浏览器渲染与事件循环顺序详解

想提升网页性能，优化用户体验？本文深入解析浏览器渲染与事件循环的执行顺序，揭秘它们如何协同工作，共同构建流畅的Web应用。文章将带你了解HTML、CSS的解析过程，渲染树的构建，以及回流、重绘等关键概念。同时，探讨JavaScript如何影响渲染，并提供减少DOM操作、优化CSS选择器、利用requestAnimationFrame等实用技巧，助你减少回流重绘，提升渲染性能。此外，还介绍了Web Workers、代码分割等策略，帮助你处理长时间运行的JavaScript代码，避免浏览器卡顿。掌握这些知识，你就能编写出更高效、更流畅的Web应用，显著提高用户体验。

浏览器渲染和事件循环，这两者之间的关系就像是舞蹈中的双人舞，既相互独立，又紧密配合。简单来说，渲染负责“画”出网页，事件循环负责“听”用户的指令并做出反应。

解决方案

浏览器渲染和事件循环的执行顺序可以概括为以下几个步骤，但要注意，这并非一个绝对线性的过程，而是循环往复、相互穿插的：

1. 解析 HTML： 浏览器首先解析 HTML 文档，构建 DOM 树。这个过程如果遇到 CSS 或 JavaScript 资源，会暂停解析，转而去加载和解析这些资源。

2. 解析 CSS： CSS 文件被解析后，会构建 CSSOM 树。DOM 树和 CSSOM 树合并，形成渲染树（Render Tree），渲染树只包含需要显示的节点及其样式信息。

   

3. 布局（Layout）： 浏览器计算渲染树中每个节点的确切位置和大小。这个阶段也被称为“回流”（Reflow）。

4. 绘制（Paint）： 浏览器根据布局阶段的结果，将渲染树中的每个节点绘制到屏幕上。这个阶段也被称为“重绘”（Repaint）。

5. 合成（Composite）： 如果页面使用了 CSS 动画、转换（Transforms）等效果，浏览器会将页面分成多个图层，分别绘制，然后将这些图层合成为最终的图像。

6. 事件循环启动： 当浏览器完成首次渲染后，事件循环就开始工作了。它不断地监听各种事件（如用户的点击、键盘输入等），并将事件回调函数放入任务队列中。

7. 执行任务队列： 事件循环会不断地从任务队列中取出任务（即事件回调函数）并执行。执行完一个任务后，浏览器可能会再次进行渲染，以更新页面。

为什么渲染和事件循环不是完全同步的？

想象一下，如果每次用户点击都要等到页面完全渲染完毕才能响应，那体验简直糟糕透顶。所以，浏览器会尽可能地并行处理渲染和事件循环。例如，浏览器可以在执行 JavaScript 代码的同时，继续加载和解析 CSS 资源。

JavaScript 如何影响渲染？

JavaScript 可以直接修改 DOM 树和 CSSOM 树，从而触发回流和重绘。频繁地修改 DOM 可能会导致性能问题，因为浏览器需要不断地重新计算布局和绘制。这就是为什么我们通常建议尽量减少对 DOM 的操作，或者使用一些优化技巧，如文档片段（Document Fragment）或虚拟 DOM。

如何优化渲染性能？

优化渲染性能，实际上就是在减少回流和重绘的次数。以下是一些常见的优化技巧：

• 减少 DOM 操作： 尽量批量修改 DOM，避免频繁地操作单个 DOM 节点。可以使用文档片段（Document Fragment）来暂存 DOM 节点，然后一次性添加到页面中。
• 避免使用 table 布局： table 布局的渲染效率较低，因为它需要计算整个表格的布局才能确定每个单元格的位置和大小。
• 使用 CSS Sprites： 将多个小图标合并成一张大图，可以减少 HTTP 请求的次数，从而提高页面加载速度。
• 优化 CSS 选择器： 避免使用过于复杂的 CSS 选择器，因为浏览器需要花费更多的时间来匹配元素。
• 使用 will-change 属性： will-change 属性可以提前告诉浏览器，某个元素将会发生哪些变化，从而让浏览器提前做好优化准备。例如，will-change: transform; 可以告诉浏览器，该元素将会进行转换操作。
• 避免强制同步布局： 在 JavaScript 中，如果你先读取了某个元素的样式，然后立即修改了该元素的样式，浏览器可能会被迫进行同步布局，从而导致性能问题。

什么是 requestAnimationFrame？

requestAnimationFrame 是一个浏览器 API，用于在浏览器下一次重绘之前执行动画。与 setTimeout 或 setInterval 相比，requestAnimationFrame 更加高效，因为它是由浏览器来控制动画的执行时机，可以避免不必要的重绘，从而提高性能。

function animate() {
  // 修改元素样式
  element.style.transform = 'translateX(' + x + 'px)';
  x++;

  // 在下一次重绘之前继续执行动画
  requestAnimationFrame(animate);
}

// 启动动画
requestAnimationFrame(animate);

requestAnimationFrame 的回调函数会在浏览器下一次重绘之前执行，这意味着它可以与浏览器的渲染过程同步，从而实现更加流畅的动画效果。同时，requestAnimationFrame 还可以自动暂停在后台标签页中的动画，从而节省 CPU 资源。

浏览器如何处理长时间运行的 JavaScript 代码？

如果 JavaScript 代码执行时间过长，会导致浏览器卡顿，影响用户体验。为了避免这种情况，浏览器通常会采取以下措施：

• Web Workers： Web Workers 允许你在后台线程中执行 JavaScript 代码，从而避免阻塞主线程。这对于处理复杂的计算或数据处理任务非常有用。

// 主线程
const worker = new Worker('worker.js');

worker.onmessage = function(event) {
  console.log('Received message from worker:', event.data);
};

worker.postMessage('Hello from main thread!');

// worker.js
self.onmessage = function(event) {
  console.log('Received message from main thread:', event.data);
  self.postMessage('Hello from worker!');
};

• 代码分割： 将 JavaScript 代码分割成多个小块，按需加载。这可以减少初始加载时间，提高页面响应速度。可以使用 Webpack、Parcel 等工具来实现代码分割。
• 异步编程： 使用 async/await 或 Promise 来处理异步操作，避免阻塞主线程。
• 优化算法： 优化 JavaScript 代码的算法，减少计算量。

总的来说，理解浏览器渲染和事件循环的执行顺序，以及它们之间的相互作用，对于编写高性能的 Web 应用至关重要。通过优化渲染性能、使用 Web Workers、代码分割等技术，我们可以显著提高 Web 应用的响应速度和用户体验。

今天带大家了解了的相关知识，希望对你有所帮助；关于文章的技术知识我们会一点点深入介绍，欢迎大家关注golang学习网公众号，一起学习编程~