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为何要梳理这篇文章?css
最近刚好被问到这方面的问题,尝试整理后发现,这道题的覆盖面能够很是广,很适合做为一道承载知识体系的题目。html
关于这道题目的吐槽暂且不提(这是一道被提到无数次的题,获得很多人的赞同,也被不少人反感),本文的目的是如何借助这道题梳理本身的前端知识体系!前端
窃认为,每个前端人员,若是要往更高阶发展,必然会将本身的知识体系梳理一遍,没有牢固的知识体系,没法往更高处走!html5
展示形式:本文并非将全部的知识点列一遍,而是偏向于分析+梳理
java
内容:在本文中只会梳理一些比较重要的前端向知识点,其它的可能会被省略node
目标:本文的目标是梳理一个较为完整的前端向知识体系nginx
本文是我的阶段性梳理知识体系的成果,而后加以修缮后发布成文章,所以并不确保适用于全部人员,可是,我的认为本文仍是有必定参考价值的git
另外,若有不一样看法,能够一块儿讨论es6
----------超长文预警,须要花费大量时间。----------
本文适合有必定经验的前端人员,新手请规避。
本文内容超多,建议先了解主干,而后分红多批次阅读。
本文是前端向,之前端领域的知识为重点
从浏览器接收url到开启网络请求线程
开启网络线程到发出一个完整的http请求
从服务器接收到请求到对应后台接收到请求
后台和前台的http交互
单独拎出来的缓存问题,http的缓存
解析页面流程
CSS的可视化格式模型
JS引擎解析过程
看到这道题目,不借助搜索引擎,本身的内心是否有一个答案?
这里,以目前的经验(了解过一些处于不一样阶段的相关前端人员的状况),大概有如下几种状况:(如下都是以点见面,实际上不一样阶段人员通常都会有其它的隐藏知识点的)
彻底没什么概念的,支支吾吾的回答,通常就是这种水平(大体形象点描述):
这类人员通常都是:
固然了,后者通常还会偶尔提下http
、后台
、浏览器渲染
,js引擎
等等关键字,但基本都是一详细的问就不知道了。。。
已经有初步概念,可是可能没有完整梳理过,致使没法造成一个完整的体系,或者是不少细节都不会展开,大概是这样子的:(可能符合若干条)
到这里,看到这上面一大堆的概念后,内心应该也会有点底了。。。
实际上,大部分的前端人员可能都处于level2,可是,跳出这个阶段并不容易,通常须要积累,不断学习,才能水到渠成
这类人员通常都是:
大部分的初中级都陷在这个阶段,若是要突破,不断学习,积累,天然能水到渠成,打通任督二脉
基本能到这一步的,不是高阶就是接近高阶,由于不少概念并非靠背就能理解的,而要理解这么多,需造成体系,通常都须要积累,非一日之功。
通常包括什么样的回答呢?(这里就以本身的简略回答进行举例),通常这个阶段的人员都会符合若干条(不必定所有,固然可能还有些是这里遗漏的):
dns-prefetch
)能够看到,上述包括了一大堆的概念,仅仅是偏前端向,并且没有详细展开,就已经如此之多的概念了,因此,我的认为若是没有本身的看法,没有造成本身的知识体系,仅仅是看看,背背是没用的,过一段时间就会忘光了。
再说下通常这个阶段的均可能是什么样的人吧。(不必定准确,这里主要是靠少部分现实以及大部分推测得出)
通常符合这个条件的都会有各类隐藏属性(如看过各大框架、组件的源码,写过本身的组件、框架、脚手架,作过大型项目,整理过若干精品博文等)
因为本人层次还没有达到,因此大体说下本身的看法吧。
通常这个层次,不少大佬都并不只仅是某个技术栈了,而是成为了技术专家,技术leader之类的角色。因此仅仅是回答某个技术问题已经没法看出水准了,
可能更多的要看架构,总体把控,大型工程构建能力等等
不过,对于某些执着于技术的大佬,大概会有一些回答吧:(猜的)
总之,从软件到硬件,到材料,到分子,原子,量子,薛定谔的猫,人类起源,宇宙大爆炸,平行宇宙?感受都毫无违和感。。。
这点能够参考下本题的原始出处:
http://fex.baidu.com/blog/2014/05/what-happen/
为何说知识体系如此重要呢?这里举几个例子
假设有被问到这样一道题目(随意想到的一个):
getComputedStyle
在还没有梳理知识体系前,大概会这样回答:
getComputedStyle
会获取当前元素全部最终使用的CSS属性值(最终计算后的结果),经过window.getComputedStyle
等价于document.defaultView.getComputedStyle
调用window.getComputedStyle(elem, null).getPropertyValue("height")
可能的值为100px
,并且,就算是css上写的是inherit
,getComputedStyle
也会把它最终计算出来的。不过注意,若是元素的背景色透明,那么getComputedStyle
获取出来的就是透明的这个背景(由于透明自己也是有效的),而不会是父节点的背景。因此它不必定是最终显示的颜色。就这个API来讲,上述的回答已经比较全面了。
可是,其实它是能够继续延伸的。
譬如如今会这样回答:
getComputedStyle
会获取当前元素全部最终使用的CSS属性值,window.
和document.defaultView.
等价...getComputedStyle
会引发回流,由于它须要获取祖先节点的一些信息进行计算(譬如宽高等),因此用的时候慎用,回流会引发性能问题。而后合适的话会将话题引导回流,重绘,浏览器渲染原理等等。固然也能够列举一些其它会引起回流的操做,如offsetXXX
,scrollXXX
,clientXXX
,currentStyle
等等再举一个例子:
visibility: hidden
和display: none
的区别能够以下回答:
display
因为隐藏后不占据位置,因此形成了dom树的改变,会引起回流,代价较大display
时如何优化,通常会用复合层优化,或者要求低一点用absolute
让其脱离普通文档流也行。而后能够将话题引到普通文档流,absolute
文档流,复合图层的区别,上面这些大概就是知识系统化后的回答,会更全面,容易由浅入深,并且一有机会就能够往更底层挖
此部分的内容是站在我的视角分析的,并非说就必定是正确答案
首先明确,计算机方面的知识是能够无穷无尽的挖的,而本文的重点是梳理前端向的重点知识
对于前端向(这里可能没有提到node.js
之类的,更多的是指客户端前端),这里将知识点按重要程度划分红如下几大类:
为何要按上面这种方式划分?
