浏览器:一个浏览器是如何工作的?(阶段四)
你好,我是winter。
我们书接上文。浏览器进行到这一步,我们已经给DOM元素添加了用于展现的CSS属性,接下来,浏览器的工作就是确定每一个元素的位置了。我们的基本原则仍然不变,就是尽可能流式地处理上一步骤的输出。
在构建DOM树和计算CSS属性这两个步骤,我们的产出都是一个一个的元素,但是在排版这个步骤中,有些情况下,我们就没法做到这样了。
尤其是表格相关排版、Flex排版和Grid排版,它们有一个显著的特点,那就是子元素之间具有关联性。
基本概念
首先我们先来介绍一些基本概念,使你可以感性地认识一下我们平常说的各种术语。
“排版”这个概念最初来自活字印刷,是指我们把一个一个的铅字根据文章顺序,放入板框当中的步骤,排版的意思是确定每一个字的位置。
在现代浏览器中,仍然借用了这个概念,但是排版的内容更加复杂,包括文字、图片、图形、表格等等,我们把浏览器确定它们位置的过程,叫作排版。
浏览器最基本的排版方案是正常流排版,它包含了顺次排布和折行等规则,这是一个跟我们提到的印刷排版类似的排版方案,也跟我们平时书写文字的方式一致,所以我们把它叫做正常流。
浏览器的文字排版遵循公认的文字排版规范,文字排版是一个复杂的系统,它规定了行模型和文字在行模型中的排布。行模型规定了行顶、行底、文字区域、基线等对齐方式。(你还记得小时候写英语的英语本吗?英语本上的四条线就是一个简单的行模型。)
此外,浏览器支持不同语言,因为不同语言的书写顺序不一致,所以浏览器的文本排版还支持双向文字系统。
浏览器又可以支持元素和文字的混排,元素被定义为占据长方形的区域,还允许边框、边距和留白,这个就是所谓的盒模型。
在正常流的基础上,浏览器还支持两类元素:绝对定位元素和浮动元素。
- 绝对定位元素把自身从正常流抽出,直接由top和left等属性确定自身的位置,不参加排版计算,也不影响其它元素。绝对定位元素由position属性控制。
- 浮动元素则是使得自己在正常流的位置向左或者向右移动到边界,并且占据一块排版空间。浮动元素由float属性控制。
除了正常流,浏览器还支持其它排版方式,比如现在非常常用的Flex排版,这些排版方式由外部元素的display属性来控制(注意,display同时还控制元素在正常流中属于inline等级还是block等级)。
正常流文字排版
我们会在CSS部分详细介绍正常流排版的行为,我们这里主要介绍浏览器中的正常流。正常流是唯一一个文字和盒混排的排版方式,我们先从文字来讲起。
要想理解正常流,我们首先要回忆一下自己如何在纸上写文章。
首先,纸是有固定宽度的,虽然纸有固定高度,但是我们可以通过下一页纸的方式来接续,因此我们不存在写不下的场景。
我们书写文字的时候,是从左到右依次书写,每一个字跟上一个字都不重叠,文字之间有一定间距,当写满一行时,我们换到下一行去继续写。
书写中文时,文字的上、下、中轴线都对齐,书写英文时,不同字母的高度不同,但是有一条基线对齐。
实际上浏览器环境也很类似。但是因为浏览器支持改变排版方向,不一定是从左到右从上到下,所以我们把文字依次书写的延伸方向称为主轴或者主方向,换行延伸的方向,跟主轴垂直交叉,称为交叉轴或者交叉方向。
我们一般会从某个字体文件中获取某个特定文字的相关信息。我们获取到的信息大概类似下面:
纵向版本:
这两张图片来自著名开源字体解析库freetype,实际上,各个库对字体的理解大同小异,我们注意一下,advance代表每一个文字排布后在主轴上的前进距离,它跟文字的宽/高不相等,是字体中最重要的属性。
除了字体提供的字形本身包含的信息,文字排版还受到一些CSS属性影响,如line-height、letter-spacing、word-spacing等。
在正常流的文字排版中,多数元素被当作长方形盒来排版,而只有display为inline的元素,是被拆成文本来排版的(还有一种run-in元素,它有时作为盒,有时作为文字,不太常用,这里不详细讲了)。
display值为inline的元素中的文字排版时会被直接排入文字流中,inline元素主轴方向的margin属性和border属性(例如主轴为横向时的margin-left和margin-right)也会被计算进排版前进距离当中。
注意,当没有强制指定文字书写方向时,在左到右文字中插入右到左向文字,会形成一个双向文字盒,反之亦然。
这样,即使没有元素包裹,混合书写方向的文字也可以形成一个盒结构,我们在排版时,遇到这样的双向文字盒,会先排完盒内再排盒外。
正常流中的盒
在正常流中,display不为inline的元素或者伪元素,会以盒的形式跟文字一起排版。多数display属性都可以分成两部分:内部的排版和是否inline,带有inline-前缀的盒,被称作行内级盒。
根据盒模型,一个盒具有margin、border、padding、width/height等属性,它在主轴方向占据的空间是由对应方向的这几个属性之和决定的,而vertical-align属性决定了盒在交叉轴方向的位置,同时也会影响实际行高。
