【14】winter重学前端 笔记 - 浏览器：一个浏览器是如何工作的？（阶段五）渲染

回顾

URL->字符流->词流(token)->DOM树->包含样式信息的DOM树-计算了每个元素的位置和大小(排版)

渲染

• 定义：把元素变成位图的过程（每一个元素对应的盒变成位图，一个元素可能对应多个盒（比如 inline 元素，可能分成多行）
• 位图：在内存里建立一张二维表格，把一张图片的每个像素对应的颜色保存进去（位图信息也是 DOM 树中占据浏览器内存最多的信息，我们在做内存占用优化时，主要就是考虑这一部分）

• 分类：图形和文字

  • 图形类：盒的背景、边框、SVG 元素、阴影等特性

    • 盒的特性如何绘制，每一个都有对应的标准规定，不详细探究

  • 文字类

    • 分类：分为像素字形和矢量字形（会在 6px 8px 等小尺寸提供像素字形，比较大的尺寸则提供矢量字形）
• 最普遍的情况下，渲染过程生成的位图尺寸跟它在上一步排版时占据的尺寸相同，很多属性会影响渲染位图的大小，比如阴影，为了优化，浏览器实际的实现中会把阴影作为一个独立的盒来处理
• 一般的操作系统会提供一个底层库来支持渲染：Android(Skia）Windows(GDI)浏览器会做一个兼容层来处理掉平台差异
• 渲染过程：不会把子元素绘制到渲染的位图上的，当父子元素的相对位置发生变化时，可以保证渲染的结果能够最大程度被缓存，减少重新渲染
• 输入框实现：渲染过程除了位图，最终绘制上去还产生一个"热区"，这个“热区”不但跟你说的input相关，还跟用户选择、鼠标事件和scroll等交互相关(太复杂啦,winter没有讲)

合成

• 定义：为一些元素创建一个“合成后的位图”（我们把它称为合成层），把一部分子元素渲染到合成的位图上面，性能优化行为，非浏览器必须

• 合成的策略：最大限度减少绘制次数，“猜测”可能变化的元素，把它排除到合成之外

  • 主流浏览器一般根据 position、transform 等属性来决定合成策略，来“猜测”这些元素未来可能发生变化
  • 新的 CSS 标准中，规定了 will-change 属性，可以由业务代码来提示浏览器的合成策略
  • 🌰

  合成策略能够把 a、b 两个 div 合成，而不把 c 合成
  在实际场景中，我们的 b 可能有很多复杂的子元素，所以当合成命中时，性能提升收益非常之高
  <div id="a">
      <div id="b">...</div>
      <div id="c" style="transform:translate(0,0)"></div>
  </div>
  
  document.getElementById("c").style.transform = "translate(100px, 0)";
  

绘制

• 定义：把“位图最终绘制到屏幕上，变成肉眼可见的图像”的过程，实际上就是按照 z-index 把它们依次绘制到屏幕
• 浏览器不处理，把要显示的位图交给操作系统

• 限制绘制的面积(换一个角度理解重绘repaint)：

  • 问题：鼠标划过浏览器显示区域。这个过程中，鼠标的每次移动，都造成了重新绘制，如果我们不重新绘制，就会产生大量的鼠标残影
  • 解决：“脏矩形”算法--把屏幕均匀地分成若干矩形区域，重新绘制脏矩形区域时，把所有与矩形区域有交集的合成层（位图）的交集部分绘制即可。

作业：

用 JavaScript 实现一个玩具浏览器(用canvas模拟一个iframe吗)