背景(做前端永遠也跨不過去了就是性能優(yōu)化)
公司目前有大量前后端耦合項目，瀏覽器的首屏加載速度非常的慢，在不段優(yōu)化中學到了非常多的東西，在此記錄總結一下
首先認識幾個名詞這在chrome devtools 十分常見也是你優(yōu)化的一些數(shù)據參考
FP（First Paint）：首次繪制，標記瀏覽器渲染任何在視覺上不同于導航前屏幕內容的時間點
FCP（First Contentful Paint）：首次內容繪制，標記的是瀏覽器渲染第一針內容 DOM 的時間點，該內容可能是文本、圖像、SVG 或者 <canvas> 等元素
FMP（First Meaning Paint）：首次有效繪制，標記主角元素渲染完成的時間點，主角元素可以是視頻網站的視頻控件，內容網站的頁面框架也可以是資源網站的頭圖等
TTFB (Time to First Byte) : 指的是瀏覽器開始收到服務器響應數(shù)據的時間（后臺處理時間+重定向時間）
記得我們前端的面試題里有一道題 在瀏覽器里輸入域名后瀏覽器都干了什么？
- 瀏覽器根據 DNS 服務器得到域名的 IP 地址
- 建立TCP鏈接(如果是https 還要經過ssl)
- 向這個 IP 的機器發(fā)送 HTTP 請求
- 服務器收到、處理并返回 HTTP 請求(TTFB)
- 瀏覽器得到返回內容
- 解析dom, css, 合并成渲染樹，渲染頁面
在TTFB之前的工作我們今天先不談，因為這個時間更偏后端一點，并且pc和移動端采取的方案也不盡相同
瀏覽器渲染過程
瀏覽器渲染過程大體分為如下三部分：
1）瀏覽器會解析三個東西：
- 一是HTML/SVG/XHTML，HTML字符串描述了一個頁面的結構，瀏覽器會把HTML結構字符串解析轉換DOM樹形結構。
- 二是CSS，解析CSS會產生CSS規(guī)則樹，它和DOM結構比較像。
- 三是Javascript腳本，等到Javascript 腳本文件加載后， 通過 DOM API 和 CSSOM API 來操作 DOM Tree 和 CSS Rule Tree。
2）解析完成后，瀏覽器引擎會通過DOM Tree 和 CSS Rule Tree 來構造 Rendering Tree。
Rendering Tree 渲染樹并不等同于DOM樹，渲染樹只會包括需要顯示的節(jié)點和這些節(jié)點的樣式信息。
CSS 的 Rule Tree主要是為了完成匹配并把CSS Rule附加上Rendering Tree上的每個Element（也就是每個Frame）。
然后，計算每個Frame 的位置，這又叫l(wèi)ayout和reflow過程。
3）最后通過調用操作系統(tǒng)Native GUI的API繪制。
接下來我們針對這其中所經歷的重要步驟詳細闡述
構建DOM
瀏覽器會遵守一套步驟將HTML 文件轉換為 DOM 樹。宏觀上，可以分為幾個步驟：
- 瀏覽器從磁盤或網絡讀取HTML的原始字節(jié)，并根據文件的指定編碼（例如 UTF-8）將它們轉換成字符串。
在網絡中傳輸?shù)膬热萜鋵嵍际?0 和 1 這些字節(jié)數(shù)據。當瀏覽器接收到這些字節(jié)數(shù)據以后，它會將這些字節(jié)數(shù)據轉換為字符串，也就是我們寫的代碼。
- 將字符串轉換成Token，例如：
<html>、<body>等。Token中會標識出當前Token是“開始標簽”或是“結束標簽”亦或是“文本”等信息。
這時候你一定會有疑問，節(jié)點與節(jié)點之間的關系如何維護？
事實上，這就是Token要標識“起始標簽”和“結束標簽”等標識的作用。例如“title”Token的起始標簽和結束標簽之間的節(jié)點肯定是屬于“head”的子節(jié)點。上圖給出了節(jié)點之間的關系，例如：“Hello”Token位于“title”開始標簽與“title”結束標簽之間，表明“Hello”Token是“title”Token的子節(jié)點。同理“title”Token是“head”Token的子節(jié)點。
- 生成節(jié)點對象并構建DOM
