浏览器工作原理及页面加载的优化建议

来源：互联网发布：js输出换行符编辑：程序博客网时间：2024/04/29 20:30

在B/S架构中，B端的主要载体是浏览器，浏览器的主要功能是向服务器请求资源，并把请求得到的内容展现出来，在本文中，我们主要讨论请求资源为html时，浏览器的工作原理。

要想了解浏览器的工作流程，必须先知道浏览器的组成，组成如下图：

由图可知，组成包含这几部分：

1.用户界面（user interface）:包括地址栏，前进/后退按钮，书签目录等，即我们平常看到的浏览器界面（除了请求得到的内容页面）；

2.浏览器引擎（browser engine）:用来查询和操作渲染引擎的借口；

3.渲染引擎（rendering engine）:用来显示请求的内容，例如，如果请求的是html，它负责解析html和css，并将解析结果显示出来。也被称为“浏览器内核”，不同浏览器主要的区别就在于渲染引擎的不同；
4.网络（networking）:用来完成网络调用，例如http请求，平台无关；

5.UI后端（UI backend）:用来绘制组合选择框等基本组件，具有不特定与某个平台的通用接口，底层使用操作系统的用户接口；

6.js解释器（javascript interpreter）:用来解释执行js代码；

7.数据存储（data persistence）:属于持久层，浏览器需要在硬盘中保存类似cookie的各种数据，html5定义了web database技术，这是一种轻量级完整的客户端存储技术；

工作流程：

渲染引擎首先通过网络获得请求文档内容（html）（通常以8k分块的方式完成）------》解析html以构建dom树-----》构建渲染树（rendering 树）-----》布局渲染树-----》绘制渲染树。

具体细节如下：

渲染引擎开始解析html，并将标签转化为dom树中的dom节点。然后，它解析外部的css文件及style标签中的样式信息。这些样式信息以及html中标签的可见性指令将用来构建渲染树。渲染树是由一些包含颜色大小等样式信息的矩形组成，它们将被按照正确的顺序显示到屏幕上。渲染树建好后，执行布局过程，它将确定每个节点在屏幕上的确切坐标。然后是绘制，即遍历渲染树，并使用ui后端层绘制每个节点。

这个过程是逐步完成的，渲染引擎会尽可能早的把内容显示出来，即解析一部分内容，就显示出来，其他内容可能还在网络下载。

至于浏览器如何解析html，如何构建dom树，渲染树，我们不做深究，下面我们举个例子来说明上述过程：

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，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。
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<img>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（reflow）这部分代码。
7. 浏览器发现了一个包含一行Javascript代码的<script>标签，赶快运行它。
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>（style.display=”none”）。突然就少了这么一个元
素，浏览器不得不重新渲染这部分代码。
9. 终于等到了</html>的到来，浏览器泪流满面……
10. 等等，还没完，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。
11. 浏览器召集了在座的各位<div><span><ul><li>们，“大伙儿收拾收拾行李，咱得重新来过……”，浏览器向服务器请求了新的CSS文件，重新渲染页面。

需要注意的是：

1.IE下载的顺序是从上到下，渲染的顺序也是从上到下，下载和渲染是同时进行的。
2. 在渲染到页面的某一部分时，其上面的所有部分都已经下载完成（并不是说所有相关联的元素都已经下载完）。
3. 如果遇到语义解释性的标签嵌入文件（JS脚本，CSS样式），那么此时IE的下载过程会启用单独连接进行下载。
4. 样式表在下载完成后，将和以前下载的所有样式表一起进行解析，解析完成后，将对此前所有元素（含以前已经渲染的）重新进行渲染。
5. JS、CSS中如有重定义，后定义函数将覆盖前定义函数。
JS的加载
1. 不能并行下载和解析（阻塞下载）。
2. 当引用了JS的时候，浏览器发送1个js request就会一直等待该request的返回。因为浏览器需要1个稳定的DOM树结构，而JS中很有可能有
代码直接改变了DOM树结构，比如使用 document.write 或 appendChild,甚至是直接使用的location.href进行跳转，浏览器为了防止出现JS修
改DOM树，需要重新构建DOM树的情况，所以就会阻塞其他的下载和呈现.

如何加快HTML页面加载速度
1. 页面减肥：
a. 页面的肥瘦是影响加载速度最重要的因素。
b. 删除不必要的空格、注释。
c. 将inline的script和css移到外部文件。
d. 可以使用HTML Tidy来给HTML减肥，还可以使用一些压缩工具来给JavaScript减肥。
2. 减少文件数量：
a. 减少页面上引用的文件数量可以减少HTTP连接数。
b. 许多JavaScript、CSS文件可以合并最好合并，人家财帮子都把自己的JavaScript. functions和Prototype.js合并到一个base.js文件里去了。
3. 减少域名查询：
a. DNS查询和解析域名也是消耗时间的，所以要减少对外部JavaScript、CSS、图片等资源的引用，不同域名的使用越少越好。
4. 缓存重用数据：
a. 对重复使用的数据进行缓存。

5. 优化页面元素加载顺序：
a. 首先加载页面最初显示的内容和与之相关的JavaScript和CSS，然后加载HTML相关的东西，像什么不是最初显示相关的图片、flash、视频
等很肥的资源就最后加载。
6. 减少inline JavaScript的数量：
a. 浏览器parser会假设inline JavaScript会改变页面结构，所以使用inline JavaScript开销较大。
b. 不要使用document.write()这种输出内容的方法，使用现代W3C DOM方法来为现代浏览器处理页面内容。
7. 使用现代CSS和合法的标签：
a. 使用现代CSS来减少标签和图像，例如使用现代CSS+文字完全可以替代一些只有文字的图片。
b. 使用合法的标签避免浏览器解析HTML时做“error correction”等操作，还可以被HTML Tidy来给HTML减肥。
8. Chunk your content：
a. 不要使用嵌套table，而使用非嵌套table或者div。将基于大块嵌套的table的layout分解成多个小table，这样就不需要等到整个页面（或
大table）内容全部加载完才显示。
9. 指定图像和table的大小：
a. 如果浏览器可以立即决定图像或table的大小，那么它就可以马上显示页面而不要重新做一些布局安排的工作。
b. 这不仅加快了页面的显示，也预防了页面完成加载后布局的一些不当的改变。
c. image使用height和width。

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