这大概与我的的技术成长有关。
记得最开始学前端知识时,是一点一点的积累,一个知识点一个知识点的攻克。
就这样,虽然在很长一段时间内积累了很多的知识,可是,老是没法将它串联到一块儿。每次梳理时都是很分散的,没法保持思路连贯性。
直到后来,在将浏览器渲染原理、JS运行机制、JS引擎解析流程梳理一遍后,感受就跟打通了任督二脉同样,有了一个总体的架构,之前的知识点都连贯起来了。
梳理出了一个知识体系,之后就算再学新的知识,也会尽可能往这个体系上靠拢,环环相扣,更容易理解,也更不容易遗忘
回到这道题上,如何回答呢?先梳理一个骨架
知识体系中,最重要的是骨架,脉络。有了骨架后,才方便填充细节。因此,先梳理下主干流程:
1. 从浏览器接收url到开启网络请求线程(这一部分能够展开浏览器的机制以及进程与线程之间的关系) 2. 开启网络线程到发出一个完整的http请求(这一部分涉及到dns查询,tcp/ip请求,五层因特网协议栈等知识) 3. 从服务器接收到请求到对应后台接收到请求(这一部分可能涉及到负载均衡,安全拦截以及后台内部的处理等等) 4. 后台和前台的http交互(这一部分包括http头部、响应码、报文结构、cookie等知识,能够提下静态资源的cookie优化,以及编码解码,如gzip压缩等) 5. 单独拎出来的缓存问题,http的缓存(这部分包括http缓存头部,etag,catch-control等) 6. 浏览器接收到http数据包后的解析流程(解析html-词法分析而后解析成dom树、解析css生成css规则树、合并成render树,而后layout、painting渲染、复合图层的合成、GPU绘制、外链资源的处理、loaded和domcontentloaded等) 7. CSS的可视化格式模型(元素的渲染规则,如包含块,控制框,BFC,IFC等概念) 8. JS引擎解析过程(JS的解释阶段,预处理阶段,执行阶段生成执行上下文,VO,做用域链、回收机制等等) 9. 其它(能够拓展不一样的知识模块,如跨域,web安全,hybrid模式等等内容)
梳理出主干骨架,而后就须要往骨架上填充细节内容
这一部分展开的内容是:浏览器进程/线程模型,JS的运行机制
浏览器是多进程的,有一个主控进程,以及每个tab页面都会新开一个进程(某些状况下多个tab会合并进程)
进程可能包括主控进程,插件进程,GPU,tab页(浏览器内核)等等
以下图:
每个tab页面能够看做是浏览器内核进程,而后这个进程是多线程的,它有几大类子线程
能够看到,里面的JS引擎是内核进程中的一个线程,这也是为何常说JS引擎是单线程的
输入URL后,会进行解析(URL的本质就是统一资源定位符)
URL通常包括几大部分:
protocol
,协议头,譬若有http,ftp等host
,主机域名或IP地址port
,端口号path
,目录路径query
,即查询参数fragment
,即#
后的hash值,通常用来定位到某个位置每次网络请求时都须要开辟单独的线程进行,譬如若是URL解析到http协议,就会新建一个网络线程去处理资源下载
所以浏览器会根据解析出得协议,开辟一个网络线程,前往请求资源(这里,暂时理解为是浏览器内核开辟的,若有错误,后续修复)
因为篇幅关系,这里就大概介绍一个主干流程,关于浏览器的进程机制,更多能够参考之前总结的一篇文章(由于内容实在过多,里面包括JS运行机制,进程线程的详解)
这一部分主要内容包括:dns
查询,tcp/ip
请求构建,五层因特网协议栈
等等
仍然是先梳理主干,有些详细的过程不展开(由于展开的话内容过多)
若是输入的是域名,须要进行dns解析成IP,大体流程:
注意,域名查询时有多是通过了CDN调度器的(若是有cdn存储功能的话)
并且,须要知道dns解析是很耗时的,所以若是解析域名过多,会让首屏加载变得过慢,能够考虑dns-prefetch
优化
这一块能够深刻展开,具体请去网上搜索,这里就不占篇幅了(网上能够看到很详细的解答)
http的本质就是tcp/ip
请求
须要了解3次握手规则创建链接以及断开链接时的四次挥手
tcp将http长报文划分为短报文,经过三次握手与服务端创建链接,进行可靠传输
三次握手的步骤:(抽象派)
客户端:hello,你是server么? 服务端:hello,我是server,你是client么 客户端:yes,我是client
创建链接成功后,接下来就正式传输数据
而后,待到断开链接时,须要进行四次挥手(由于是全双工的,因此须要四次挥手)
四次挥手的步骤:(抽象派)
主动方:我已经关闭了向你那边的主动通道了,只能被动接收了 被动方:收到通道关闭的信息 被动方:那我也告诉你,我这边向你的主动通道也关闭了 主动方:最后收到数据,以后双方没法通讯
tcp/ip的并发限制
浏览器对同一域名下并发的tcp链接是有限制的(2-10个不等)
并且在http1.0中每每一个资源下载就须要对应一个tcp/ip请求
因此针对这个瓶颈,又出现了不少的资源优化方案
get和post的区别
get和post虽然本质都是tcp/ip,但二者除了在http层面外,在tcp/ip层面也有区别。
get会产生一个tcp数据包,post两个
具体就是:
headers
和data
一块儿发送出去,服务器响应200(返回数据),headers
,服务器响应100 continue
,浏览器再发送data
,服务器响应200(返回数据)。
再说一点,这里的区别是specification
(规范)层面,而不是implementation
(对规范的实现)
其实这个概念挺难记全的,记不全不要紧,可是要有一个总体概念
其实就是一个概念: 从客户端发出http请求到服务器接收,中间会通过一系列的流程。
简括就是:
从应用层的发送http请求,到传输层经过三次握手创建tcp/ip链接,再到网络层的ip寻址,再到数据链路层的封装成帧,最后到物理层的利用物理介质传输。
固然,服务端的接收就是反过来的步骤
五层因特网协议栈其实就是:
1.应用层(dns,http) DNS解析成IP并发送http请求 2.传输层(tcp,udp) 创建tcp链接(三次握手) 3.网络层(IP,ARP) IP寻址 4.数据链路层(PPP) 封装成帧 5.物理层(利用物理介质传输比特流) 物理传输(而后传输的时候经过双绞线,电磁波等各类介质)
固然,其实也有一个完整的OSI七层框架,与之相比,多了会话层、表示层。
OSI七层框架:物理层
、数据链路层
、网络层
、传输层
、会话层
、表示层
、应用层
表示层:主要处理两个通讯系统中交换信息的表示方式,包括数据格式交换,数据加密与解密,数据压缩与终端类型转换等 会话层:它具体管理不一样用户和进程之间的对话,如控制登录和注销过程
服务端在接收到请求时,内部会进行不少的处理
这里因为不是专业的后端分析,因此只是简单的介绍下,不深刻
对于大型的项目,因为并发访问量很大,因此每每一台服务器是吃不消的,因此通常会有若干台服务器组成一个集群,而后配合反向代理实现负载均衡
固然了,负载均衡不止这一种实现方式,这里不深刻...