事實上，構建DOM的過程中，不是等所有Token都轉換完成后再去生成節(jié)點對象，而是一邊生成Token一邊消耗Token來生成節(jié)點對象。換句話說，每個Token被生成后，會立刻消耗這個Token創(chuàng)建出節(jié)點對象。注意：****帶有結束標簽標識的Token不會創(chuàng)建節(jié)點對象。
接下來我們舉個例子，假設有段HTML文本：
<html>
<head>
<title>Web page parsing</title>
</head>
<body>
<div>
<h1>Web page parsing</h1>
<p>This is an example Web page.</p>
</div>
</body>
</html>
上面這段HTML會解析成這樣：
構建CSSOM
DOM會捕獲頁面的內容，但瀏覽器還需要知道頁面如何展示，所以需要構建CSSOM。
構建CSSOM的過程與構建DOM的過程非常相似，當瀏覽器接收到一段CSS，瀏覽器首先要做的是識別出Token，然后構建節(jié)點并生成CSSOM。在這一過程中，瀏覽器會確定下每一個節(jié)點的樣式到底是什么，并且這一過程其實是很消耗資源的。因為樣式你可以自行設置給某個節(jié)點，也可以通過繼承獲得。在這一過程中，瀏覽器得遞歸 CSSOM 樹，然后確定具體的元素到底是什么樣式。
注意：****CSS匹配HTML元素是一個相當復雜和有性能問題的事情。所以，DOM樹要小，CSS盡量用id和class，千萬不要過渡層疊下去。
構建渲染樹
當我們生成 DOM 樹和 CSSOM 樹以后，就需要將這兩棵樹組合為渲染樹。
在這一過程中，不是簡單的將兩者合并就行了。渲染樹只會包括需要顯示的節(jié)點和這些節(jié)點的樣式信息，如果某個節(jié)點是 display:none 的，那么就不會在渲染樹中顯示。
我們或許有個疑惑：瀏覽器如果渲染過程中遇到JS文件怎么處理？
渲染過程中，如果遇到 <script>就停止渲染，執(zhí)行 JS 代碼。因為瀏覽器渲染和 JS 執(zhí)行共用一個線程，而且這里必須是單線程操作，多線程會產生渲染 DOM 沖突。JavaScript的加載、解析與執(zhí)行會阻塞DOM的構建，也就是說，在構建DOM時，HTML解析器若遇到了JavaScript，那么它會暫停構建DOM，將控制權移交給JavaScript引擎，等JavaScript引擎運行完畢，瀏覽器再從中斷的地方恢復DOM構建。
也就是說，如果你想首屏渲染的越快，就越不應該在首屏就加載 JS 文件，這也是都建議將 script 標簽放在 body 標簽底部的原因。當然在當下，并不是說 script 標簽必須放在底部，因為你可以給 script 標簽添加 defer 或者 async 屬性（下文會介紹這兩者的區(qū)別）。
JS文件不只是阻塞DOM的構建，它會導致CSSOM也阻塞DOM的構建。
原本DOM和CSSOM的構建是互不影響，井水不犯河水，但是一旦引入了JavaScript，CSSOM也開始阻塞DOM的構建，只有CSSOM構建完畢后，DOM再恢復DOM構建。
這是什么情況？
這是因為JavaScript不只是可以改DOM，它還可以更改樣式，也就是它可以更改CSSOM。因為不完整的CSSOM是無法使用的，如果JavaScript想訪問CSSOM并更改它，那么在執(zhí)行JavaScript時，必須要能拿到完整的CSSOM。所以就導致了一個現(xiàn)象，如果瀏覽器尚未完成CSSOM的下載和構建，而我們卻想在此時運行腳本，那么瀏覽器將延遲腳本執(zhí)行和DOM構建，直至其完成CSSOM的下載和構建。也就是說，在這種情況下，瀏覽器會先下載和構建CSSOM，然后再執(zhí)行JavaScript，最后在繼續(xù)構建DOM。
布局與繪制
當瀏覽器生成渲染樹以后，就會根據渲染樹來進行布局（也可以叫做回流）。這一階段瀏覽器要做的事情是要弄清楚各個節(jié)點在頁面中的確切位置和大小。通常這一行為也被稱為“自動重排”。
布局流程的輸出是一個“盒模型”，它會精確地捕獲每個元素在視口內的確切位置和尺寸，所有相對測量值都將轉換為屏幕上的絕對像素。
布局完成后，瀏覽器會立即發(fā)出“Paint Setup”和“Paint”事件，將渲染樹轉換成屏幕上的像素。
以上我們詳細介紹了瀏覽器工作流程中的重要步驟，接下來我們討論幾個相關的問題：
幾點補充說明
1.async和defer的作用是什么？有什么區(qū)別?
