path=/" // 设置cookie
document.cookie = "username=; expires=Thu, 01 Jan 1970 00:00:00 GMT" // 删除cookie
参数说明
expires
如果设置过去的时间,则删除cookie;如果不设置过期时间,则表示这个cookie生命周期为浏览器会话期间,只要关闭浏览器窗口,cookie就消失了。
path
建立cookie目录里的所有页面,以及该目录下面任何子目录里的页面都可以访问这个cookie。
localStorage
IE8+支持,每个域名限制5M。打开同域的新页面也能访问得到
操作方式:
window.localStorage.setItem(key, value) // 保存
window.localStorage.getItem(key) // 读取
window.localStorage.removeItem(key) // 删除
window.localStorage.clear() // 清除所有
sessionStorage
sessionStorage操作的方法与localStroage是一样的,区别在于 sessionStorage 在关闭页面后即被清空,而 localStorage 则会一直保存。
刷新页面sessionStorage不会清除,但是打开同域新页面访问不到
cookie, localStorage, sessionStorage的区别
- cookie, localStorage, sessionStorage的区别
- 存储大小不同,cookie数据不能超过4k,sessionStorage和localStorage 虽然也有存储大小的限制,但比cookie大得多,可以达到5M或更大。
- 数据有效期不同,sessionStorage:仅在当前浏览器窗口关闭前有效;localStorage:始终有效,窗口或浏览器关闭也一直保存;cookie在设置的cookie过期时间之前一直有效,即使窗口或浏览器关闭。
- 作用域不同,sessionStorage不在不同的浏览器页面*享,即使是同一个页面;localStorage 在所有同源窗口中都是共享的;cookie在所有同源窗口中都是共享的。
浏览器缓存机制
哪些数据会被缓存?
- DNS缓存
浏览器在获取网站域名的实际IP地址后会对其IP进行缓存,减少网络请求的损耗。每种浏览器都有一个固定的DNS缓存时间,其中Chrome的过期时间是1分钟,在这个期限内不会重新请求DNS。 - MemoryCache
内存缓存,特点为:快速读取和时效性。
1、快速读取:内存缓存会将编译解析后的文件,直接存入该进程的内存中,占据该进程一定的内存资源,以方便下次运行使用时的快速读取。
2、时效性:一旦该进程关闭,则该进程的内存则会清空。 -
浏览器缓存
浏览器缓存,也称Http缓存,分为强缓存和协商缓存。强缓存的优先级大于协商缓存。- 强缓存
强缓存是利用 http 头中的 Expires 和 Cache-Control 两个字段来控制的。强缓存中,当请求再次发出时,浏览器会根据其中的 Expires 和 Cache-control 判断目标资源是否“命中”强缓存,若命中则直接从缓存中获取资源,不会再与服务端发生通信。
Expires 是时间戳(过期时间),浏览器就会先对比本地时间和 Expires 的时间戳,如果本地时间小于 Expires 设定的过期时间,那么就直接去缓存中取这个资源。
Cache-Control 利用 max-age (时间段/相对时间),如果访问间隔小于 Cache-Control 设定的时间段,那么就直接去缓存中取这个资源。
两者可以同时启用,Cache-Control 相对于 expires 优先级更高。 - 协商缓存
协商缓存通过 Last-Modified 和 Etag 实现,具体机制如下:浏览器向服务器去询问缓存的相关信息,如果服务端提示缓存资源未改动(Not Modified),资源会被重定向到浏览器缓存,这种情况下网络请求对应的状态码是 304。
Last-Modified 是一个时间戳(更新时间),首次请求时随着 Response Headers 返回 Last-Modified(请求资源在服务器上一次修改时间),再次请求时,Request Header 会带上 If-Modified-Since 的时间戳字段,它的值正是上一次 response 返回给它的 last-modified 值。
如果发生了变化,就会返回一个完整的响应内容,并在 Response Headers 中添加新的 Last-Modified 值;否则,返回如上图的 304 响应,Response Headers 不会再添加 Last-Modified 字段。
Etag是一个唯一标识字符串,每次文件修改后服务器端就会生成一个新的 Etag,这个标识字符串可以是基于文件内容编码的,只要文件内容不同,它们对应的 Etag 就是不同的。再次请求资源时,Request Header 会带上 If-Modified-Since,询问 Etag 是否变动
Etag 比 Last-Modified 优先级更高。
- 强缓存
补充
Expires 缺点:
返回的到期时间是服务器端的时间,如果客户端的时间与服务器的时间相差很大,容易产生误差。
Last-Modified 缺点:
修改文件,但文件的内容未改变。服务器端并不清楚我们是否真正改变了文件,它仍然通过最后编辑时间进行判断。因此这个资源在再次被请求时,会被当做新资源,进而引发一次完整的响应。
当我们修改文件的速度过快时(比如花了 100ms 完成了改动),由于 If-Modified-Since 只能检查到以秒为最小计量单位的时间差,它感知不到这个改动的。
Etag 缺点:
Etag 的生成过程需要服务器额外付出开销,会影响服务端的性能。
垃圾回收机制
实现这个功能通常有两个策略:标记清除和引用计数。
- 标记清除
标记清除是 JavaScript 中最常用的垃圾收集方式。
当变量进入环境(例如,在函数中声明一个变量)时,将这个变量标记为 “进入环境” 。当变量离开环境时,则将其标记为 “离开环境”。
具体流程- 垃圾回收器在运行的时候会给存储在内存中所有变量标记;
- 去掉环境中变量以及被环境中的变量引用的变量标记;
- 被标记的变量会被视为准备删除的变量;
- 垃圾回收器完成内存清除工作,销毁标记的值并回收他们的内存。
- 引用计数
引用计数的含义就是跟踪记录每个值被引用的次数。
具体流程- 当声明了一个变量并将一个引用类型值赋给该变量时,引用次数为 1。
- 如果同一个值被赋值给另一个变量,引用次数加 1。
- 如果包含对这个值的引用的变量取了另一个值,引用次数减 1。
- 当这个值的引用次数变为 0 时,说明已经没法再访问这个值了,
- 垃圾收集器下一次运行,释放引用次数为0的值的内存。
垃圾回收机制触发时间:
自动触发,周期运行,当触发时,浏览器会发生抖动,故频繁触发则会发生抖动。
优化策略: 分代垃圾回收。
引用计数策略有一个很严重的问题:循环引用。
如果对象 A 中包含一个指针指向对象 B,而对象 B 中也包含一个指针指向对象 A。那么这两个对象引用次数都是 2,若这种函数被反复多次调用,会导致大量内存得不到回收。所以尤其应该注意手动断开JS对象和DOM之间的连接。
局部变量的生命周期:
局部变量只在函数的执行过程中存在。
在这个过程中,首先会为局部变量在栈(或堆)内存上分配相应空间,以便存储他们的值。然后在函数中使用这些变量,直到函数执行结束。此时释放它们的内存以供将来使用。
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