DOM 树
什么是 DOM
从网络传给渲染引擎的 HTML 文件字节流是无法直接被渲染引擎理解的，所以要将其转化为渲染引擎能够理解的内容结构，这个结构就是 DOM
DOM 提供了对 HTML 文档结构化的表述
在渲染引擎中，DOM 有三个层面的作用：
页面的视角，DOM 是生成页面的基础数据结构，通过这套接口，JavaScript 可以对 DOM 结构进行访问，从而改变文档的结构、样式和内容
安全视角，DOM 是一道安全防护线，一些不安全的内容在 DOM 解析阶段就被拒之门外了
JavaScript 脚本视角，DOM 提供给 JavaScript 脚本操作的接口，
DOM 树生成
构建 DOM 树：
Tokenizing：根据 HTML 规范将字符流解析为标记
Lexing：词法分析将标记转换为对象并定义属性和规则
DOM construction：根据 HTML 标记关系将对象组成 DOM 树
渲染引擎内部，有一个叫 HTML 解析器（HTMLParser）的模块，它的职责就是负责将 HTML 字节流转换为 DOM 结构
HTML 解析器并不是等整个文档加载完成之后再解析的，而是网络进程加载了多少数据，HTML 解析器便解析多少数据
流程
1、网络进程接收到响应头之后，会根据响应头中的 content-type 字段来判断文件的类型，比如 content-type 的值是“text/html”，那么浏览器就会判断这是一个 HTML 类型的文件，然后为该请求选择或者创建一个渲染进程。
2、渲染进程准备好之后，网络进程和渲染进程之间会建立一个共享数据的管道，网络进程接收到数据后就往这个管道里面放，而渲染进程则从管道的另外一端不断地读取数据，并同时将读取的数据（字节流）“喂”给 HTML 解析器。
3、渲染进程的 HTML 解析器，它会动态接收字节流，并将其解析为 DOM
第一阶段，通过分词器将字节流转换为 Token
通过分词器先将字节流转换为一个个 Token，分为 Tag Token 和文本 Token，Tag Token 又分 StartTag 和 EndTag
后续的第二个和第三个阶段是同步进行的，需要将 Token 解析为 DOM 节点，并将 DOM 节点添加到 DOM 树中
HTML 解析器维护了一个 Token 栈结构，该 Token 栈主要用来计算节点之间的父子关系，在第一个阶段中生成的 Token 会被按照顺序压到这个栈中
如果压入到栈中的是 StartTag Token，HTML 解析器会为该 Token 创建一个 DOM 节点，然后将该节点加入到 DOM 树中，它的父节点就是栈中相邻的那个元素生成的节点
如果分词器解析出来是文本 Token，那么会生成一个文本节点，然后将该节点加入到 DOM 树中，文本 Token 是不需要压入到栈中，它的父节点就是当前栈顶 Token 所对应的 DOM 节点
如果分词器解析出来的是 EndTag 标签，比如是 EndTag div，HTML 解析器会查看 Token 栈顶的元素是否是 StarTag div，如果是，就将 StartTag div 从栈中弹出，表示该 div 元素解析完成
通过分词器产生的新 Token 就这样不停地压栈和出栈，整个解析过程就这样一直持续下去，直到分词器将所有字节流分词完成
JavaScript 如何影响 DOM 树
内嵌 JavaScript 脚本
<html>
<body>
<div>1</div>
<script>
let div1 = document.getElementsByTagName("div")[0];
div1.innerText = "time.geekbang";
</script>
<div>test</div>
</body>
</html>解析到 script 标签时，渲染引擎判断这是一段脚本，此时 HTML 解析器就会暂停 DOM 的解析，因为接下来的 JavaScript 可能要修改当前已经生成的 DOM 结构
执行这段脚本之后，div 节点内容已经修改为 time.geekbang 了。脚本执行完成之后，HTML 解析器恢复解析过程，继续解析后续的内容，直至生成最终的 DOM。
页面中引入 JavaScript
//foo.js
let div1 = document.getElementsByTagName("div")[0];
div1.innerText = "time.geekbang";<html>
<body>
<div>1</div>
<script type="text/javascript" src="foo.js"></script>
<div>test</div>
</body>
</html>整个执行流程还是一样的，执行到 JavaScript 标签时，暂停整个 DOM 的解析，执行 JavaScript 代码，不过这里执行 JavaScript 时，需要先下载这段 JavaScript 代码
这里需要重点关注下载环境，因为 JavaScript 文件的下载过程会阻塞 DOM 解析，而通常下载又是非常耗时的，会受到网络环境、JavaScript 文件大小等因素的影响。
不过 Chrome 浏览器做了很多优化，其中一个主要的优化是预解析操作。当渲染引擎收到字节流之后，会开启一个预解析线程，用来分析 HTML 文件中包含的 JavaScript、CSS 等相关文件，解析到相关文件之后，预解析线程会提前下载这些文件。
