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WEB浏览器内核及渲染原理介绍

WEB浏览器内核及渲染原理介绍

作者: zhangivon | 来源:发表于2017-04-09 12:52 被阅读142次

    浏览器内核及类型

    浏览器最重要或者说核心的部分是“Rendering Engine”,可大概译为“渲染引擎”,不过我们一般习惯将之称为“浏览器内核”。另外,还有一部分是指“js引擎”。一般来说,主要有这两部分组成浏览器内核。

    • 渲染引擎:负责取得网页的内容(HTML、XML、图像等等)、整理讯息(例如加入CSS等),以及计算网页的显示方式,然后会输出至显示器或打印机。浏览器的内核的不同对于网页的语法解释会有不同,所以渲染的效果也不相同。所有网页浏览器、电子邮件客户端以及其它需要编辑、显示网络内容的应用程序都需要内核。

    • JS引擎则:解析和执行javascript来实现网页的动态效果。

    • 内核类型

      • Trident:IE浏览器的内核,由于在IE中广泛使用,所以也简称IE内核咯。不喜欢IE,不介绍了。
      • Gecko:Netscape6开始采用的内核,后来的Mozilla FireFox (火狐浏览器) 也采用了该内核,Gecko的特点 是代码完全开源。该内核的浏览器仍然还是Firefox (火狐) 用户最多, 所以有时也会被称为** Firefox内核 **。此外Gecko也是一个跨平台内核,可以在Windows、 BSD、Linux和Mac OS X 中使用。
      • Presto:目前Opera采用的内核,商业引擎。该内核在执行Javascrīpt的时候有着最快的速度,根据在同等条件下的测试,Presto内核执行同等Javascrīpt所需的时间仅有Trident和Gecko内核的约1/3(Trident内核最慢,不过两者相差没有多大)。
      • Webkit:苹果公司自己的内核,也是苹果的Safari浏览器使用的内核。Webkit引擎包含WebCore排版引擎及JavaScriptCore解析引擎,符合W3C标准。Safari、Chrome都是该内核。在手机上的应用也十分广泛,我感觉现在的智能机无论是Android还是iPhone都是该内核吧。所以在开发移动webapp的时候,只要遵循webkit内核标准来,就基本上可以外android和iPhone上完美运行了。至于国内的UC和QQ等手机浏览器也都是根据Webkit修改过来的内核。我感觉webkit要一统天下了。

    渲染引擎

    英文叫做:Rendering Engine。顾名思义,就是用来渲染网页内容的,将网页的内容和排版代码转换为可视的页面。

    JS引擎

    通常用来衡量浏览器跑分。JavaScript的渲染速度越快,动态页面的展示也越快。最快的当然后opera浏览器了。

    • 常见的集中js引擎:

      • V8:应用于Chrome、傲游3。
      • Nitro:应用于Safari 4及后续的版本。
      • Chakra:查克拉,IE9启用的新的JavaScript引擎。
      • Linear A/Linear B/Futhark/Carakan
        Linear A应用于Opera 4.0-6.1版本,Linear B应用于Opera 7.0~9.2版本,Futhark应用于Opera 9.5-10.2版本,Carakan应用于Opera 10.5及后续的版本。
    • 测试浏览器对HTML5标准的支持,分数越高越好:http://www.html5test.com/

    浏览器渲染原理

    • 浏览器加载页面的过程

      1. 解析HTML以重建DOM树(Parsing HTML to construct the DOM tree ):渲染引擎开始解析HTML文档,转换树中的标签到DOM节点,它被称为“内容树”。
      • 构建渲染树(Render tree construction):解析CSS(包括外部CSS文件和样式元素),根据CSS选择器计算出节点的样式,创建另一个树 —- 渲染树。
      • 布局渲染树(Layout of the render tree): 从根节点递归调用,计算每一个元素的大小、位置等,给每个节点所应该出现在屏幕上的精确坐标。
      • 绘制渲染树(Painting the render tree) : 遍历渲染树,每个节点将使用UI后端层来绘制。
        主要的流程就是:构建一个dom树,页面要显示的各元素都会创建到这个dom树当中,每当一个新元素加入到这个dom树当中,浏览器便会通过css引擎查遍css样式表,找到符合该元素的样式规则应用到这个元素上。

      举例:
      1.用户输入网址(假设是个html页面,并且是第一次访问),浏览器向服务器发出请求,服务器返回html文件;   
      2.浏览器开始载入html代码,开始解析标签。发现<head>标签内有一个<link>标签引用外部CSS文件;   
      3.浏览器又发出CSS文件的请求,服务器返回这个CSS文件并下载;
      4.浏览器继续载入html中<body>部分的代码,并且CSS文件已经拿到手了,可以开始渲染页面了;   
      5.浏览器在代码中发现一个标签引用了一张图片,向服务器发出请求。此时浏览器不会等到图片下载完,而是继续渲染后面的代码;   
      6.服务器返回图片文件,由于图片占用了一定面积,影响了后面段落的排布,因此浏览器需要回过头来重新渲染这部分代码;   
      7.继续下去,浏览器发现了一个包含一行Javascript代码的<script>标签,立刻运行它;   
      8.Javascript脚本执行了这条语句,它命令浏览器隐藏掉代码中的某个(style.display=”none”)。由于突然消失了这么一个元素,浏览器不得不重新渲染这部分代码;
      ............... 
      9.解析到等到了</html>的到来,结束   
      10.此时,用户点了一下界面中的“换肤”按钮,Javascript让浏览器换了一下<link>标签的CSS路径;浏览器又得从新渲染了,并向服务器请求了新的CSS文件,重新渲染页面。

    • reflow:当浏览器发现页面某个部分发生了点变化影响了布局后,需要倒回去重新渲染,内行称这个回退的过程叫reflow。频繁的reflow会导致页面加载非常缓慢,要尽量减少reflow操作。比如树状目录的折叠、展开(实质上是元素的显示与隐藏)等,都将引起浏览器的 reflow。鼠标滑过、点击……只要这些行为引起了页面上某些元素的占位面积、定位方式、边距等属性的变化,都会引起它内部、周围甚至整个页面的重新渲染。

    • repaint:如果只是改变某个元素的背景色、文字颜色、边框颜色等等不影响它周围或内部布局的属性,将只会引起浏览器repaint。

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