浏览器渲染原理
https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/Performance/How_browsers_work
https://blog.51cto.com/u_15308298/3143495
浏览器是如何渲染页面的?
当浏览器的网络线程收到 HTML文档后,会产生一个渲染任务,并将其传递给渲染主线程的消息队列。 在事件循环机制的作用下,渲染主线程取出消息队列中的渲染任务,开启渲染流程。
整个渲染流程分为多个阶段,分别是:HTML解析、样式计算、布局、分层、绘制、分块、光栅化、画每个阶段都有明确的输入输出,上一个阶段的输出会成为下一个阶段的输入。 这样,整个渲染流程就形成了一套组织严密的生产流水线。

渲染的第一步是解析HTML
解析过程中遇到CSS 解析CSS,遇到JS 执行JS。为了提高解析效率,浏览器在开始解析前,会启动一个预解析的线程,率先下载HTML中的外部cSS文件和外部的JS 文件。
如果主线程解析到link位置,此时外部的CSS文件还没有下载解析好,主线程不会等待,继续解析后续的HTML。这是因为下载和解析cSS的工作是在预解析线程中进行的。这就是CSS 不会阻塞HTML解析的根本原因。
如果主线程解析到 script位置,会停止解析HTML,转而等待JS文件下载好,并将全局代码解析执行完成后,才能继续解析HTML。这是因为JS 代码的执行过程可能会修改当前的 DON树,所以DOM树的生成必须暂停。这就是JS会阻塞HTML解析的根本原因。 第一步完成后,会得到DOM树和CSSOM树,浏览器的默认样式、内部样式、外部样式、行内样式均会包含在CSSOM树中。
渲染的下一步是样式计算
主线程会遍历得到的 DOM树,依次为树中的每个节点计算出它最终的样式,称之为Computed Style
在这一过程中,很多预设值会变成绝对值,比如red 会变成rgb(255,0,0);
相对单位会变成绝对单位,比如em会变成px
这一步完成后,会得到一棵带有样式的DOM树。
接下来是布局,布局完成后会得到布局树。
布局阶段会依次遍历‘DOM树的每一个节点,计算每个节点的几何信息。例如节点的宽高、相对包含块的位置。
大部分时候,DOM树和布局树并非——对应。
比如display:none的节点没有几何信息,因此不会生成到布局树;
又比如使用了伪元素选择器,虽然DOM树中不存在这些伪元素节点,但它们拥有几何信息,所以会生成到布局树中。
还有匿名行盒、匿名块盒等等都会导致DOM树和布局树无法——对应。
分层
下一步是分层 主线程会使用一套复杂的策略对整个布局树中进行分层。 分层的好处在于,将来某一个层改变后,仅会对该层进行后续处理,从而提升效率。 滚动条、堆叠上下文、transform、opacity 等样式都会或多或少的影响分层结果,也可以通过will-change属性更大程度的影响分层结果。
绘制
再下一步是绘制
主线程会为每个层单独产生绘制指令集,用于描述这一层的内容该如何画出来。
完成绘制后,主线程将每个图层的绘制信息提交给合成线程,剩余工作将由合成线程完成。
-----------------合成线程介入
合成线程首先对每个图层进行分块,将其划分为更多的小区域。
它会从线程池中拿取多个线程来完成分块工作。
光栅化
分块完成后,进入光栅化阶段。
-----------------GPU进程介入
合成线程会将块信息交给GPU进程,以极高的速度完成光栅化。
GPU进程会开启多个线程来完成光栅化,并且优先处理靠近视口区域的块。光栅化的结果,就是一块一块的位图
画
最后一个阶段就是画了
-----------------合成线程介入
合成线程拿到每个层、每个块的位图后,生成一个个「指引 (quad)」信息。
指引会标识出每个位图应该画到屏幕的哪个位置,以及会考虑到旋转、缩放等变形。变形发生在合成线程,与渲染主线程无关,这就是transform效率高的本质原因。
-----------------GPU进程介入
合成线程会把quad 提交给GPU进程,由GPU进程产生系统调用,提交给GPU硬件,完成最终的屏幕成像。
流程图

reflow
什么是reflow? reflow 的本质就是重新计算layout树。
-------------再走一遍布局--分层--绘制--分块--光栅化--生成指引信息--gpu渲染
当进行了会影响布局树的操作后,需要重新计算布局树,会引发layout。
为了避免连续的多次操作导致布局树反复计算,浏览器会合并这些操作,当JS 代码全部完成后再统一订算。
所以,改动属性造成的 reflow是异步完成的。
也同样因为如此,当JS获取布局属性时,就可能造成无法获取到最新的布局信息。
浏览器在反复权衡下,最终决定获取属性立即reflow。
repaint
什么是repaint?
repaint 的本质就是重新根据分层信息计算了绘制指令。
-----绘制指令--分块-光栅化--生成指引信息--gpu渲染
-----合成线程与gpu进程干活
当改动了可见样式后,就需要重新计算,会引发repaint。
由于元素的布局信息也属于可见样式,所以 reflow 一定会引起repaint。
transform
为什么transform的效率高?
因为 transform既不会影响布局也不会影响绘制指令,它影响的只是渲染流程的最后一个「draw」阶段
-----生成指引信息--gpu渲染
-----合成线程与gpu进程干活
由于draw 阶段在合成线程中,所以 transform的变化几乎不会影响渲染主线程。反之,渲染主线程无论如何忙碌,也不会影响transform的变化。
gpt解释
transform 属性不会直接生成绘制指令,而是通过合成线程(Compositor Thread)将元素及其子孙元素转化为纹理(Texture),并在 GPU 上进行合成和渲染操作。因此,在主线程(Main Thread)中计算 transform 变换时,并不会生成绘制指令。
当页面中存在需要进行 transform 变换的元素时,浏览器会将这些元素发送给合成线程处理。合成线程会根据 transform 变换的信息,对元素及其子孙元素进行转化和缩放等操作,并生成一张单独的纹理。然后,在 GPU 上将这些纹理进行合成和渲染,最终呈现在屏幕上。
xxxsjan Docs