网页渲染原理

　1. JavaScript绝对是最火的编程语言之一，一直具有很大的用户群，随着在服务端的使用（NodeJs），更是爆发了极强的生命力。编程语言分为编译型语言和解释型语言两类，编译型语言在执行之前要先进行完全编译，而解释型语言一边编译一边执行，很明显解释型语言的执行速度是慢于编译型语言的，而JavaScript就是一种解释型脚本语言，支持动态类型、弱类型、基于原型的语言，内置支持类型。鉴于JavaScript都是在前端执行，而且需要及时响应用户，这就要求JavaScript可以快速的解析及执行。

　　随着Web相关技术的发展，JavaScript所要承担的工作也越来越多，早就超越了“表单验证”的范畴，这就更需要快速的解析和执行JavaScript脚本。V8引擎就是为解决这一问题而生，在node中也是采用该引擎来解析JavaScript。

　　V8是如何使得JavaScript性能有大幅提升的呢？通过对一些书籍和文章的学习，梳理了V8的相关内容，本文将带你认识 V8。(该文在 17 年初发布于公司内网，反响不错，近来闲暇再次整理作为知乎的第一篇分享，希望帮助更多的人了解 V8 引擎。

1.渲染引擎及网页渲染

　　浏览器自从上世纪80年代后期90年代初期诞生以来，已经得到了长足的发展，其功能也越来越丰富，包括网络、资源管理、网页浏览、多页面管理、插件和扩展、书签管理、历史记录管理、设置管理、下载管理、账户和同步、安全机制、隐私管理、外观主题、开发者工具等。在这些功能中，为用户提供网页浏览服务无疑是最重要的功能，下面将对相关内容进行介绍。

　　1.1.渲染引擎

　　渲染引擎：能够将HTML/CSS/JavaScript文本及相应的资源文件转换成图像结果。渲染引擎的主要作用是将资源文件转化为用户可见的结果。在浏览器的发展过程中，不同的厂商开发了不同的渲染引擎，如Tridend(IE)、Gecko(FF)、WebKit(Safari,Chrome,Andriod浏览器)等。WebKit是由苹果2005年发起的一个开源项目，引起了众多公司的重视，几年间被很多公司所采用，在移动端更占据了垄断地位。更有甚者，开发出了基于WebKit的支持HTML5的web操作系统(如：Chrome OS、Web OS)。

操作系统：是管理和控制计算机硬件与软件资源的计算机程序，是直接运行在“裸机”上的最基本的系统软件，任何其他软件都必须在操作系统的支持下才能运行。WebKit也是在操作系统上工作的。第三方库，为了WebKit提供支持，如图形库、网络库、视频库等。WebCore 是各个浏览器使用的共享部分，包括HTML解析器、CSS解析器、DOM和SVG等。JavaScriptCore是WebKit的默认引擎，在谷歌系列产品中被替换为V8引擎。WebKit Ports是WebKit中的非共享部分，由于平台差异、第三方库和需求的不同等原因，不同的移植导致了WebKit不同版本行为不一致，它是不同浏览器性能和功能差异的关键部分。WebKit嵌入式编程接口，供浏览器调用，与移植密切相关，不同的移植有不同的接口规范。测试用例，包括布局测试用例和性能测试用例，用来验证渲染结果的正确性。

1.2.网页渲染流程

     首先是网页内容，输入到HTML解析器，HTML解析器解析，然后构建DOM树，在这期间如果遇到JavaScript代码则交给          JavaScript引擎处理；如果来自CSS解析器的样式信息，构建一个内部绘图模型。该模型由布局模块计算模型内部各个元素的位置和大小信息，最后由绘图模块完成从该模型到图像的绘制。在网页渲染的过程中，大致可分为下面3个阶段。

　1.2.1.从输入URL到生成DOM树

地址栏输入URL，WebKit调用资源加载器加载相应资源；加载器依赖网络模块建立连接，发送请求并接收答复；WebKit接收各种网页或者资源数据，其中某些资源可能同步或异步获取；网页交给HTML解析器转变为词语；解释器根据词语构建节点，形成DOM树；如果节点是JavaScript代码，调用JavaScript引擎解释并执行；JavaScript代码可能会修改DOM树结构；如果节点依赖其他资源，如图片\css、视频等，调用资源加载器加载它们，但这些是异步加载的，不会阻碍当前DOM树继续创建；如果是JavaScript资源URL（没有标记异步方式），则需要停止当前DOM树创建，直到JavaScript加载并被JavaScript引擎执行后才继续DOM树的创建。 CSS文件被CSS解释器解释成内部表示；CSS解释器完成工作后，在DOM树上附加样式信息，生成RenderObject树；RenderObject节点在创建的同时，WebKit会根据网页层次结构构建RenderLayer树，同时构建一个虚拟绘图上下文。

　　1.2.3.绘图上下文到最终图像呈现

绘图上下文是一个与平台无关的抽象类，它将每个绘图操作桥接到不同的具体实现类，也就是绘图具体实现类；绘图实现类也可能有简单的实现，也可能有复杂的实现，软件渲染、硬件渲染、合成渲染等；绘图实现类将2D图形库或者3D图形库绘制结果保存，交给浏览器界面进行展示。

　　上述是一个完整的渲染过程，现代网页很多都是动态的，随着网页与用户的交互，浏览器需要不断的重复渲染过程。

　JavaScript本质上是一种解释型语言，与编译型语言不同的是它需要一遍执行一边解析，而编译型语言在执行时已经完成编译，可直接执行，有更快的执行速度(如上图所示)。JavaScript代码是在浏览器端解析和执行的，如果需要时间太长，会影响用户体验。那么提高JavaScript的解析速度就是当务之急。