大家好，我是前端岚枫，两个多月没更新博客了，这段时间在忙着找工作，入职新公司，各项都有序的进行着，过去的一年算是很特殊的一年，经历7.20暴雨，8月疫情在家办公一个月，及后面的疫情，12月开始原公司长期放假，这些种种，真是一言难尽，但是进入有个好的开始，1月入职新公司，年会抽奖中奖，紧接着没有被疫情留在郑州，顺利回家过年。新的一年开始，我的技术博文更新也会持续更新。今天主要跟大家分享我整理的浏览器渲染原理及性能优化：性能优化是我们工作中常遇到一些问题， 也是面试官经常提问的问题，希望下面文章对大家有所帮助。
一、进程与线程
进程是操作系统资源分配的基本单位，进程中包含线程线程是由进程所管理的，为了提升浏览器的稳定性和安全性，浏览器采用了多进程模型 浏览器进程：负责界面显示、用户交互、子进程管理、提供存储等渲染进程： 每个页面都有单独的渲染进程，核心用于渲染页面网络进程：主要处理网络资源加载（html、css、js 等）GPU进程：3d绘制，提高性能插件进程：chrome中安装的一些插件二、从输入URL到浏览器显示页面发生了什么
用户输入的关键字还是URL？如果是关键字则使用默认搜索引擎生成URL
用户输入url地址（关键字 会将关键字根据默认引擎生成地址）会开始导航，浏览器进程里面做浏览器进程 ：会准备一个渲染进程用户渲染页面网络进程加载资源，最终将加载的资源交给渲染进程来处理渲染完毕显示 ipc网络七层模型
先去查找缓存，检测缓存是否过期，直接返回缓存中的内容看域名是否被解析，DNS协议，将域名解析成ip地址（DNS基于UDP）ip+端口号 host请求是https SSL协商ip地址来进行寻地址，排队等待，最多能发送6个http请求tcp 创建链接，用于传输（三次握手）利用tcp传输数据（拆分成数据包 有序）可靠、有序，服务器按照顺序来接受http 请求（请求行 请求头 请求体）默认不会断开keep-alive, 为了下次传输数据时候可以复用上次的创建的链接服务器收到数据后（响应行 响应头 响应体）服务器返回301 302 会进行重定向操作服务器返回304 去查询浏览器缓存进行返回http 0.9 负责传输html 最早的时候没有请求头和响应头
http 1.0 提供了 http的header 根据header 的不同来处理不同的资源
http 1.1 默认开启了keep-alive 链接复用 管线化 服务器处理多个请求（队头阻塞问题）
http 2.0 用同一个tcp链接来发送数据 一个域名一个tcp（多路复用）头部压缩 服务器可以推送数据给服务端
http3.0 解决了tcp的队头阻塞问题 QUIC协议 采用了udp
渲染流程
浏览器无法直接使用HTML,需要将HTML转化成DOM树。（document）浏览器无法解析纯文本的css样式，需要对css进行解析成styleSheets.(document.styleSheets)计算出DOM树中的每个节点的具体样式创建渲染（布局）树，将DOM树中可见节点,添加到布局树中，并计算节点渲染到页面的坐标位置，（layout）通过布局树，进行分层（根据定位属性，transform属性，clip属性等）生产图层树将不同图层进行绘制，转交给合成线程处理，最终生产页面，并显示到浏览器上（Painting Display）查看layer并对图层进行绘制的列表
css 不会阻塞html解析， 先解析html，再解析css, 样式css 放到底部，可能会导致重绘效果， 当html 渲染时候，会先扫描js 和css 渲染从上到下，边解析边渲染渲染DOM时，要等待样式加载完毕js会阻塞html解析，阻止DOM渲染 需要暂停DOM解析去执行js ，js可能会操作样式，所以需要等待样式加载完成
所以js 一般放页面底部，css 放头部
总结：DOM 如何生成
在解析前会先执行预解析操作，会预先加载js、css等文件字节流 =》分词器 =》Token =》根据token 生成节点 =》插入到DOM 树中遇到js 执行过程中遇到script 标签，HTMLParse会停止解析，（下载）执行对应的脚本在js 执行前，需要等待当前脚本之上的所有css 加载解析完毕（js是依赖css的加载）#三、Perfomance API
// jswindow.addEventListener('DOMContentLoaded', function(){let s = 0;for(let i = 0; i< 10000000; i++){s+=i;}setTimeout(()=>{document.body.appendChild(document.createtextNode('hello'))},1000)})setTimeout(()=>{const {fetchStart, //开始访问requestStart, //请求的开始responseStart, //响应的开始responseEnd, //响应的结束domInteractive, // dom 可交互的时间点domContentLoadedEventEnd, //dom加载完毕loadEventStart //所有资源加载完毕} = performance.timing;let TTFB = responseStart - requestStart; //首字节返回的事件 服务器处理能力let TTI = domInteractive - fetchStart; //整个的一个可交互的时间let DCL= domContentLoadedEventEnd - fetchStart; //DOM整个加载完毕console.log(TTFB, TTI, DCL) //如图一const paint = performance.getEnteriesByType('paint')console.log(paint[0].startTime); //FP}, 3000)//递归看load 的时间不能为0 mutationObservernew PerformanceObserver((entryList)=>{console.log(entryList.getEntries)}).observe({entryTypes:['element']})
图一
图二
四、网络优化策略
