JS 原力覺醒 Day25 - CRP : 關鍵渲染路徑

當使用者進入頁面、瀏覽器收到請求並回傳前端相關檔案後，到最後使用者看到的畫面呈現之前，還有很多步驟會被執行，這一連串步驟的總和就稱為 Critical Rendering Path ( 中譯：關鍵渲染路徑），了解關鍵渲染路徑，在網站前端頁面需要做效能優化時，就可以比較容易知道，要從哪裡下手。

關鍵渲染路徑（以下簡稱 CRP ) 大致上會執行以下六個步驟：

建構 DOM Tree
建構 CSSOM Tree
執行 JavaScript
創造渲染樹
產生畫面佈局
繪製、產生畫面

下面就讓我們一個步驟一個步驟詳細來看：

Step1. 建構 DOM Tree

前一章節有講到網頁的 DOM 是根據 HTML 內容而來，這個轉換的過程有點像這個系列一開頭我們討論 JS 語法解析那段，瀏覽器會根據 HTML Tag 將內容轉為一個一個 Token （標記）

之後會根據這些 Token 將對應的標籤轉換成節點，之後根據 Token 的前後關係產生出 DOM Tree 。

Step2. 建構 CSSOM Tree

CSSOM ( CSS Object Model ) 是代表跟 DOM 元素對應樣式的物件。他的表現形式跟 DOM 很像，只是 CSSOM 是依附著每個節點，各個節點都會有對應的樣式 ( Style )，所以基本上 CSSOM Tree 跟 DOM Tree 長的會很像。

這邊要注意的是，CSS 在頁面載入行為裡，是屬於鎖定渲染的資源( Render Blocking Resource ），意思是，在頁面仔入時，只要還沒有拿到所有的 CSS 檔案並成功載入，那瀏覽器就會等到完成載入為止，這意味著，每個網頁上的 CSS 檔案，都會拖到載入速度。

除了 Render Blocking ，也有人說 CSS 是「Script Blocking 」，因為在瀏覽器載入所有的 CSS 檔案之後，瀏覽器才會進入的我們的下一步「執行 JS」。在產生 CSSOM 時，越多層的選擇器，在元素與樣式的匹配上會需要更多時間來進行。以下面這兩個 CSS 類別為例：

A : p {  color:red; } 

B : div h1 { font-size:22px;}

第二種 B 情況的 CSS 會需要更多時間來做匹配，首先瀏覽器會先找到頁面上所有的 h1 元素，而後在看這個元素的父類別是不是一個 div 元素，因此瀏覽器在匹配樣式時其實是以「從右邊到左邊」的順序來進行的，所以現在你就了解，如果你有加速前端渲染速度的請求，就要減少 CSS 選擇器層級的長度，在這方面，BEM 的 CSS 命名撰寫風格就把層級關係透過命名的方式來表達，同時也大幅度的減少選擇器的少用次數，建議對 CSS 有興趣鑽研的人一定要看一下。

類似的命名風格或規範，除了 BEM 之外還有 OOCSS 跟 SMACSS ，這些規範都是透過一些原則，來達到最大程度的減少重複，除了好維護之外，其實也能提升畫面渲染的效率，這也是為什麼這些規範常常被資深前端人員提起、並視為圭臬的原因。

Step3. 執行 JS

JS 則是鎖定轉譯，在 JS 執行完之前，瀏覽器都不會繼續做 HTML 文件的轉譯跟建構。當瀏覽器轉譯時碰到 <script> ，他會停下來等到 JS 執行完成之後才會再往下。這也是為什麼我們常常說要把 <script> 標籤放到整個網頁最後面的原因。

Step4. 創造渲染樹

渲染樹 (Rendering Tree) 其實就是 DOM 搭配 CSSOM 的結果，在用白話一點的方式來說，就是「最後會被渲染在畫面上」的結構樹，所以如果 CSS 樣式導致某個 Node 沒辦法顯示，（如display:none )，那麼他就不會出現在渲染樹上。

Step.5 產生畫面編排 ( Layout )

我們已經取得代表元素層級關係的 DOM 樹結構，也匹配了個元素對應的樣式，最終搭配兩者產生出了渲染樹，現在我們離最後產生可視畫面的階段已經不遠了，但是還差一個步驟，我們還必須弄清楚所有元素的實際位置，以及元素該如何呈現，那就是產生畫面編排 ( Layout ) 的步驟。

Layout 產生的方式，會跟 meta tag 裡面的 viewpoint 屬性有很大的關係：

<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">

viewpoint 的 meta tag 用來告訴瀏覽器，頁面要怎麼縮放，還有維度，就是指畫面像素（瀏覽器畫面）跟螢幕像素（硬體）的比例，content 之中，width 用來設定瀏覽器畫面寬度是多少，把他設定成 device-width 的話就是在告訴瀏覽器，畫面顯示的螢幕寬度要跟硬體裝置相同（手機、電腦），如果沒給 width 值的話，瀏覽器就會使用預設的 980px 來當作預設的畫面顯示寬度。這個屬性在 HTML5 後出現，常用在 RWD 的設計實作之中。 initial-scale=1.0 是指預設的縮放程度，最常見的值也是預設值，就是 1 。