浏览器

浏览器输入url，浏览器主进程接管，开一个下载线程，然后进行 http请求；

执行 dns 查询，建立 TLS 连接，向目标服务器发送请求，接收返回数据；

（Https连接过程需要在正式收发数据前建立TLS连接，确保安全性。TLS建立在TCP之上，建立TLS连接前需要TCP4次握手。然后进行TLS连接。在连接中要完成秘钥交换，交换算法不同，握手过程细节也会不同。）

响应内容可能为多种格式，这里记录为 html 格式的情况；

响应数据经过一系列检查、判断后，最终会传给呈现引擎，这时候导航结束，页面加载开始；

呈现引擎开始工作：（chrome webkit）：

1. Browser进程下载html文件并将文件发送给renderer进程
2. renderer进程的GUI进程开始解析html文件来构建出DOM
3. 当遇到外源css时，Browser进程下载该css文件并发送回来，GUI线程再解析该文件，在这同时，html的解析也同时进行，但不会渲染（还未形成渲染树）
4. 当遇到内部css时，html的解析和css的解析同时进行
5. 继续解析html文件，当遇到外源js时，Browser进程下载该js文件并发送回来，此时，js引擎线程解析并执行js，因为GUI线程和js引擎线程互斥，所以GUI线程被挂起，停止继续解析html。直到js引擎线程空闲，GUI线程继续解析html。
6. 遇到内部js也是同理
7. 解析完html文件，形成了完整的DOM树，也解析完了css，形成了完整的CSSOM树，两者结合形成了render树
8. 根据render树来进行布局，若在布局的过程中发生了元素尺寸、位置、隐藏的变化或增加、删除元素时，则进行回流，修改
9. 根据render树进行绘制，若在布局的过程中元素的外观发生变换，则进行重绘
10. 将布局、绘制得到的各个简单图层的位图发送给Browser进程，由它来合并简单图层为复合图层，从而显示到页面上
11. 以上步骤就是html文件解析全过程，完成之后，如若当页面有元素的尺寸、大小、隐藏有变化时，重新布局计算回流，并修改页面中所有受影响的部分，如若当页面有元素的外观发生变化时，重绘

#、回流重绘

怎么去理解这两个概念呢？从字面上理解，重绘，重新绘画，重新上色，较难产生联想的是回流。

我们都知道，一个页面从加载到完成，首先是构建DOM树，然后根据DOM节点的几何属性形成render树(渲染树)，当渲染树构建完成，页面就根据DOM树开始布局了，渲染树也根据设置的样式对应的渲染这些节点。

在这个过程中，回流与DOM树，渲染树有关，重绘与渲染树有关，怎么去理解呢？

比如我们增删DOM节点，修改一个元素的宽高，页面布局发生变化，DOM树结构发生变化，那么肯定要重新构建DOM树，而DOM树与渲染树是紧密相连的，DOM树构建完，渲染树也会随之对页面进行再次渲染，这个过程就叫回流。

当你给一个元素更换颜色，这样的行为是不会影响页面布局的，DOM树不会变化，但颜色变了，渲染树得重新渲染页面，这就是重汇。

你应该能感觉到，回流的代价要远大于重绘。且回流必然会造成重绘，但重绘不一定会造成回流。

题外话

1.由于display为none的元素在页面不需要渲染，渲染树构建不会包括这些节点；但visibility为hidden的元素会在渲染树中。因为display为none会脱离文档流，visibility为hidden虽然看不到，但类似与透明度为0，其实还在文档流中，还是有渲染的过程。

2.尽量避免使用表格布局，当我们不为表格td添加固定宽度时，一列的td的宽度会以最宽td的宽作为渲染标准，假设前几行td在渲染时都渲染好了，结果下面某行的一个td特别宽，table为了统一宽，前几行的td会回流重新计算宽度，这是个很耗时的事情。

#、减少回流

1.DOM的增删行为

比如你要删除某个节点，给某个父元素增加子元素，这类操作都会引起回流。如果要加多个子元素，最好使用documentfragment。

2.几何属性的变化

比如元素宽高变了，border变了，字体大小变了，这种直接会引起页面布局变化的操作也会引起回流。如果你要改变多个属性，最好将这些属性定义在一个class中，直接修改class名，这样只用引起一次回流。