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),而后调度服务器根据实际的调度算法,分配不一样的请求给对应集群中的服务器执行,而后调度器等待实际服务器的HTTP响应,并将它反馈给用户
通常后台都是部署到容器中的,因此通常为:
归纳下:
先后端交互时,http报文做为信息的载体
因此http是一块很重要的内容,这一部分重点介绍它
报文通常包括了:通用头部
,请求/响应头部
,请求/响应体
通用头部
这也是开发人员见过的最多的信息,包括以下:
Request Url: 请求的web服务器地址 Request Method: 请求方式 (Get、POST、OPTIONS、PUT、HEAD、DELETE、CONNECT、TRACE) Status Code: 请求的返回状态码,如200表明成功 Remote Address: 请求的远程服务器地址(会转为IP)
譬如,在跨域拒绝时,多是method为options
,状态码为404/405
等(固然,实际上可能的组合有不少)
其中,Method的话通常分为两批次:
HTTP1.0定义了三种请求方法: GET, POST 和 HEAD方法。 以及几种Additional Request Methods:PUT、DELETE、LINK、UNLINK HTTP1.1定义了八种请求方法:GET、POST、HEAD、OPTIONS, PUT, DELETE, TRACE 和 CONNECT 方法。
HTTP 1.0
定义参考:https://tools.ietf.org/html/rfc1945
HTTP 1.1
定义参考:https://tools.ietf.org/html/rfc2616
这里面最经常使用到的就是状态码,不少时候都是经过状态码来判断,如(列举几个最多见的):
200——代表该请求被成功地完成,所请求的资源发送回客户端 304——自从上次请求后,请求的网页未修改过,请客户端使用本地缓存 400——客户端请求有错(譬如能够是安全模块拦截) 401——请求未经受权 403——禁止访问(譬如能够是未登陆时禁止) 404——资源未找到 500——服务器内部错误 503——服务不可用 ...
再列举下大体不一样范围状态的意义
1xx——指示信息,表示请求已接收,继续处理 2xx——成功,表示请求已被成功接收、理解、接受 3xx——重定向,要完成请求必须进行更进一步的操做 4xx——客户端错误,请求有语法错误或请求没法实现 5xx——服务器端错误,服务器未能实现合法的请求
总之,当请求出错时,状态码能帮助快速定位问题,完整版本的状态能够自行去互联网搜索
请求/响应头部
请求和响应头部也是分析时经常使用到的
经常使用的请求头部(部分):
Accept: 接收类型,表示浏览器支持的MIME类型 (对标服务端返回的Content-Type) Accept-Encoding:浏览器支持的压缩类型,如gzip等,超出类型不能接收 Content-Type:客户端发送出去实体内容的类型 Cache-Control: 指定请求和响应遵循的缓存机制,如no-cache If-Modified-Since:对应服务端的Last-Modified,用来匹配看文件是否变更,只能精确到1s以内,http1.0中 Expires:缓存控制,在这个时间内不会请求,直接使用缓存,http1.0,并且是服务端时间 Max-age:表明资源在本地缓存多少秒,有效时间内不会请求,而是使用缓存,http1.1中 If-None-Match:对应服务端的ETag,用来匹配文件内容是否改变(很是精确),http1.1中 Cookie: 有cookie而且同域访问时会自动带上 Connection: 当浏览器与服务器通讯时对于长链接如何进行处理,如keep-alive Host:请求的服务器URL Origin:最初的请求是从哪里发起的(只会精确到端口),Origin比Referer更尊重隐私 Referer:该页面的来源URL(适用于全部类型的请求,会精确到详细页面地址,csrf拦截经常使用到这个字段) User-Agent:用户客户端的一些必要信息,如UA头部等
经常使用的响应头部(部分):
Access-Control-Allow-Headers: 服务器端容许的请求Headers Access-Control-Allow-Methods: 服务器端容许的请求方法 Access-Control-Allow-Origin: 服务器端容许的请求Origin头部(譬如为*) Content-Type:服务端返回的实体内容的类型 Date:数据从服务器发送的时间 Cache-Control:告诉浏览器或其余客户,什么环境能够安全的缓存文档 Last-Modified:请求资源的最后修改时间 Expires:应该在何时认为文档已通过期,从而再也不缓存它 Max-age:客户端的本地资源应该缓存多少秒,开启了Cache-Control后有效 ETag:请求变量的实体标签的当前值 Set-Cookie:设置和页面关联的cookie,服务器经过这个头部把cookie传给客户端 Keep-Alive:若是客户端有keep-alive,服务端也会有响应(如timeout=38) Server:服务器的一些相关信息
通常来讲,请求头部和响应头部是匹配分析的。
譬如,请求头部的Accept
要和响应头部的Content-Type
匹配,不然会报错
譬如,跨域请求时,请求头部的Origin
要匹配响应头部的Access-Control-Allow-Origin
,不然会报跨域错误
譬如,在使用缓存时,请求头部的If-Modified-Since
、If-None-Match
分别和响应头部的Last-Modified
、ETag
对应
还有不少的分析方法,这里不一一赘述
请求/响应实体
http请求时,除了头部,还有消息实体,通常来讲
请求实体中会将一些须要的参数都放入进入(用于post请求)。
譬如实体中能够放参数的序列化形式(a=1&b=2
这种),或者直接放表单对象(Form Data
对象,上传时能够夹杂参数以及文件),等等
而通常响应实体中,就是放服务端须要传给客户端的内容
通常如今的接口请求时,实体中就是对于的信息的json格式,而像页面请求这种,里面就是直接放了一个html字符串,而后浏览器本身解析并渲染。
CRLF
CRLF(Carriage-Return Line-Feed),意思是回车换行,通常做为分隔符存在
请求头和实体消息之间有一个CRLF分隔,响应头部和响应实体之间用一个CRLF分隔
通常来讲(分隔符类别):
CRLF->Windows-style LF->Unix Style CR->Mac Style
以下图是对某请求的http报文结构的简要分析
