一：浏览器高层结构

1.1：浏览器结构图

• 1：user interface ：浏览器交互界面
• 2：browser engine：浏览器引擎：接收用户界面指令传给解析引擎
• 3：render engine：呈现引擎：负责显示请求的内容。如果请求的内容是 HTML，它就负责解析 HTML和 CSS 内容，并将解析后的内容显示在屏幕上
• 4：network：网络，传输网络资源
• 5：js ：javascript interprete js解析器
• 6：ui backend：用于绘制基本的窗口小部件
• 7：database ：数据存储引擎

1.2：浏览器render引擎

firefox是以gekco引擎，chrome和safari是以webkit引擎

二：浏览器渲染页面到屏幕上的主流程

2.1：两种引擎的渲染过程很相似，本文以webkit为例，过程如下:

2.2：如何在浏览器中查看上面的过程呢？

结合 chrome的timeline，可以看到网页解析的过程如下：

1：receive response，receive data：接收请求返回资源
2：parse html：html dom节点的解析
3：recalculate style ：生成渲染树（渲染树与dom树不同的地方在于，dom树会把所有的dom节点都展示出来，渲染树只会展示display非none的元素）
4：layout ：将渲染树上的节点，根据它的高度，宽度，位置，为节点生成盒子（layout）。
5：paint：确定渲染树上的节点的大小和位置后，便可以对节点进行涂鸦（paint）
6：composite layer：合成层；当渲染树上的节点涂鸦完毕后，便生成位图（bitmap），浏览器把此位图从CPU传输到GPU
跟css相关的部分从layout开始，经过paint，最终再composite layer 生成位图。

三：影响渲染过程的css属性

3.1 layout:布局

影响layout布局的css属性如图

1：盒子盒模型，所以跟盒模型相关的属性的修改都会触发layout
2：位置(postition,float)相关
3：跟获取client的属性：clientHeight，clientWidth，clientTop，clientLeft
4：跟获取offset的属性：offsetHeight，offsetWidth，offsetTop，offsetLeft
5：跟获取scroll的属性：scrollHeight，scrollWidth，scrollTop，scrollLeft

3.2 paint步骤：绘制

3.2.1 paint

paint顾名思义，涂鸦，绘制，所以跟color(fontcolor,background-color)相关
打开chrome的开发者工具，按下“esc”，会弹出如下界面

• 勾选show paint rectangles选项
• 可以看到页面上绘制区域。

3.2.2 主要有2大类交互可触发paint

1. 页面滚动（scroll，实际上跟layout有关系，layout的改变必定会触发paint阶段：即重绘）
2. 互动操作

• Dom节点被Javascript改变，导致Chrome重新计算页面的layout。

解析：dom节点增加，删除，位置移动，展示与否等操作，会引起DOM树变化（html parse阶段）或 CSS 树变化（dom + css
render阶段）；

• 用户交互/** CSS 伪类

解析：如hover导致某些元素页面样式的变化。而若样式中有跟paint阶段相关的，则会触发重绘

• 调整窗口大小 和 改变字体

解析：窗口大小改变时，可看到绿色的重绘区域在变化，截图如下：

• 内容变化

简单脑补（根据 W3C 的 HTML DOM 标准，HTML 文档中的所有内容都是节点，dom节点中的文本成为文本节点）
解析：比如用户在input框中输入文字，修改的是DOM结构，所以触发的layout，paint和composite layer三个阶段

• 计算 offsetWidth 和 offsetHeight 属性

解析：offsetxxx，scrollxxx，clientxxx跟元素的位置相关，所以首先触发的是layout阶段，再触发paint，compostie
layer。

• 增加或者移除样式表

解析：若修改的样式表跟css盒模型相关的，会触发layout阶段，paint，composite layer随即触发。

3.3 composite layer: 合成图层

3.3.1 如何创建layer

1)：3D 或透视变换(perspective transform) CSS 属性
2)：使用加速视频解码的
3)：拥有 3D (WebGL) 上下文或加速的 2D 上下文的
4)：混合插件(如 Flash)
5)：对自己的 opacity 做 CSS 动画或使用一个动画 webkit 变换的元素
6)：拥有加速 CSS 过滤器的元素
7)：元素有一个包含复合层的后代节点(换句话说，就是一个元素拥有一个子元素，该子元素在自己的层里)
8)：元素有一个 z-index 较低且包含一个复合层的兄弟元素(换句话说就是该元素在复合层上面渲染)
9)：在webkit内核的浏览器中，如果有上述情况，则会创建一个独立的layer。