3.元素位置的变化

修改一个元素的左右margin，padding之类的操作，所以在做元素位移的动画，不要更改margin之类的属性，使用定位脱离文档流后改变位置会更好。

4.获取元素的偏移量属性

例如获取一个元素的scrollTop、scrollLeft、scrollWidth、offsetTop、offsetLeft、offsetWidth、offsetHeight之类的属性，浏览器为了保证值的正确也会回流取得最新的值，所以如果你要多次操作，最取完做个缓存。

5.页面初次渲染

这样的回流无法避免

6.浏览器窗口尺寸改变

resize事件发生也会引起回流。

#、线程和进程

进程是cpu资源分配的最小单位（是能拥有资源和独立运行的最小单位）

线程是cpu调度的最小单位（线程是建立在进程的基础上的一次程序运行单位，一个进程中可以有多个线程）

#、浏览器 进程

1. GUI渲染线程

   • 负责渲染浏览器界面，解析HTML，CSS，构建DOM树和RenderObject树，布局和绘制等。
   • 当界面需要重绘（Repaint）或由于某种操作引发回流(reflow)时，该线程就会执行
   • 注意，GUI渲染线程与JS引擎线程是互斥的，当JS引擎执行时GUI线程会被挂起（相当于被冻结了），GUI更新会被保存在一个队列中等到JS引擎空闲时立即被执行。

2. JS引擎线程

   • 也称为JS内核，负责处理Javascript脚本程序。（例如V8引擎）
   • JS引擎线程负责解析Javascript脚本，运行代码。
   • JS引擎一直等待着任务队列中任务的到来，然后加以处理，一个Tab页（renderer进程）中无论什么时候都只有一个JS线程在运行JS程序
   • 同样注意，GUI渲染线程与JS引擎线程是互斥的，所以如果JS执行的时间过长，这样就会造成页面的渲染不连贯，导致页面渲染加载阻塞。

3. 事件触发线程

   • 归属于浏览器而不是JS引擎，用来控制事件循环（可以理解，JS引擎自己都忙不过来，需要浏览器另开线程协助）
   • 当JS引擎执行代码块如setTimeOut时（也可来自浏览器内核的其他线程,如鼠标点击、AJAX异步请求等），会将对应任务添加到事件线程中
   • 当对应的事件符合触发条件被触发时，该线程会把事件添加到待处理队列的队尾，等待JS引擎的处理

   • 注意，由于JS的单线程关系，所以这些待处理队列中的事件都得排队等待JS引擎处理（当JS引擎空闲时才会去执行）

4. 定时触发器线程

   • 传说中的setInterval与setTimeout所在线程
   • 浏览器定时计数器并不是由JavaScript引擎计数的,（因为JavaScript引擎是单线程的, 如果处于阻塞线程状态就会影响记计时的准确）
   • 因此通过单独线程来计时并触发定时（计时完毕后，添加到事件队列中，等待JS引擎空闲后执行）
   • 注意，W3C在HTML标准中规定，规定要求setTimeout中低于4ms的时间间隔算为4ms。

5. 异步http请求线程

   • 在XMLHttpRequest在连接后是通过浏览器新开一个线程请求
   • 将检测到状态变更时，如果设置有回调函数，异步线程就产生状态变更事件，将这个回调再放入事件队列中。再由JavaScript引擎执行。

#、load事件与DOMContentLoaded事件的先后

渲染完毕后会触发load事件

很简单，知道它们的定义就可以了：

• 当 DOMContentLoaded 事件触发时，仅当DOM加载完成，不包括样式表，图片。

(譬如如果有async加载的脚本就不一定完成)

• 当 onload 事件触发时，页面上所有的DOM，样式表，脚本，图片都已经加载完成了。

（渲染完毕了）

所以，顺序是：DOMContentLoaded -> load

#、css加载是否会阻塞dom树渲染？

css是由单独的下载线程异步下载的。

css加载不会阻塞DOM树解析（异步加载时DOM照常构建）

但会阻塞render树渲染（渲染时需等css加载完毕，因为render树需要css信息）

#、普通图层和复合图层

浏览器渲染的图层一般包含两大类：普通图层 以及   复合图层

首先，普通文档流内可以理解为一个复合图层（这里称为默认复合层，里面不管添加多少元素，其实都是在同一个复合图层中）

其次，absolute布局（fixed也一样），虽然可以脱离普通文档流，但它仍然属于默认复合层。

然后，可以通过硬件加速的方式，声明一个新的复合图层，它会单独分配资源
（当然也会脱离普通文档流，这样一来，不管这个复合图层中怎么变化，也不会影响默认复合层里的回流重绘）