接下來我們對比下 defer 和 async 屬性的區(qū)別：
其中藍色線代表JavaScript加載；紅色線代表JavaScript執(zhí)行；綠色線代表 HTML 解析。
1）情況1 <scriptsrc="script.js"></script>
沒有 defer 或 async，瀏覽器會立即加載并執(zhí)行指定的腳本，也就是說不等待后續(xù)載入的文檔元素，讀到就加載并執(zhí)行。
2）情況2 <scriptasyncsrc="script.js"></script> (異步下載)
async 屬性表示異步執(zhí)行引入的 JavaScript，與 defer 的區(qū)別在于，如果已經加載好，就會開始執(zhí)行——無論此刻是 HTML 解析階段還是 DOMContentLoaded 觸發(fā)之后。需要注意的是，這種方式加載的 JavaScript 依然會阻塞 load 事件。換句話說，async-script 可能在 DOMContentLoaded 觸發(fā)之前或之后執(zhí)行，但一定在 load 觸發(fā)之前執(zhí)行。
3）情況3 <scriptdefersrc="script.js"></script>(延遲執(zhí)行)
defer 屬性表示延遲執(zhí)行引入的 JavaScript，即這段 JavaScript 加載時 HTML 并未停止解析，這兩個過程是并行的。整個 document 解析完畢且 defer-script 也加載完成之后（這兩件事情的順序無關），會執(zhí)行所有由 defer-script 加載的 JavaScript 代碼，然后觸發(fā) DOMContentLoaded 事件。
defer 與相比普通 script，有兩點區(qū)別：載入 JavaScript 文件時不阻塞 HTML 的解析，執(zhí)行階段被放到 HTML 標簽解析完成之后；****在加載多個JS腳本的時候，async是無順序的加載，而defer是有順序的加載。
2.為什么操作 DOM 慢
把 DOM 和 JavaScript 各自想象成一個島嶼，它們之間用收費橋梁連接。——《高性能 JavaScript》
JS 是很快的，在 JS 中修改 DOM 對象也是很快的。在JS的世界里，一切是簡單的、迅速的。但 DOM 操作并非 JS 一個人的獨舞，而是兩個模塊之間的協(xié)作。
因為 DOM 是屬于渲染引擎中的東西，而 JS 又是 JS 引擎中的東西。當我們用 JS 去操作 DOM 時，本質上是 JS 引擎和渲染引擎之間進行了“跨界交流”。這個“跨界交流”的實現(xiàn)并不簡單，它依賴了橋接接口作為“橋梁”（如下圖）。
過“橋”要收費——這個開銷本身就是不可忽略的。我們每操作一次 DOM（不管是為了修改還是僅僅為了訪問其值），都要過一次“橋”。過“橋”的次數(shù)一多，就會產生比較明顯的性能問題。因此“減少 DOM 操作”的建議，并非空穴來風。
3.你真的了解回流和重繪嗎
渲染的流程基本上是這樣（如下圖黃色的四個步驟）：1.計算CSS樣式 2.構建Render Tree 3.Layout – 定位坐標和大小 4.正式開畫注意：上圖流程中有很多連接線，這表示了Javascript動態(tài)修改了DOM屬性或是CSS屬性會導致重新Layout，但有些改變不會重新Layout，就是上圖中那些指到天上的箭頭，比如修改后的CSS rule沒有被匹配到元素。
這里重要要說兩個概念，一個是Reflow，另一個是Repaint
重繪：當我們對 DOM 的修改導致了樣式的變化、卻并未影響其幾何屬性（比如修改了顏色或背景色）時，瀏覽器不需重新計算元素的幾何屬性、直接為該元素繪制新的樣式（跳過了上圖所示的回流環(huán)節(jié)）。