减少HTTP请求数，合并js、css，合理内嵌js、css合理设置服务器端缓存，提高服务器处理速度。（强制缓存、协商缓存）避免重定向，重定向会降低响应速度（301，302）使用dns-prefetch,进行DNS预解析采用域名分片技术，讲资源放到不同的域名下，同一个域名最多处理6个TCP链接问题采用CDN加速加快访问速度。（指派最近、高度可用）gzip压缩优化，对传输资源进行体积压缩（html,css,js）Content-Encoding:gzip
加载数据优先级：preload(预先请求当前页面需要的资源) prefetch（将来页面中使用的资源），将数据缓存到HTTP缓存中
<link rel="preload" href="style.css" as="style">
五、关键渲染路径
重排（回流）Reflow：添加元素、删除元素、修改大小、移动元素位置、获取位置等相关信息都会引起重排。重绘 Repaint: 页面中元素样式的改变并不影响它在文档中的位置。1.强制同步布局问题
JavaScript强制将计算样式和布局操作提前到当前任务中
<div id="app"></div><script>function reflow(){let el = documnet.getElementById('app');let node = doucument.createElement('h1');node.innerHTML = 'hello';el.appendChild(node);//获取位置会导致重排（重新布局）console.log(app.offsetHeight);}window.addEventListener('load',function(){for(let i=0; i<100; i++){reflow()}})</scpript>
减少回流和重绘
脱离文档流渲染时给图片增加固定宽高尽量使用css3动画可以使用will-change提取到单独的图层中六、静态文件优化
1. 图片优化
图片格式：
jpg:适合色彩丰富的照片、banner图；不适合图形文字、图标（纹理有锯齿），不支持透明png: 适合纯色、透明、图标、支持半透明；不适合色彩丰富图片，因为无损储存会导致储存体积大gif: 适合动画，可以动的图标；不支持半透明，不适合存储彩色图片webp: 适合半透明图片，可以保证图片质量和较小的体积svg: 相比于jpg和png,它的体积更小，渲染成本过高，适合小且色彩单一的图标图片优化：
避免空src的图片减小图片尺寸，节约用户流量img标签设置alt属性，提升图片加载失败时的用户体验原生的loading:lazy图片懒加载<img loading="lazy" src="./images/1.jpg" widht="300" height="450" />
不同环境下，加载不同尺寸和像素的图片对于较大的图片可以考虑采用渐进式图片采用base64URL 减少图片请求采用雪碧图片合并图标图片
2. HTML优化
语义化HTML:代码简洁清晰，利于搜索引擎，便于团队开发维护提前声明字符编码，让浏览器快速确定如何渲染网页内容减少HTML嵌套关系，减少DOM节点数量删除多余空格，空行、注释、及无用的属性等避免table布局3. css 优化
减少伪类选择器，减少样式层数，减少使用通配符避免使用css表达式，css表达式会频繁求值，当滚动页面，或者移动鼠标时，都会重新计算（IE6,7）background-color:expression（new Date()).getHours()%2 ? "red" : "yellow");
删除空行、注释、减少无意义的单位、css进行压缩使用外链css,可以对css进行缓存添加媒体字段，只加载有效的css 文件
<link href="index.css" rel="stylesheet" media="screen and(min-width:1024px)"
css contain属性将元素进行隔离减少@import使用，由于import采用的串行加载
4. js 优化
通过async 、defer异步加载文件 减少DOM操作，缓存访问过的元素操作不直接应用到DOM上，而应用到虚拟DOM上。最后一次性的应用到DOM上使用webworker解决程序阻塞问题IntersectionOberverconst observer = new IntersectionOberver(function(changes){changes.forEach(function(element, index){if(element,intersectionRatio > 0){observer.unobserve(element.target);element.target.src = element.target,dataset.src;}});});function initObserve(){const listItems = document.querySelectAll('img');listItems.forEach(function(item){observer.observe(item)})}initObserver
虚拟滚动 vertual-scroll-listrequestAnimationFrame、requestIdleCallback
{let fileContent = localStorage.getItem()if(file){eval(fileContent)} else {let xhr = new XMLHttpRequest();xhr.open('GET', url, true);xhr.onload = function(){let responseText = xhr.responseText;eval(responseText);localStorage.setItem(url,responseText)}xhr.send()}}cacheFile('/index.js')
sessionStorage: 会话级别存储，可用于页面间的传值indexDB:浏览器的本地数据库（基本无上限）
九、增加体验 PWA（Progerssive Web App）
webapp用户体验差（不能离线访问），用户粘性低（无法保存入口），pwa就是为了解决这一系列问题让webapp具有快速，可靠，安全等特点
Web App Mainfset: 将网站添加到桌面、更类似native的体验Service Worker: 离线缓存内容，配合cache APIPush Api & Notification Api: 消息推送与提醒App Shell & App Skeleton App壳、骨架屏