将该元素变成一个复合图层，就是传说中的硬件加速技术

• 最常用的方式：translate3d、translateZ
• opacity属性/过渡动画（需要动画执行的过程中才会创建合成层，动画没有开始或结束后元素还会回到之前的状态）
• will-chang属性（这个比较偏僻），一般配合opacity与translate使用（而且经测试，除了上述可以引发硬件加速的属性外，其它属性并不会变成复合层），

• <video><iframe><canvas><webgl>等元素

#、复合图层的作用

一般一个元素开启硬件加速后会变成复合图层，可以独立于普通文档流中，改动后可以避免整个页面重绘，提升性能

但是尽量不要大量使用复合图层，否则由于资源消耗过度，页面反而会变的更卡

使用硬件加速时，尽可能的使用index，防止浏览器默认给后续的元素创建复合层渲染

具体的原理时这样的：
**webkit CSS3中，如果这个元素添加了硬件加速，并且index层级比较低，
那么在这个元素的后面其它元素（层级比这个元素高的，或者相同的，并且releative或absolute属性相同的），
会默认变为复合层渲染，如果处理不当会极大的影响性能**

简单点理解，其实可以认为是一个隐式合成的概念：如果a是一个复合图层，而且b在a上面，那么b也会被隐式转为一个复合图层，这点需要特别注意

 #、JS的运行机制

• JS分为同步任务和异步任务
• 同步任务都在主线程上执行，形成一个执行栈
• 主线程之外，事件触发线程管理着一个任务队列，只要异步任务有了运行结果，就在任务队列之中放置一个事件。
• 一旦执行栈中的所有同步任务执行完毕（此时JS引擎空闲），系统就会读取任务队列，将可运行的异步任务添加到可执行栈中，开始执行。

所以：为什么有时候setTimeout推入的事件不能准时执行？因为可能在它推入到事件列表时，主线程还不空闲，正在执行其它代码，
所以自然有误差。

• 主线程运行时会产生执行栈，

栈中的代码调用某些api时，它们会在事件队列中添加各种事件（当满足触发条件后，如ajax请求完毕）

• 而栈中的代码执行完毕，就会读取事件队列中的事件，去执行那些回调
• 如此循环
• 注意，总是要等待栈中的代码执行完毕后才会去读取事件队列中的事件

#、定时器

是由定时器线程控制

因为JavaScript引擎是单线程的, 如果处于阻塞线程状态就会影响记计时的准确，因此很有必要单独开一个线程用来计时。

当使用setTimeout或setInterval时，它需要定时器线程计时，计时完成后就会将特定的事件推入事件队列中。

• 执行结果是：先begin后hello!
• 虽然代码的本意是0毫秒后就推入事件队列，但是W3C在HTML标准中规定，规定要求setTimeout中低于4ms的时间间隔算为4ms。
• 就算不等待4ms，就算假设0毫秒就推入事件队列，也会先执行begin（因为只有可执行栈内空了后才会主动读取事件队列）

#、setTimeout 优于 setInterval：

setInterval则是每次都精确的隔一段时间推入一个事件
（但是，事件的实际执行时间不一定就准确，还有可能是这个事件还没执行完毕，下一个事件就来了）

就会导致定时器代码连续运行好几次，而之间没有间隔。
就算正常间隔执行，多个setInterval的代码执行时间可能会比预期小（因为代码执行需要一定时间）

而且把浏览器最小化显示等操作时，setInterval并不是不执行程序，它会把setInterval的回调函数放在队列中，等浏览器窗口再次打开时，一瞬间全部执行

鉴于这么多但问题，一般认为的最佳方案是：用setTimeout模拟setInterval，或者特殊场合直接用requestAnimationFrame

#、requestAnimationFrame

window.requestAnimationFrame() 告诉浏览器——你希望执行一个动画，并且要求浏览器在下次重绘之前调用指定的回调函数更新动画。该方法需要传入一个回调函数作为参数，该回调函数会在浏览器下一次重绘之前执行

1、requestAnimationFrame 会把每一帧中的所有DOM操作集中起来，在一次重绘或回流中就完成，并且重绘或回流的时间间隔紧紧跟随浏览器的刷新频率，一般来说，这个频率为每秒60帧。