cookie是浏览器的一种本地存储方式,通常用来帮助客户端和服务端通讯的,经常使用来进行身份校验,结合服务端的session使用。
场景以下(简述):
在登录页面,用户登录了 此时,服务端会生成一个session,session中有对于用户的信息(如用户名、密码等) 而后会有一个sessionid(至关因而服务端的这个session对应的key) 而后服务端在登陆页面中写入cookie,值就是:jsessionid=xxx 而后浏览器本地就有这个cookie了,之后访问同域名下的页面时,自动带上cookie,自动检验,在有效时间内无需二次登录。
上述就是cookie的经常使用场景简述(固然了,实际状况下得考虑更多因素)
通常来讲,cookie是不容许存放敏感信息的(千万不要明文存储用户名、密码),由于很是不安全,若是必定要强行存储,首先,必定要在cookie中设置httponly
(这样就没法经过js操做了),另外能够考虑rsa等非对称加密(由于实际上,浏览器本地也是容易被攻克的,并不安全)
另外,因为在同域名的资源请求时,浏览器会默认带上本地的cookie,针对这种状况,在某些场景下是须要优化的。
譬如如下场景:
客户端在域名A下有cookie(这个能够是登录时由服务端写入的) 而后在域名A下有一个页面,页面中有不少依赖的静态资源(都是域名A的,譬若有20个静态资源) 此时就有一个问题,页面加载,请求这些静态资源时,浏览器会默认带上cookie 也就是说,这20个静态资源的http请求,每个都得带上cookie,而实际上静态资源并不须要cookie验证 此时就形成了较为严重的浪费,并且也下降了访问速度(由于内容更多了)
固然了,针对这种场景,是有优化方案的(多域名拆分)。具体作法就是:
static.base.com
)page.base.com
(页面所在域名)下请求时,是不会带上static.base.com
域名的cookie的,因此就避免了浪费说到了多域名拆分,这里再提一个问题,那就是:
dns-prefetch
(让浏览器空闲时提早解析dns域名,不过也请合理使用,勿滥用)关于cookie的交互,能够看下图总结
首先,明确gzip
是一种压缩格式,须要浏览器支持才有效(不过通常如今浏览器都支持),
并且gzip压缩效率很好(高达70%左右)
而后gzip通常是由apache
、tomcat
等web服务器开启
固然服务器除了gzip外,也还会有其它压缩格式(如deflate,没有gzip高效,且不流行)
因此通常只须要在服务器上开启了gzip压缩,而后以后的请求就都是基于gzip压缩格式的,
很是方便。
首先看tcp/ip
层面的定义:
而后在http层面:
http1.0
中,默认使用的是短链接,也就是说,浏览器没进行一次http操做,就创建一次链接,任务结束就中断链接,譬如每个静态资源请求时都是一个单独的链接Connection: keep-alive
,在长链接的状况下,当一个网页打开完成后,客户端和服务端之间用于传输http的tcp链接不会关闭,若是客户端再次访问这个服务器的页面,会继续使用这一条已经创建的链接注意: keep-alive不会永远保持,它有一个持续时间,通常在服务器中配置(如apache),另外长链接须要客户端和服务器都支持时才有效
http2.0不是https,它至关因而http的下一代规范(譬如https的请求能够是http2.0规范的)
而后简述下http2.0与http1.1的显著不一样点:
因此,若是http2.0全面应用,不少http1.1中的优化方案就无需用到了(譬如打包成精灵图,静态资源多域名拆分等)
而后简述下http2.0的一些特性:
https就是安全版本的http,譬如一些支付等操做基本都是基于https的,由于http请求的安全系数过低了。
简单来看,https与http的区别就是: 在请求前,会创建ssl连接,确保接下来的通讯都是加密的,没法被轻易截取分析
通常来讲,若是要将网站升级成https,须要后端支持(后端须要申请证书等),而后https的开销也比http要大(由于须要额外创建安全连接以及加密等),因此通常来讲http2.0配合https的体验更佳(由于http2.0更快了)
通常来讲,主要关注的就是SSL/TLS的握手流程,以下(简述):
1. 浏览器请求创建SSL连接,并向服务端发送一个随机数–Client random和客户端支持的加密方法,好比RSA加密,此时是明文传输。 2. 服务端从中选出一组加密算法与Hash算法,回复一个随机数–Server random,并将本身的身份信息以证书的形式发回给浏览器 (证书里包含了网站地址,非对称加密的公钥,以及证书颁发机构等信息) 3. 浏览器收到服务端的证书后 - 验证证书的合法性(颁发机构是否合法,证书中包含的网址是否和正在访问的同样),若是证书信任,则浏览器会显示一个小锁头,不然会有提示 - 用户接收证书后(无论信不信任),浏览会生产新的随机数–Premaster secret,而后证书中的公钥以及指定的加密方法加密`Premaster secret`,发送给服务器。 - 利用Client random、Server random和Premaster secret经过必定的算法生成HTTP连接数据传输的对称加密key-`session key` - 使用约定好的HASH算法计算握手消息,并使用生成的`session key`对消息进行加密,最后将以前生成的全部信息发送给服务端。 4. 服务端收到浏览器的回复 - 利用已知的加解密方式与本身的私钥进行解密,获取`Premaster secret` - 和浏览器相同规则生成`session key` - 使用`session key`解密浏览器发来的握手消息,并验证Hash是否与浏览器发来的一致 - 使用`session key`加密一段握手消息,发送给浏览器 5. 浏览器解密并计算握手消息的HASH,若是与服务端发来的HASH一致,此时握手过程结束,
以后全部的https通讯数据将由以前浏览器生成的session key
并利用对称加密算法进行加密
这里放一张图(来源:阮一峰-图解SSL/TLS协议)
先后端的http交互中,使用缓存能很大程度上的提高效率,并且基本上对性能有要求的前端项目都是必用缓存的
缓存能够简单的划分红两种类型:强缓存
(200 from cache
)与协商缓存
(304
)
区别简述以下:
200 from cache
)时,浏览器若是判断本地缓存未过时,就直接使用,无需发起http请求304
)时,浏览器会向服务端发起http请求,而后服务端告诉浏览器文件未改变,让浏览器使用本地缓存对于协商缓存,使用Ctrl + F5
强制刷新可使得缓存无效
可是对于强缓存,在未过时时,必须更新资源路径才能发起新的请求(更改了路径至关因而另外一个资源了,这也是前端工程化中经常使用到的技巧)
上述提到了强缓存和协商缓存,那它们是怎么区分的呢?
