为什么每个前端开发者都要理解页面的渲染?

　　今天我要将关注点放到页面渲染以及其重要性上。虽然已经有很多文章提到过这个主题了，但大部分信息都是零碎的片段。为了思考这件事情，我需要研究很多信息的来源。这也就是为什么我觉得我应该写这篇文章的原因。我相信这篇文章对新手会很有用，并且对想刷新和巩固他们已经了解的东西的高手也同样适用。

　　渲染应该从最开始当页面布局被定义时就进行优化，样式和脚本在页面渲染中扮演着非常重要的角色。专业人员知道一些技巧以避免一些性能问题。

　　这篇文章不会深入研究浏览器的技术细节，而是提供一些通用的原则。不同浏览器引擎工作原理不同，这就使特定浏览器的学习更加复杂。

浏览器是怎样渲染一个页面的？

　　我们从浏览器渲染页面的大概过程开始说起：

1. 由从服务器接收到的 HTML 形成 DOM（文档对象模型）。

2. 样式被加载和解析，形成 CSSOM（CSS 对象模型）。

3. 紧接着 DOM 和 CSSOM 创建了一个渲染树，这个渲染树是一些被渲染对象的集合（ Webkit 分别叫它们”renderer”和”render object”，而在Gecko 引擎中叫”frame”）。除了不可见的元素（比如 head 标签和一些有 display:none 属性的元素），渲染树映射了 DOM 的结构。在渲染树中，每一个文本字符串都被当做一个独立的 renderer。每个渲染对象都包含了与之对应的计算过样式的DOM 对象（或者一个文本块）。换句话说，渲染树描述了 DOM 的直观的表现形式。

4. 对每个渲染元素来说，它的坐标是经过计算的，这被叫做“布局(layout)”。浏览器使用一种只需要一次处理的“流方法”来布局所有元素（tables需要多次处理）。

5. 最后，将布局显示在浏览器窗口中，这个过程叫做“绘制(painting)”。

重绘

当在页面上修改了一些不需要改变定位的样式的时候（比如background-color,border-color,visibility)，浏览器只会将新的样式重新绘制给元素（这就叫一次“重绘”或者“重新定义样式”）。

重排

当页面上的改变影响了文档内容、结构或者元素定位时，就会发生重排（或称“重新布局”）。重排通常由以下改变触发：

• DOM 操作（如元素增、删、改或者改变元素顺序）。

• 内容的改变，包括 Form 表单中文字的变化。

• 计算或改变 CSS 属性。

• 增加或删除一个样式表。

• 改变”class”属性。

• 浏览器窗口的操作（改变大小、滚动窗口）。

• 激活伪类（如:hover状态）。

浏览器如何优化渲染？

　　浏览器尽最大努力限制重排的过程仅覆盖已更改的元素的区域。举个例子，一个 position 为 absolue 或 fixed 的元素的大小变化只影响它自身和子孙元素，而对一个 position 为 static 的元素做同样的操作就会引起所有它后面元素的重排。

　　另一个优化就是当运行一段Jjavascript 代码的时候，浏览器会将一些修改缓存起来，然后当代码执行的时候，一次性的将这些修改执行。举例来说，这段代码会触发一次重绘和一次重排：

var $body = $('body');
$body.css('padding', '1px'); // 重排, 重绘
$body.css('color', 'red'); // 重绘
$body.css('margin', '2px'); // 重排, 重绘
// 实际上只有一次重排和重绘被执行。

　　如上面所说，访问一个元素的属性会进行一次强制重排。如果我们给上面的代码加上一行读取元素属性的代码，这个情况就会出现：

var $body = $('body');
$body.css('padding', '1px');
$body.css('padding'); // 这里读取了一次元素的属性，一次强制重排就会发生。
$body.css('color', 'red');
$body.css('margin', '2px');

　　上面这段代码的结果就是，进行了两次重排。因此，为了提高性能，你应该讲读取元素属性的代码组织在一起（细节的例子可以看JSBin上的代码）。

　　有一种情况是必须触发一次强制重排的。例如：给元素改变同一个属性两次（比如margin-left），一开始设置100px，没有动画，然后通过动画的形式将值改为50px。具体可以看例子，当然，我在这里会讲更多的细节。