2、在隐藏或不可见的元素中，requestAnimationFrame将不会进行重绘或回流，这当然就意味着更少的的cpu，gpu和内存使用量。

停止：cancelAnimationFrame()接收一个参数 requestAnimationFrame默认返回一个id，cancelAnimationFrame只需要传入这个id就可以停止了。

#、定时器执行顺序，es6 会遇到有一些问题：

执行结果为：

因为Promise里有了一个一个新的概念：microtask

JS中分为两种任务类型：macrotask和microtask，在ECMAScript中，microtask称为jobs，macrotask可称为task

#、macrotask 和  microtask

• macrotask（又称之为宏任务），可以理解是每次执行栈执行的代码就是一个宏任务（包括每次从事件队列中获取一个事件回调并放到执行栈中执行）

  • 每一个task会从头到尾将这个任务执行完毕，不会执行其它
  • 浏览器为了能够使得JS内部task与DOM任务能够有序的执行，会在一个task执行结束后，在下一个 task 执行开始前，对页面进行重新渲染

• microtask（又称为微任务），可以理解是在当前 task 执行结束后立即执行的任务

  • 也就是说，在当前task任务后，下一个task之前，在渲染之前
  • 所以它的响应速度相比setTimeout（setTimeout是task）会更快，因为无需等渲染
  • 也就是说，在某一个macrotask执行完后，就会将在它执行期间产生的所有microtask都执行完毕（在渲染前）

形成  macrotask  和  microtask  的场景

• macrotask：主代码块，setTimeout，setInterval等（可以看到，事件队列中的每一个事件都是一个macrotask）
• microtask：Promise，process.nextTick等

线程：

• macrotask中的事件都是放在一个事件队列中的，而这个队列由事件触发线程维护
• microtask中的所有微任务都是添加到微任务队列（Job Queues）中，等待当前macrotask执行完毕后执行，而这个队列由JS引擎线程维护

注意，有一些浏览器执行结果不一样（因为它们可能把microtask当成macrotask来执行了），

#、 js 运行机制总结

• 执行一个宏任务（栈中没有就从事件队列中获取）
• 执行过程中如果遇到微任务，就将它添加到微任务的任务队列中
• 宏任务执行完毕后，立即执行当前微任务队列中的所有微任务（依次执行）
• 当前宏任务执行完毕，开始检查渲染，然后GUI线程接管渲染
• 渲染完毕后，JS线程继续接管，开始下一个宏任务（从事件队列中获取）

#、负载均衡

对于大型的项目，由于并发访问量很大，所以往往一台服务器是吃不消的，所以一般会有若干台服务器组成一个集群，然后配合反向代理实现负载均衡

简单的说：

用户发起的请求都指向调度服务器（反向代理服务器，譬如安装了nginx控制负载均衡），然后调度服务器根据实际的调度算法，分配不同的请求给对应集群中的服务器执行，然后调度器等待实际服务器的HTTP响应，并将它反馈给用户

#、数据到达后端后的处理

一般后台都是部署到容器中的，所以一般为：

• 先是容器接受到请求（如tomcat容器）
• 然后对应容器中的后台程序接收到请求（如java程序）
• 然后就是后台会有自己的统一处理，处理完后响应响应结果

概括下：

• 一般有的后端是有统一的验证的，如安全拦截，跨域验证
• 如果这一步不符合规则，就直接返回了相应的http报文（如拒绝请求等）
• 然后当验证通过后，才会进入实际的后台代码，此时是程序接收到请求，然后执行（譬如查询数据库，大量计算等等）
• 等程序执行完毕后，就会返回一个http响应包（一般这一步也会经过多层封装）
• 然后就是将这个包从后端发送到前端，完成交互

TLS 连接：https://www.jianshu.com/p/82efa80dc2f4

浏览器工作原理：https://www.html5rocks.com/zh/tutorials/internals/howbrowserswork/

浏览器工作原理：https://zhuanlan.zhihu.com/p/47407398

回流重绘：https://www.cnblogs.com/echolun/p/10105223.html

https://www.cnblogs.com/caiyy/p/10406934.html

js单线程：https://www.cnblogs.com/wuqiuxue/p/8342121.html

浏览器进程：https://segmentfault.com/a/1190000012925872#articleHeader20

WebKit浏览器内核源码解析：https://www.cnblogs.com/xinxihua/p/14352940.html

requestAnimationFrame：https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/API/Window/requestAnimationFrame