3.3.2 拒绝layer泛滥

当对元素创建layer之后，会节省layout和paint阶段，但是layer不能泛滥。
layer跟psd中图层很像，我们知道在psd中图层越多，psd图片就会越大。
同理，layer越多，占用的内存就越多，当在内存有限的移动设备上（手机），过多的渲染带来的开销超过了它在性能上的改善,得不偿失；
白白的给元素添加layer，一般通过* {-webkit-transform: translateZ(0);}为元素添加layer
但创建layer的原则：当且仅当需要的时候才为元素创建渲染层。

四：渲染三阶段分别注意的事项

渲染分为三阶段：layout，paint，composite layer，修改不同的css属性会触发不同的阶段，触发的阶段越靠前，渲染的代价越高。

1：尽量避免触发layout（位置相关的可通过transform代替 top left），paint。 除写css属性外，读取css的位置大小相关属性会导致触发layout阶段，要分离读写，减少layout。
2：应该尽量避免重绘，并且尽可能的使绘制区域最小，以提升页面性能。 但是有些必须使用的样式效果还是要用的，比如fixed等重要的是作为前端人员，能够预估这些代码所带来的性能损耗及所造成的影响。
3：避免组合触发 比如滚动和hover效果，hover中若使用border-shadow，border-style修改，则会损耗较大的性能，有可能会触发丢帧的现象。 改进办法：在滚动时，增加计时器，可先把hover效果禁掉，滚动结束后再打开hover效果。

五：setTimeout/setInterval PK requestAniamtionFrame(rAF)

requestAnimationFrame是一个监听帧的API，即每绘制完一帧后就执行一下requestAnimationFrame函数。

 //setTimeout/setInterval使用方法
var loop = setInterva(function(){
        if(){
            clearInterval(loop);
            loop = null;
        }else{
           //to do
        }
    }, 20);

rAF使用方法

var loop = function(){
        if(){
            // to do
            requestAnimationFrame(loop);//有没有超简单?
        }
    };

rAF何时执行下一帧即何时执行回调? rAF不是自己指定回调函数运行的时间，而是跟着浏览器内建的刷新频率来执行回调，这当然就能达到浏览器所能实现动画的最佳效果 rAF PK setTimeout/setInterval?

六：GPU硬件加速

6.1如何开启GPU硬件加速

CSS的 animations, transforms 以及 transitions 不会自动开启GPU加速，而是由浏览器的缓慢的软件渲染引擎来执行。

大部分的浏览器提供了触发GPU加速的CSS规则， 浏览器检测到页面中某个DOM元素应用了这些CSS规则时就会开启GPU硬件加速，最显著的css规则是元素的3D变换。 所以，网站上会看到某些节点有下面的似乎没有用的属性出现:

transformZ(0); transform3d(0,0,0)不要小看这些属性，他们可以让拥有这个属性的元素生成单独的composite layer。这样，不管这个元素的大小，位置等变换，都不会触发layout和paint阶段，直接执行composite layers (合成图层)阶段，浏览器会把这个合成图层layer当做位图上传到GPU。 GPU硬件加速后节省的时间：

1：cpu进行layout，paint的时间；
2：CPU向GPU传输位图的时间

七：如何查看页面中最耗性能的节点

打开chrome调试工具，再按esc键，出现以下界面

1：show paint rectangle :显示可绘制区域
2：show composited layer borders：显示layer
3：show FPS borders：显示一帧耗费的时间（60帧/秒是最优效果，即一帧16.6ms）
4：enable continuous page repainting：使页面持续重绘
5：show potential scoll bottlenecks：(shows areas of the page that slow down scrolling)展示可能会减慢页面滚动的区块

勾选4：enable continuous page repainting

1):打开Elements面板，使用上下左右来切换选择DOM，然后按下快捷键H来hide或者显示元素，同时观察每帧渲染时间。

2):如何某个元素按下H键后，帧时间会突然下降，则说明这个元素中有比较耗时的css属性，找到节点中css属性。

3):依次取消面板中的CSS样式再观察每帧渲染时间，找出影响元素渲染帧时间的css属性。

实践：用上面的方法，找出这个页面http://css3exp.com/moon/ 中最消耗性能的节点及样式

答案:body:background wrap:box-shadow

八:参考资料

浏览器引擎工作机制：http://www.cnblogs.com/luluping/archive/2013/04/05/3000461.html render树与css：http://www.cnblogs.com/luluping/archive/2013/04/05/3000460.html 浏览器工作原理：http://www.html5rocks.com/zh/tutorials/internals/howbrowserswork/

原文来自：https://www.cnblogs.com/quincyWang/p/6932382.html