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1.0 浏览器运行原理.md

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1.0 浏览器运行原理

一、 从输入URL到页面加载发生了什么

总体来说分为以下几个过程:

检查缓存

DNS解析

TCP连接

发送HTTP请求

服务器处理请求并返回HTTP报文

浏览器解析渲染页面

连接结束

目前使用的主流浏览器有五个：Internet Explorer、 Firefox、 Safari、 Chrome 和 Opera。

    1. 浏览器按照引擎分类
    • Trident引擎：Internet Explorer
    • Webkit引擎：Chrome（28版本后基于blink，blink是webkit的一个分支）和Safari
    • Gecko引擎：Firefox
    • Presto引擎：早期Opera采用，后用webkit引擎

（二）浏览器的主要组件

  • （1）用户界面 - 包括地址栏、 前进/后退按钮、 书签菜单等。 除了浏览器主窗口显示的请求的页面外，其他显示的各个部分都属于用户界面。其他显示的各个部分都属于用户界面。

  • （2）浏览器引擎 - 在用户界面和呈现引擎之间传送指令。

  • （3）渲染引擎 - 负责显示请求的内容。 如果请求的内容是 HTML，它就负责解析 HTML 和 CSS 内容，并将解析后的内容显示在屏幕上。

  • （4）网络 - 用于网络调用，如 HTTP 请求。 其接口与平台无关，为所有平台提供底层实现。

  • （5）用户界面后端 - 用于绘制基本的窗口小部件，比如组合框和窗口。 其公开了与平台无关的通用接口，而在底层使用操作系统的用户界面方法。

  • （6） JavaScript 解释器 - 用于解析和执行 JavaScript 代码。

  • （7）数据存储 - 这是持久层。 浏览器需要在硬盘上保存各种数据，例如 Cookie。 新的 HTML 规范(HTML5) 定义了“网络数据库” ，这是一个完整的浏览器内数据库。

浏览器组成部分如图所示:

网页的生成过程，大致可以分成五步。

  • HTML代码转化成DOM
  • CSS代码转化成CSSOM（CSS Object Model）
  • 结合DOM和CSSOM，生成一棵渲染树（包含每个节点的视觉信息）
  • 生成布局（layout），即将所有渲染树的所有节点进行平面合成
  • 将布局绘制（paint）在屏幕上

这五步里面，第一步到第三步都非常快，耗时的是第四步和第五步。

"生成布局"（flow）和"绘制"（paint）这两步，合称为"渲染"（render）。

重排和重绘

网页生成的时候，至少会渲染一次。用户访问的过程中，还会不断重新渲染。

以下三种情况，会导致网页重新渲染。

修改DOM
修改样式表
用户事件（比如鼠标悬停、页面滚动、输入框键入文字、改变窗口大小等等）

  • 重新渲染，就需要重新生成布局和重新绘制。前者叫做"重排"（reflow），后者叫做"重绘"（repaint）。

  • 需要注意的是，"重绘"不一定需要"重排"，比如改变某个网页元素的颜色，就只会触发"重绘"，不会触发"重排"，因为布局没有改变。

  • 但是，"重排"必然导致"重绘"，比如改变一个网页元素的位置，就会同时触发"重排"和"重绘"，因为布局改变了。

对于性能的影响

重排和重绘会不断触发，这是不可避免的。但是，它们非常耗费资源，是导致网页性能低下的根本原因。

提高网页性能，就是要降低"重排"和"重绘"的频率和成本，尽量少触发重新渲染。

前面提到，DOM变动和样式变动，都会触发重新渲染。但是，浏览器已经很智能了，会尽量把所有的变动集中在一起，排成一个队列，然后一次性执行，尽量避免多次重新渲染。

浏览器渲染原理及流程 DOM -> CSSOM -> render -> layout -> print

  • 流程：解析html以及构建dom树 -> 构建render树 -> 布局render树 -> 绘制render树
  • 概念：1.构建DOM树： 渲染引擎解析HTML文档，首先将标签转换成DOM树中的DOM node(包括js生成的标签)生成内容树
    2.构建渲染树： 解析对应的css样式文件信息（包括js生成的样式和外部的css）
    3.布局渲染树：从根节点递归调用，计算每一个元素的大小，位置等。给出每个节点所在的屏幕的精准位置
    4.绘制渲染树：遍历渲染树，使用UI后端层来绘制每一个节点

DNS 解析过程

将域名映射为IP地址的过程就称为“域名解析”。

就是把域名解析 ip

DNS服务器一般分三种，根DNS服务器，顶级DNS服务器，权威DNS服务器。

1.向 ISP DNS 服务器 发送查询请求，要求返回 域名-IP 的映射关系; 2.服务器就查看 本地 cache,如果有域名对应的 ip 了，直接返回;

3.如果本地缓存没有，就去向 根-DNS 服务器（只有13个根域名服务器） 发起查询，

4.向 主域名服务器 迭代查询，找到 ip 返回

UDP 协议

按照网络的五层分级结构来看，TCP及UDP位于运输层，故TCP及UDP是运输层协议。
TCP协议--传输控制协议
UDP协议--用户数据报协议

由RFC 768定义的UDP除了多路复用/多路分解功能及一些轻型的差错检测外，几部没对IP增加别的东西。
UDP被称为无连接的，不可靠数据传输

  • 应用层对于数据传输控制更为精细：采用UDP协议时，只要应用进程将数据传递给UDP，UDP就会将此数据打包进UDP报文段并立即传递给网络层
  • 无需建立连接：UDP无需任何准备即可进行数据传输
  • 无状态连接：UDP不维护连接状态
  • 分组首部开销小：每个TCP报文段都有20个字节的首部开销，UDP仅有8字节开销

参考：https://blog.csdn.net/lwl2014100338/article/details/82792296

参考