引入 JavaScript 线程会阻塞 DOM，不过也有一些相关的策略来规避，比如使用 CDN 来加速 JavaScript 文件的加载，压缩 JavaScript 文件的体积。另外，如果 JavaScript 文件中没有操作 DOM 相关代码，就可以将该 JavaScript 脚本设置为异步加载，通过 async 或 defer 来标记代码
<script async type="text/javascript" src='foo.js'></script>
<script defer type="text/javascript" src='foo.js'></script>async 和 defer 虽然都是异步的，不过还有一些差异，使用 async 标志的脚本文件一旦加载完成，会立即执行；而使用了 defer 标记的脚本文件，需要在 DOMContentLoaded 事件之前执行。
其他情况
<head>
<style src='theme.css'></style>
</head>
<body>
<div>1</div>
<script>
let div1 = document.getElementsByTagName('div')[0]
div1.innerText = 'time.geekbang' // 需要 DOM
div1.style.color = 'red' // 需要 CSSOM
</script>
<div>test</div>
</body>
</html>JavaScript 代码出现了 div1.style.color = ‘red' 的语句，它是用来操纵 CSSOM 的，所以在执行 JavaScript 之前，需要先解析 JavaScript 语句之上所有的 CSS 样式
如果代码里引用了外部的 CSS 文件，那么在执行 JavaScript 之前，还需要等待外部的 CSS 文件下载完成，并解析生成 CSSOM 对象之后，才能执行 JavaScript 脚本。
而 JavaScript 引擎在解析 JavaScript 之前，是不知道 JavaScript 是否操纵了 CSSOM 的，所以渲染引擎在遇到 JavaScript 脚本时，不管该脚本是否操纵了 CSSOM，都会执行 CSS 文件下载，解析操作，再执行 JavaScript 脚本。
JavaScript 脚本是依赖样式表的，这又多了一个阻塞过程
总结
JavaScript 会阻塞 DOM 生成，而样式文件又会阻塞 JavaScript 的执行，所以在实际的工程中需要重点关注 JavaScript 文件和样式表文件，使用不当会影响到页面性能的
CSSOM
构建 CSSOM 树：
Tokenizing：字符流转换为标记流
Node：根据标记创建节点
CSSOM：节点创建 CSSOM 树
和 HTML 一样，渲染引擎也是无法直接理解 CSS 文件内容的，所以需要将其解析成渲染引擎能够理解的结构，这个结构就是 CSSOM
CSSOM 也具有两个作用，第一个是提供给 JavaScript 操作样式表的能力，第二个是为布局树的合成提供基础的样式信息。这个 CSSOM 体现在 DOM 中就是 document.styleSheets。
有了 DOM 和 CSSOM，接下来就可以合成布局树了
等 DOM 和 CSSOM 都构建好之后，渲染引擎就会构造布局树。布局树的结构基本上就是复制 DOM 树的结构，不同之处在于 DOM 树中那些不需要显示的元素会被过滤掉，如 display:none 属性的元素、head 标签、script 标签等。复制好基本的布局树结构之后，渲染引擎会为对应的 DOM 元素选择对应的样式信息，这个过程就是样式计算。样式计算完成之后，渲染引擎还需要计算布局树中每个元素对应的几何位置，这个过程就是计算布局。通过样式计算和计算布局就完成了最终布局树的构建。再之后，就该进行后续的绘制操作了。
影响页面展示的因素
1、请求发出之后到提交数据阶段
影响因素：网络或服务器处理
2、提交数据之后渲染进程会创建一个空白页面，这段时间称为解析白屏，并等待 CSS 文件和 JavaScript 文件的加载完成，生成 CSSOM 和 DOM，然后合成布局树，最后还要经过一系列的步骤准备首次渲染
3、等首次渲染完成之后，就开始进入完整页面的生成阶段了，然后页面会一点点被绘制出来
白屏时间
解析 HTML、下载 CSS、下载 JavaScript、生成 CSSOM、执行 JavaScript、生成布局树、绘制页面一系列操作
通常情况下的瓶颈主要体现在下载 CSS 文件、下载 JavaScript 文件和执行 JavaScript
所以要想缩短白屏时长，可以有以下策略
通过内联 JavaScript、内联 CSS 来移除这两种类型的文件下载，这样获取到 HTML 文件之后就可以直接开始渲染流程了。
但并不是所有的场合都适合内联，那么还可以尽量减少文件大小，比如通过 webpack 等工具移除一些不必要的注释，并压缩 JavaScript 文件
还可以将一些不需要在解析 HTML 阶段使用的 JavaScript 标记上 sync 或者 defer。
对于大的 CSS 文件，可以通过媒体查询属性，将其拆分为多个不同用途的 CSS 文件，这样只有在特定的场景下才会加载特定的 CSS 文件
通过以上策略就能缩短白屏展示的时长了，不过在实际项目中，总是存在各种各样的情况，这些策略并不能随心所欲地去引用，所以还需要结合实际情况来调整最佳方案