答案是经过不一样的http头部控制
先看下这几个头部:
If-None-Match/E-tag、If-Modified-Since/Last-Modified、Cache-Control/Max-Age、Pragma/Expires
这些就是缓存中经常使用到的头部,这里不展开。仅列举下大体使用。
属于强缓存控制的:
(http1.1)Cache-Control/Max-Age (http1.0)Pragma/Expires
注意:Max-Age
不是一个头部,它是Cache-Control
头部的值
属于协商缓存控制的:
(http1.1)If-None-Match/E-tag (http1.0)If-Modified-Since/Last-Modified
能够看到,上述有提到http1.1
和http1.0
,这些不一样的头部是属于不一样http时期的
再提一点,其实HTML页面中也有一个meta标签能够控制缓存方案-Pragma
<META HTTP-EQUIV="Pragma" CONTENT="no-cache">
不过,这种方案仍是比较少用到,由于支持状况不佳,譬如缓存代理服务器确定不支持,因此不推荐
首先明确,http的发展是从http1.0到http1.1
而在http1.1中,出了一些新内容,弥补了http1.0的不足。
http1.0中的缓存控制:
Pragma
:严格来讲,它不属于专门的缓存控制头部,可是它设置no-cache
时可让本地强缓存失效(属于编译控制,来实现特定的指令,主要是由于兼容http1.0,因此之前又被大量应用)Expires
:服务端配置的,属于强缓存,用来控制在规定的时间以前,浏览器不会发出请求,而是直接使用本地缓存,注意,Expires通常对应服务器端时间,如Expires:Fri, 30 Oct 1998 14:19:41
If-Modified-Since/Last-Modified
:这两个是成对出现的,属于协商缓存的内容,其中浏览器的头部是If-Modified-Since
,而服务端的是Last-Modified
,它的做用是,在发起请求时,若是If-Modified-Since
和Last-Modified
匹配,那么表明服务器资源并未改变,所以服务端不会返回资源实体,而是只返回头部,通知浏览器可使用本地缓存。Last-Modified
,顾名思义,指的是文件最后的修改时间,并且只能精确到1s
之内http1.1中的缓存控制:
Cache-Control
:缓存控制头部,有no-cache、max-age等多种取值Max-Age
:服务端配置的,用来控制强缓存,在规定的时间以内,浏览器无需发出请求,直接使用本地缓存,注意,Max-Age是Cache-Control头部的值,不是独立的头部,譬如Cache-Control: max-age=3600
,并且它值得是绝对时间,由浏览器本身计算If-None-Match/E-tag
:这两个是成对出现的,属于协商缓存的内容,其中浏览器的头部是If-None-Match
,而服务端的是E-tag
,一样,发出请求后,若是If-None-Match
和E-tag
匹配,则表明内容未变,通知浏览器使用本地缓存,和Last-Modified不一样,E-tag更精确,它是相似于指纹同样的东西,基于FileEtag INode Mtime Size
生成,也就是说,只要文件变,指纹就会变,并且没有1s精确度的限制。Max-Age相比Expires?
Expires
使用的是服务器端的时间
可是有时候会有这样一种状况-客户端时间和服务端不一样步
那这样,可能就会出问题了,形成了浏览器本地的缓存无用或者一直没法过时
因此通常http1.1后不推荐使用Expires
而Max-Age
使用的是客户端本地时间的计算,所以不会有这个问题
所以推荐使用Max-Age
。
注意,若是同时启用了Cache-Control
与Expires
,Cache-Control
优先级高。
E-tag相比Last-Modified?