回流：當我們對 DOM 的修改引發(fā)了 DOM 幾何尺寸的變化（比如修改元素的寬、高或隱藏元素等）時，瀏覽器需要重新計算元素的幾何屬性（其他元素的幾何屬性和位置也會因此受到影響），然后再將計算的結果繪制出來。這個過程就是回流（也叫重排）
我們知道，當網頁生成的時候，至少會渲染一次。在用戶訪問的過程中，還會不斷重新渲染。重新渲染會重復回流+重繪或者只有重繪。回流必定會發(fā)生重繪，重繪不一定會引發(fā)回流。重繪和回流會在我們設置節(jié)點樣式時頻繁出現(xiàn)，同時也會很大程度上影響性能?；亓魉璧某杀颈戎乩L高的多，改變父節(jié)點里的子節(jié)點很可能會導致父節(jié)點的一系列回流。
1）常見引起回流屬性和方法
任何會改變元素幾何信息(元素的位置和尺寸大小)的操作，都會觸發(fā)回流，
添加或者刪除可見的DOM元素；
元素尺寸改變——邊距、填充、邊框、寬度和高度
內容變化，比如用戶在input框中輸入文字
瀏覽器窗口尺寸改變——resize事件發(fā)生時
計算 offsetWidth 和 offsetHeight 屬性
設置 style 屬性的值
2）常見引起重繪屬性和方法
3）如何減少回流、重繪
使用 transform 替代 top
使用 visibility 替換 display: none ，因為前者只會引起重繪，后者會引發(fā)回流（改變了布局）
不要把節(jié)點的屬性值放在一個循環(huán)里當成循環(huán)里的變量。
for(let i = 0; i < 1000; i++) {
// 獲取 offsetTop 會導致回流，因為需要去獲取正確的值
console.log(document.querySelector('.test').style.offsetTop)
}
不要使用 table 布局，可能很小的一個小改動會造成整個 table 的重新布局
動畫實現(xiàn)的速度的選擇，動畫速度越快，回流次數(shù)越多，也可以選擇使用 requestAnimationFrame
CSS 選擇符從右往左匹配查找，避免節(jié)點層級過多
將頻繁重繪或者回流的節(jié)點設置為圖層，圖層能夠阻止該節(jié)點的渲染行為影響別的節(jié)點。比如對于 video 標簽來說，瀏覽器會自動將該節(jié)點變?yōu)閳D層。
性能優(yōu)化策略
基于上面介紹的瀏覽器渲染原理，DOM 和 CSSOM 結構構建順序，初始化可以對頁面渲染做些優(yōu)化，提升頁面性能。
JS優(yōu)化：
<script>標簽加上 defer屬性 和 async屬性 用于在不阻塞頁面文檔解析的前提下，控制腳本的下載和執(zhí)行。 defer屬性： 用于開啟新的線程下載腳本文件，并使腳本在文檔解析完成后執(zhí)行。 async屬性： HTML5新增屬性，用于異步下載腳本文件，下載完畢立即解釋執(zhí)行代碼。CSS優(yōu)化：
<link>標簽的 rel屬性 中的屬性值設置為 preload 能夠讓你在你的HTML頁面中可以指明哪些資源是在頁面加載完成后即刻需要的,最優(yōu)的配置加載順序，提高渲染性能
總結
綜上所述，我們得出這樣的結論：
瀏覽器工作流程：構建DOM -> 構建CSSOM -> 構建渲染樹 -> 布局 -> 繪制。
CSSOM會阻塞渲染，只有當CSSOM構建完畢后才會進入下一個階段構建渲染樹。
通常情況下DOM和CSSOM是并行構建的，但是當瀏覽器遇到一個不帶defer或async屬性的script標簽時，DOM構建將暫停，如果此時又恰巧瀏覽器尚未完成CSSOM的下載和構建，由于JavaScript可以修改CSSOM，所以需要等CSSOM構建完畢后再執(zhí)行JS，最后才重新DOM構建。