所以,浏览器对行的排版,一般是先行内布局,再确定行的位置,根据行的位置计算出行内盒和文字的排版位置。
块级盒比较简单,它总是单独占据一整行,计算出交叉轴方向的高度即可。
绝对定位元素
position属性为absolute的元素,我们需要根据它的包含块来确定位置,这是完全跟正常流无关的一种独立排版模式,逐层找到其父级的position非static元素即可。
浮动元素排版
float元素非常特别,浏览器对float的处理是先排入正常流,再移动到排版宽度的最左/最右(这里实际上是主轴的最前和最后)。
移动之后,float元素占据了一块排版的空间,因此,在数行之内,主轴方向的排版距离发生了变化,直到交叉轴方向的尺寸超过了浮动元素的交叉轴尺寸范围,主轴排版尺寸才会恢复。float元素排布完成后,float元素所在的行需要重新确定位置。
其它的排版
CSS的每一种排版都有一个很复杂的规定,实际实现形式也各不相同。比如如Flex排版,支持了flex属性,flex属性将每一行排版后的剩余空间平均分配给主轴方向的width/height属性。浏览器支持的每一种排版方式,都是按照对应的标准来实现的。
结语
这一部分,我们以正常流为主,介绍了浏览器的排版基本概念及一些算法。这里,我主要介绍了正常流中的文字排版、正常流中的盒、绝对定位元素、浮动元素排版这几种情况。最后,我还简单介绍了一下Flex排版。这属于进阶版的排版方式了,你可以了解一下。
你平时喜欢使用方式排版呢,欢迎留言告诉我。
- 大漠 👍(51) 💬(4)
文档流和排版是最难的部分!
2019-02-18 - 捉迷藏的铁人 👍(6) 💬(1)
最喜欢flex布局,感觉几乎都可以用它来实战!
2019-02-17 - Geek_vfl5iy 👍(5) 💬(1)
希望讲完这部分浏览器工作原理后,能给一个简单的demo实例一节课,把前面的贯通一下,加深理解。
2019-02-18 - 费马 👍(3) 💬(1)
最喜欢使用flex布局,但是工作中页免不了要使用定位和浮动来实现特殊定位,所以对不同排版之间的关系及相互作用不太清楚,老师可不可以讲讲
2019-02-16 - William 👍(1) 💬(1)
双向文字盒,行内级盒两个概念,老师会在css部分详细讲一下吗?
2019-02-16 - 霍光传不可不读 👍(0) 💬(4)
flex怎么实现如下布局呢? 盒子1 间隙1 盒子1 间隙1 盒子1 盒子1 间隙1 盒子2 (其中,盒子2的宽度等于两个盒子1加上间隙1的宽度和)
2019-07-26 - 靠人品去赢 👍(0) 💬(1)
这节我可以理解为正常流的排版方式,里面的文字元素的排版,盒元素的排版,以及定义为绝对元素,浮动元素的排版。 顺便提了一嘴flex排版方式(我的理解是针对浏览器,是和正常流一样级别的,一个是按照我们常见的印刷排版,还有一种是直接针对这个浏览器做一个大大的flex的排版方式。) 希望大家能给出相关意见,我的理解是不是对的有没有不准确的。
2019-02-27 - レイン小雨 👍(0) 💬(2)
想问一下老师说的‘流式处理’ 是怎样的一种模型?我脑海中浮现的样子就像是车间流水线式的工作方式,但这不就是同步阻塞的工作方式吗,一个零件的加工步骤是一步一步来的啊,上一个步骤不加工完,流程就到不了你这里来,你就不能进行第二部加工啊。
2019-02-18 - 文刀帅 👍(0) 💬(1)
希望老师多讲讲闭包的问题
2019-02-18 - rhodamine 👍(0) 💬(1)
以前做的项目里涉及过文章复杂嵌套表格的展示问题,至今似乎都没有发现web上有更好的解决方案,大部分是table实现的简单表格或是图片形式。当时也只是采用了图片的形式,后面改成svg的形式。不知道未来在web出版上会不会有改进。
2019-02-16 - 花儿与少年 👍(114) 💬(0)
不如讲讲 一个完整的html+css实例 构建dom树,渲染树的全过程 来的实在。(从里往外计算的过程)
2019-02-17 - Scorpio 👍(67) 💬(4)
flex自从用过后,就不想用其他的了。。能用flex就用flex
2019-02-16 - yummy 👍(11) 💬(1)
写代码之前认真思考整体的布局真的太有必要了。。。
2019-02-16 - 大粒仔 👍(9) 💬(0)
请问老师,domContentLoaded事件是不是在完整的DOM构建完成后才触发,如果这样的话,按照流式的处理上一步输出思想,domContentLoaded事件触发前浏览器是不是可能已经开始进行排版,渲染,绘制的工作了。但是按developers.google上的说法,只有domContentLoaded事件触发后,浏览器才会开始生成渲染树,排版等一系列操作。我对这块很困惑
2019-03-03 - 刘圣伟 👍(8) 💬(0)
flex目前能避免就避免,用多了,对文档流就难理解了
2019-03-08