Last-Modified
:
而E-tag
:
若是同时带有E-tag
和Last-Modified
,服务端会优先检查E-tag
各大缓存头部的总体关系以下图
前面有提到http交互,那么接下来就是浏览器获取到html,而后解析,渲染
这部分不少都参考了网上资源,特别是图片,参考了来源中的文章
浏览器内核拿到内容后,渲染步骤大体能够分为如下几步:
1. 解析HTML,构建DOM树 2. 解析CSS,生成CSS规则树 3. 合并DOM树和CSS规则,生成render树 4. 布局render树(Layout/reflow),负责各元素尺寸、位置的计算 5. 绘制render树(paint),绘制页面像素信息 6. 浏览器会将各层的信息发送给GPU,GPU会将各层合成(composite),显示在屏幕上
以下图:
整个渲染步骤中,HTML解析是第一步。
简单的理解,这一步的流程是这样的:浏览器解析HTML,构建DOM树。
但实际上,在分析总体构建时,却不能一笔带过,得稍微展开。
解析HTML到构建出DOM固然过程能够简述以下:
Bytes → characters → tokens → nodes → DOM
譬如假设有这样一个HTML页面:(如下部分的内容出自参考来源,修改了下格式)
<html> <head> <meta name="viewport" content="width=device-width,initial-scale=1"> <link href="style.css" rel="stylesheet"> <title>Critical Path</title> </head> <body> <p>Hello <span>web performance</span> students!</p> <div><img src="awesome-photo.jpg"></div> </body> </html>
浏览器的处理以下:
列举其中的一些重点过程:
1. Conversion转换:浏览器将得到的HTML内容(Bytes)基于他的编码转换为单个字符 2. Tokenizing分词:浏览器按照HTML规范标准将这些字符转换为不一样的标记token。每一个token都有本身独特的含义以及规则集 3. Lexing词法分析:分词的结果是获得一堆的token,此时把他们转换为对象,这些对象分别定义他们的属性和规则 4. DOM构建:由于HTML标记定义的就是不一样标签之间的关系,这个关系就像是一个树形结构同样 例如:body对象的父节点就是HTML对象,而后段略p对象的父节点就是body对象
最后的DOM树以下:
同理,CSS规则树的生成也是相似。简述为:
Bytes → characters → tokens → nodes → CSSOM
譬如style.css
内容以下:
body { font-size: 16px } p { font-weight: bold } span { color: red } p span { display: none } img { float: right }
那么最终的CSSOM树就是:
当DOM树和CSSOM都有了后,就要开始构建渲染树了
通常来讲,渲染树和DOM树相对应的,但不是严格意义上的一一对应
由于有一些不可见的DOM元素不会插入到渲染树中,如head这种不可见的标签或者display: none
等
总体来讲能够看图:
有了render树,接下来就是开始渲染,基本流程以下:
图中重要的四个步骤就是:
1. 计算CSS样式 2. 构建渲染树 3. 布局,主要定位坐标和大小,是否换行,各类position overflow z-index属性 4. 绘制,将图像绘制出来
而后,图中的线与箭头表明经过js动态修改了DOM或CSS,致使了从新布局(Layout)或渲染(Repaint)
这里Layout和Repaint的概念是有区别的:
回流的成本开销要高于重绘,并且一个节点的回流每每回致使子节点以及同级节点的回流,
因此优化方案中通常都包括,尽可能避免回流。
什么会引发回流?
1.页面渲染初始化 2.DOM结构改变,好比删除了某个节点 3.render树变化,好比减小了padding 4.窗口resize 5.最复杂的一种:获取某些属性,引起回流, 不少浏览器会对回流作优化,会等到数量足够时作一次批处理回流, 可是除了render树的直接变化,当获取一些属性时,浏览器为了得到正确的值也会触发回流,这样使得浏览器优化无效,包括 (1)offset(Top/Left/Width/Height) (2) scroll(Top/Left/Width/Height) (3) cilent(Top/Left/Width/Height) (4) width,height (5) 调用了getComputedStyle()或者IE的currentStyle
回流必定伴随着重绘,重绘却能够单独出现
因此通常会有一些优化方案,如:
注意:改变字体大小会引起回流
再来看一个示例:
var s = document.body.style; s.padding = "2px"; // 回流+重绘 s.border = "1px solid red"; // 再一次 回流+重绘 s.color = "blue"; // 再一次重绘 s.backgroundColor = "#ccc"; // 再一次 重绘 s.fontSize = "14px"; // 再一次 回流+重绘 // 添加node,再一次 回流+重绘 document.body.appendChild(document.createTextNode('abc!'));
上述中的渲染停止步于绘制,但实际上绘制这一步也没有这么简单,它能够结合复合层和简单层的概念来说。
这里不展开,进简单介绍下:
更多参考:
Chrome的开发者工具中,Performance中能够看到详细的渲染过程:
上面介绍了html解析,渲染流程。但实际上,在解析html时,会遇到一些资源链接,此时就须要进行单独处理了
简单起见,这里将遇到的静态资源分为一下几大类(未列举全部):
遇到外链时的处理
当遇到上述的外链时,会单独开启一个下载线程去下载资源(http1.1中是每个资源的下载都要开启一个http请求,对应一个tcp/ip连接)
遇到CSS样式资源
CSS资源的处理有几个特色:
media query
声明的CSS是不会阻塞渲染的遇到JS脚本资源
JS脚本资源的处理有几个特色:
注意,defer和async是有区别的: defer是延迟执行,而async是异步执行。
简单的说(不展开):
async
是异步执行,异步下载完毕后就会执行,不确保执行顺序,必定在onload
前,但不肯定在DOMContentLoaded
事件的前或后defer
是延迟执行,在浏览器看起来的效果像是将脚本放在了body
后面同样(虽然按规范应该是在DOMContentLoaded
事件前,但实际上不一样浏览器的优化效果不同,也有可能在它后面)遇到img图片类资源
遇到图片等资源时,直接就是异步下载,不会阻塞解析,下载完毕后直接用图片替换原有src的地方
简单的对比:
这一部份内容不少参考《精通CSS-高级Web标准解决方案》以及参考来源
前面提到了总体的渲染概念,但实际上文档树中的元素是按什么渲染规则渲染的,是能够进一步展开的,此部份内容即: CSS的可视化格式模型
先了解:
说到底: CSS的可视化格式模型就是规定了浏览器在页面中如何处理文档树
关键字:
包含块(Containing Block) 控制框(Controlling Box) BFC(Block Formatting Context) IFC(Inline Formatting Context) 定位体系 浮动 ...
另外,CSS有三种定位机制:普通流
,浮动
,绝对定位
,如无特别说起,下文中都是针对普通流中的
一个元素的box的定位和尺寸,会与某一矩形框有关,这个框就称之为包含块。
元素会为它的子孙元素建立包含块,可是,并非说元素的包含块就是它的父元素,元素的包含块与它的祖先元素的样式等有关系
譬如:
absolute的包含块由它最近的position 属性为absolute
、relative
或者fixed
的祖先元素建立
direction
特性块级元素和块框以及行内元素和行框的相关概念
块框:
Block Box
),块框会占据一整行,用来包含子box和生成的内容Containing Box
),里面要么只包含块框,要么只包含行内框(不能混杂),若是块框内部有块级元素也有行内元素,那么行内元素会被匿名块框包围关于匿名块框的生成,示例:
<DIV> Some text <P>More text </DIV>
div
生成了一个块框,包含了另外一个块框p
以及文本内容Some text
,此时Some text
文本会被强制加到一个匿名的块框里面,被div
生成的块框包含(其实这个就是IFC
中提到的行框,包含这些行内框的这一行匿名块造成的框,行框和行内框不一样)
换句话说:
若是一个块框在其中包含另一个块框,那么咱们强迫它只能包含块框,所以其它文本内容生成出来的都是匿名块框(而不是匿名行内框)
行内框:
关于匿名行内框的生成,示例:
<P>Some <EM>emphasized</EM> text</P>
P
元素生成一个块框,其中有几个行内框(如EM
),以及文本Some
, text
,此时会专门为这些文本生成匿名行内框
display属性的影响
display
的几个属性也能够影响不一样框的生成:
block
,元素生成一个块框inline
,元素产生一个或多个的行内框inline-block
,元素产生一个行内级块框,行内块框的内部会被看成块块来格式化,而此元素自己会被看成行内级框来格式化(这也是为何会产生BFC
)none
,不生成框,再也不格式化结构中,固然了,另外一个visibility: hidden
则会产生一个不可见的框总结:
FC(格式上下文)?
