详解浏览器渲染页面的过程

当浏览器拿到一个网页是如何进行渲染的呢？
首先浏览器渲染页面前需要先构建 DOM 和 CSSOM 树。因此，我们需要确保尽快将 HTML 和 CSS 都提供给浏览器。
下面来看浏览器绘制DOM 树的过程：

HTML解析器输出的树是由DOM元素和属性节点组成的，它是HTML文档的对象化描述，也是HTML元素与外界（如Javascript）的接口。DOM与标签有着几乎一一对应的关系。

可以看到DOM树的构建过程为：将字节转换成字符，确定tokens，将tokens转换成节点，然后构建 DOM 树。

在浏览器构建这个简单页面的 DOM 过程中，在文档的 head 中遇到了一个 link 标记，该标记引用一个外部 CSS 样式表：style.css。由于预见到需要利用该资源来渲染页面，它会立即发出对该资源的请求。并进行CSSDOM树的构建。

CSSOM 为何具有树结构？为页面上的任何对象计算最后一组样式时，浏览器都会先从适用于该节点的最通用规则开始（例如，如果该节点是 body 元素的子项，则应用所有 body 样式），然后通过应用更具体的规则（即规则“向下级联”）以递归方式优化计算的样式。

以上面的 CSSOM 树为例进行更具体的阐述。span 标记内包含的任何置于 body 元素内的文本都将具有 16 像素字号，并且颜色为红色 — font-size 指令从 body 向下级联至 span。不过，如果某个 span 标记是某个段落 (p) 标记的子项，则其内容将不会显示。
CSSOM 树和 DOM 树合并成渲染树，然后用于计算每个可见元素的布局，并输出给绘制流程，将像素渲染到屏幕上。绘制过程如下：

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• DOM 树与 CSSOM树合并后形成渲染树，它只包含渲染网页所需的节点。遍历每个DOM树中的node节点，在CSSOM规则树中寻找当前节点的样式，生成渲染树。
• 布局计算每个对象的精确位置和大小。
• 最后一步是绘制，使用最终渲染树将像素渲染到屏幕上。

那么当资源中还有js时会发生什么？答案是阻塞DOM树的构建！
脚本在文档的何处插入，就在何处执行。当 HTML 解析器遇到一个 script 标记时，它会暂停构建 DOM，将控制权移交给 JavaScript 引擎；等 JavaScript 引擎运行完毕，浏览器会从中断的地方恢复 DOM 构建。而因此就会推迟页面首绘的时间。

提到首绘这里来提两个概念：DOMContentLoaded和load

1.当 onload 事件触发时，页面上所有的DOM，样式表，脚本，图片，flash都已经加载完成了。
2.当 DOMContentLoaded 事件触发时，仅当DOM加载完成，不包括样式表，图片，flash。

页面的首次绘制是在渲染树解析构建完毕之后。因此所需的关键资源是构建DOM树和CSSDOM的html和css。但是当执行js时会阻塞html的解析也就推迟了页面的首绘时间。该如何解决这个问题呢？
可以在首绘不需要js的情况下用async和defer实现异步加载。这样就js就不会阻塞html的解析了。注意，异步执行是指下载。执行js时仍然会阻塞。

<script async src="siteScript.js" onload="myInit()"></script>  

<script defer src="siteScript.js" onload="myInit()"></script> 

以上两种方式都可以实现js的异步加载。那么两者之间有什么区别呢？

• async 脚本在script文件下载完成后会立即执行,并且其执行时间一定在 window的load事件触发之前。这意味着多个async脚本很可能不会按其在页面中的出现次序顺序执行。
• 与此相对，浏览器确保多个 defer 脚本按其在HTML页面中的出现顺序依次执行,且执行时机为DOM解析完成后，document的DOMContentLoaded 事件触发之前。

由于async脚本执行顺序的不确定性因此不能用来加载具有明显依赖关系的js会造成乱序。

DOM树表示页面结构，渲染树表示DOM节点如何显示。DOM树中的每一个需要显示的节点在渲染树种至少存在一个对应的节点（隐藏的DOM元素disply值为none 在渲染树中没有对应的节点）。渲染树中的节点被称为“帧”或“盒”,符合CSS模型的定义，理解页面元素为一个具有填充，边距，边框和位置的盒子。一旦DOM和渲染树构建完成，浏览器就开始显示（绘制）页面元素。

那么什么是重排和重绘呢
当DOM的变化影响了元素的几何属性（宽或高），浏览器需要重新计算元素的几何属性，同样其他元素的几何属性和位置也会因此受到影响。浏览器会使渲染树中受到影响的部分失效，并重新构造渲染树。这个过程称为重排。完成重排后，浏览器会重新绘制受影响的部分到屏幕，该过程称为重绘。由于浏览器的流布局，对渲染树的计算通常只需要遍历一次就可以完成。但table及其内部元素除外，它可能需要多次计算才能确定好其在渲染树中节点的属性，通常要花3倍于同等元素的时间。这也是为什么我们要避免使用table做布局的一个原因。

并不是所有的DOM变化都会影响几何属性，比如改变一个元素的背景色并不会影响元素的宽和高，这种情况下只会发生重绘。
因为重排和重绘的耗时是巨大的所以应当尽可能减少重排和重绘。

1、尽量不要在布局信息改变时做查询（会导致渲染队列强制刷新）
2、同一个DOM的多个属性改变可以写在一起（减少DOM访问，同时把强制渲染队列刷新的风险降为0）
3、如果要批量添加DOM，可以先让元素脱离文档流，操作完后再带入文档流，这样只会触发一次重排（fragment元素的应用）
4、 将需要多次重排的元素，position属性设为absolute或fixed，这样此元素就脱离了文档流，它的变化不会影响到其他元素。例如有动画效果的元素就最好设置为绝对定位。