FC即格式上下文,它定义框内部的元素渲染规则,比较抽象,譬如
FC像是一个大箱子,里面装有不少元素 箱子能够隔开里面的元素和外面的元素(因此外部并不会影响FC内部的渲染) 内部的规则能够是:如何定位,宽高计算,margin折叠等等
不一样类型的框参与的FC类型不一样,譬如块级框对应BFC,行内框对应IFC
注意,并非说全部的框都会产生FC,而是符合特定条件才会产生,只有产生了对应的FC后才会应用对应渲染规则
BFC规则:
在块格式化上下文中 每个元素左外边与包含块的左边相接触(对于从右到左的格式化,右外边接触右边) 即便存在浮动也是如此(因此浮动元素正常会直接贴近它的包含块的左边,与普通元素重合) 除非这个元素也建立了一个新的BFC
总结几点BFC特色:
box
在垂直方向,一个接一个的放置margin
决定,属于同一个BFC的两个box间的margin会重叠float box
重叠(可用于排版)如何触发BFC?
float
属性不为none
position
为absolute
或fixed
display
为inline-block
, flex
, inline-flex
,table
,table-cell
,table-caption
overflow
不为visible
这里提下,display: table
,它自己不产生BFC,可是它会产生匿名框(包含display: table-cell
的框),而这个匿名框产生BFC
更多请自行网上搜索
IFC即行内框产生的格式上下文
IFC规则
在行内格式化上下文中 框一个接一个地水平排列,起点是包含块的顶部。 水平方向上的 margin,border 和 padding 在框之间获得保留 框在垂直方向上能够以不一样的方式对齐:它们的顶部或底部对齐,或根据其中文字的基线对齐
行框
包含那些框的长方形区域,会造成一行,叫作行框
行框的宽度由它的包含块和其中的浮动元素决定,高度的肯定由行高度计算规则决定
行框的规则:
若是几个行内框在水平方向没法放入一个行框内,它们能够分配在两个或多个垂直堆叠的行框中(即行内框的分割) 行框在堆叠时没有垂直方向上的分割且永不重叠 行框的高度老是足够容纳所包含的全部框。不过,它可能高于它包含的最高的框(例如,框对齐会引发基线对齐) 行框的左边接触到其包含块的左边,右边接触到其包含块的右边。
结合补充下IFC规则:
浮动元素可能会处于包含块边缘和行框边缘之间 尽管在相同的行内格式化上下文中的行框一般拥有相同的宽度(包含块的宽度),它们可能会因浮动元素缩短了可用宽度,而在宽度上发生变化 同一行内格式化上下文中的行框一般高度不同(如,一行包含了一个高的图形,而其它行只包含文本) 当一行中行内框宽度的总和小于包含它们的行框的宽,它们在水平方向上的对齐,取决于 `text-align` 特性 空的行内框应该被忽略 即不包含文本,保留空白符,margin/padding/border非0的行内元素, 以及其余常规流中的内容(好比,图片,inline blocks 和 inline tables), 而且不是以换行结束的行框, 必须被看成零高度行框对待
总结:
text-align
能够用来居中等inline-block
,会在元素外层产生IFC(因此这个元素是能够经过text-align
水平居中的),固然,它内部则按照BFC规则渲染相比BFC规则来讲,IFC可能更加抽象(由于没有那么条理清晰的规则和触发条件)
但总的来讲,它就是行内元素自身如何显示以及在框内如何摆放的渲染规则,这样描述应该更容易理解
固然还有有一些其它内容:
Fixed
定位等区别z-index
的分层显示机制等这里不一一展开,更多请参考:
http://bbs.csdn.net/topics/340204423
前面有提到遇到JS脚本时,会等到它的执行,其实是须要引擎解析的,这里展开描述(介绍主干流程)
首先得明确: JS是解释型语音,因此它无需提早编译,而是由解释器实时运行
引擎对JS的处理过程能够简述以下:
1. 读取代码,进行词法分析(Lexical analysis),而后将代码分解成词元(token) 2. 对词元进行语法分析(parsing),而后将代码整理成语法树(syntax tree) 3. 使用翻译器(translator),将代码转为字节码(bytecode) 4. 使用字节码解释器(bytecode interpreter),将字节码转为机器码
最终计算机执行的就是机器码。
为了提升运行速度,现代浏览器通常采用即时编译(JIT-Just In Time compiler
)
即字节码只在运行时编译,用到哪一行就编译哪一行,而且把编译结果缓存(inline cache
)
这样整个程序的运行速度能获得显著提高。
并且,不一样浏览器策略可能还不一样,有的浏览器就省略了字节码的翻译步骤,直接转为机器码(如chrome的v8)
总结起来能够认为是: 核心的JIT
编译器将源码编译成机器码运行
上述将的是解释器的总体过程,这里再提下在正式执行JS前,还会有一个预处理阶段
(譬如变量提高,分号补全等)
预处理阶段会作一些事情,确保JS能够正确执行,这里仅提部分:
分号补全
JS执行是须要分号的,但为何如下语句却能够正常运行呢?
console.log('a') console.log('b')
缘由就是JS解释器有一个Semicolon Insertion规则,它会按照必定规则,在适当的位置补充分号
譬如列举几条自动加分号的规则:
token
无法跟前面的语法匹配时,会自动补分号。}
时,若是缺乏分号,会补分号。因而,上述的代码就变成了
console.log('a'); console.log('b');
因此能够正常运行
固然了,这里有一个经典的例子:
function b() { return { a: 'a' }; }
因为分号补全机制,因此它变成了:
function b() { return; { a: 'a' }; }
因此运行后是undefined
变量提高
通常包括函数提高和变量提高
譬如:
a = 1; b(); function b() { console.log('b'); } var a;
通过变量提高后,就变成:
function b() { console.log('b'); } var a; a = 1; b();
这里没有展开,其实展开也能够牵涉到不少内容的
譬如能够提下变量声明,函数声明,形参,实参的优先级顺序,以及es6中let有关的临时死区等
此阶段的内容中的图片来源:深刻理解JavaScript系列(10):JavaScript核心(晋级高手必读篇)
解释器解释完语法规则后,就开始执行,而后整个执行流程中大体包含如下概念:
这些概念若是深刻讲解的话内容过多,所以这里仅说起部分特性
执行上下文简单解释
执行上下文
)全局执行上下文
,并压入执行栈栈顶(不可被弹出)譬如,若是程序执行完毕,被弹出执行栈,而后有没有被引用(没有造成闭包),那么这个函数中用到的内存就会被垃圾处理器自动回收
而后执行上下文与VO,做用域链,this的关系是:
每个执行上下文,都有三个重要属性:
Variable object,VO
)Scope chain
)this
VO与AO
VO是执行上下文的属性(抽象概念),可是只有全局上下文的变量对象容许经过VO的属性名称来间接访问(由于在全局上下文里,全局对象自身就是变量对象)
AO(activation object
),当函数被调用者激活,AO就被建立了
能够理解为:
VO === AO
VO === this === global
总的来讲,VO中会存放一些变量信息(如声明的变量,函数,arguments
参数等等)
做用域链
它是执行上下文中的一个属性,原理和原型链很类似,做用很重要。
譬如流程简述:
在函数上下文中,查找一个变量foo 若是函数的VO中找到了,就直接使用 不然去它的父级做用域链中(__parent__)找 若是父级中没找到,继续往上找 直到全局上下文中也没找到就报错
this指针
这也是JS的核心知识之一,因为内容过多,这里就不展开,仅说起部分
注意:this是执行上下文环境的一个属性,而不是某个变量对象的属性
所以:
因此经典的例子:
var baz = 200; var bar = { baz: 100, foo: function() { console.log(this.baz); } }; var foo = bar.foo; // 进入环境:global foo(); // 200,严格模式中会报错,Cannot read property 'baz' of undefined // 进入环境:global bar bar.foo(); // 100
就要明白了上面this的介绍,上述例子很好理解
更多参考:
深刻理解JavaScript系列(13):This? Yes,this!
JS有垃圾处理器,因此无需手动回收内存,而是由垃圾处理器自动处理。
通常来讲,垃圾处理器有本身的回收策略。
譬如对于那些执行完毕的函数,若是没有外部引用(被引用的话会造成闭包),则会回收。(固然通常会把回收动做切割到不一样的时间段执行,防止影响性能)
经常使用的两种垃圾回收规则是:
Javascript引擎基础GC方案是(simple GC
):mark and sweep
(标记清除),简单解释以下:
譬如:(出自javascript高程)
当变量进入环境时,例如,在函数中声明一个变量,就将这个变量标记为“进入环境”。从逻辑上讲,永远不能释放进入环境的变量所占用的内存,由于只要执行流进入相应的环境,就可能会用到它们。
而当变量离开环境时,则将其标记为“离开环境”。
垃圾回收器在运行的时候会给存储在内存中的全部变量都加上标记(固然,可使用任何标记方式)。
而后,它会去掉环境中的变量以及被环境中的变量引用的变量的标记(闭包,也就是说在环境中的以及相关引用的变量会被去除标记)。
而在此以后再被加上标记的变量将被视为准备删除的变量,缘由是环境中的变量已经没法访问到这些变量了。
最后,垃圾回收器完成内存清除工做,销毁那些带标记的值并回收它们所占用的内存空间。
关于引用计数,简单点理解:
跟踪记录每一个值被引用的次数,当一个值被引用时,次数+1
,减持时-1
,下次垃圾回收器会回收次数为0
的值的内存(固然了,容易出循环引用的bug)
GC的缺陷
和其余语言同样,javascript的GC策略也没法避免一个问题: GC时,中止响应其余操做
这是为了安全考虑。
而Javascript的GC在100ms
甚至以上
对通常的应用还好,但对于JS游戏,动画对连贯性要求比较高的应用,就麻烦了。
这就是引擎须要优化的点: 避免GC形成的长时间中止响应。
GC优化策略
这里介绍经常使用到的:分代回收(Generation GC)
目的是经过区分“临时”与“持久”对象:
young generation
)tenured generation
)像node v8引擎就是采用的分代回收(和java同样,做者是java虚拟机做者。)
更多能够参考:
譬如发出网络请求时,会用AJAX,若是接口跨域,就会遇到跨域问题
能够参考:
譬如浏览器在解析HTML时,有XSSAuditor
,能够延伸到web安全相关领域
能够参考:
如能够提到viewport
概念,讲讲物理像素,逻辑像素,CSS像素等概念
如熟悉Hybrid开发的话能够说起一下Hybrid相关内容以及优化
...
上述这么多内容,目的是:梳理出本身的知识体系
本文因为是前端向,因此知识梳理时有重点,不少其它的知识点都简述或略去了,重点介绍的模块总结:
关于本文的价值?
本文是我的阶段性梳理知识体系的成果,而后加以修缮后发布成文章,所以并不确保适用于全部人员
可是,我的认为本文仍是有必定参考价值的
仍是那句话:知识要造成体系
梳理出知识体系后,有了一个骨架,知识点不易遗忘,并且学习新知识时也会更加迅速,更重要的是容易触类旁通,能够由一个普通的问题,深挖拓展到底层原理
前端知识是无穷无尽的,本文也仅仅是简单梳理出一个承载知识体系的骨架而已,更多的内容仍然须要不断学习,积累
另外,本文结合从浏览器多进程到JS单线程,JS运行机制最全面的一次梳理这篇文章,更佳噢!
初次发布2018.03.12
于我我的博客上面
http://www.dailichun.com/2018/03/12/whenyouenteraurl.html