Интерфейс может подёргиваться, шрифты — «скакать», а кнопка — реагировать с задержкой. В такие моменты сложно понять, где поломка: в вёрстке, скриптах или при загрузке данных. Проблема кажется запутанной, хотя на деле это цепочка понятных шагов, которую выполняет браузер.
По данным HTTP Archive в отчёте Web Almanac 2024 о состоянии веба, значительная часть времени загрузки уходит на работу главного потока и обработку скриптов
Рендеринг в браузере описывает знакомое ощущение, когда страница долго собирается и элементы появляются рывками. Речь не про «магическую» отрисовку, а про конкретные этапы: запрос, получение данных, разбор HTML/CSS, вычисление интерфейса и его отрисовку. Понимание этой цепочки важно всем, кто пишет WEB-код, готовит проекты к защите или отлаживает интерфейсы, которые плохо работают.
Как работает браузер: путь от адреса к экрану
Когда вы вводите адрес сайта и жмёте Enter, запускается цепочка шагов. От того, как проходит каждый шаг, зависит, насколько быстро откликнется интерфейс и когда появится первая страница.
Сначала браузер разбирается, куда отправить запрос, как установить соединение и какие данные получить. Потом он превращает поток байтов в текст HTML, разбирает его через парсинг, подтягивает стили CSS и другие ресурсы. После этого у него появляется информация, что именно рисовать и как сделать страницу интерактивной.
Упрощённо путь выглядит так:
- Ввод URL в адресную строку;
- Поиск IP-адреса и установка защищённого соединения (DNS, HTTPS);
- Получение ответа от сервера и начало загрузка ресурсов;
- Парсинг основного документа HTML и подключённых файлов CSS и скриптов;
- Подготовка структур для последующего рендеринга и появления событий.
На любом из этих шагов можно испортить ощущения пользователя. Долго идёт ответ сервера — растягивается первая отрисованная страница. Слишком много блокирующих скриптов — загрузка визуальной части замирает. Тяжёлые стили — уходит время на вычисления перед показом интерфейса.
Браузер всегда проходит цепочку «навигация → ответ → парсинг → подготовка к рендерингу → интерактивность», и большинство проблем с производительностью сидит на одном из этих этапов.
Дальше разберём каждый участок пути отдельно и посмотрим, что именно происходит внутри.
Навигация и сетевой запрос
На шаге навигации браузер проверяет введённый адрес с историей переходов. Если часть данных в кэше, он может не ходить за ними заново. Если нет — через DNS получает IP-адрес сервера и устанавливает защищённое соединение.
От времени этого шага зависит, как быстро начнёт идти первый байт. Здесь разработчик думает о доменах, редиректах и конфигурации сервера, а не о разметке. Но задержки уже влияют на то, когда пользователь увидит содержание вместо пустого экрана.
Ответ сервера и поток ресурсов
После установки соединения сервер отправляет основной документ HTML и указания, какие ещё требуются файлы. Начинается загрузка: вытягивание стилей CSS, скриптов, шрифтов, картинок.
Часть ресурсов может блокировать дальнейший парсинг и будущий рендеринг. Например, большие синхронные скрипты в начале документа. Разработчику важно понимать, какие файлы критичны для первой отрисовки страницы, а что можно отложить.
Переход к разбору и рендерингу
Когда начал поступать основной HTML, браузер запускает парсинг и собирает из текста структуру документа. По мере встречи ссылок на CSS он подтягивает стили и готовит данные для последующих этапов.
На этом шаге решается, в каком порядке разбирать код, какие ресурсы дождаться, а какие можно обрабатывать позже. Всё, что затягивает работу, сдвигает момент, когда интерфейс появится и начнёт реагировать. Дальнейшие разделы подробно опишут, как именно этот разбор превращается в дерево элементов и готовую картинку на экране.
DOM и HTML/CSS: путь от кода к деревьям
Когда браузер получает текстовый HTML, он работает не с ним. Ему нужна внутренняя структура, с которой можно быстро обращаться к элементам, их свойствам. Она называется Document Object Model — модель документа, в которой каждый тег выступает узлом. Это уже не сырой код, а дерево объектов, где можно искать элементы, менять их параметры и обновлять содержимое.
Структура DOM отличается от исходного текста. Браузер исправляет ошибки, закрывает теги, выстраивает вложенность. Из-за этого «грязная» разметка или глубокие цепочки вложений могут увеличить итоговое дерево, замедлить дальнейшие этапы.
Вторая часть — стили. Браузер анализирует CSS и собирает своё дерево стилей — CSSOM. Затем он объединяет DOM и CSSOM: так появляется информация о внешнем виде элементов. Этот процесс тоже зависит от парсинга. Ошибки в стилях или спорные правила усложняют расчёты.
После соединения деревьев браузер готов перейти к рендерингу, но перед этим стоит помнить: могут вмешаться скрипты. Они меняют DOM после загрузки, создают новые элементы или удаляют существующие. Это влияет на итоговую структуру и работу следующих этапов.
Вы работаете не с исходным HTML, а с итоговым DOM-деревом. Скрипты и разметка могут изменить его так, что реальная структура будет другой, чем в файле.
Ниже — разбор отдельных шагов.
Парсинг HTML и построение DOM
Браузер начинает с токенизации: он читает текст построчно, превращает теги в токены. Затем создаёт узлы — будущие элементы дерева. Если встречаются ошибки, браузер дополняет или перестраивает структуру. Чем сложнее страница, тем больше узлов, а значит, больше вычислений на следующих этапах.
CSSOM: как браузер понимает стили
С файлами CSS происходит похожий процесс. Браузер читает правила, определяет каскад, смотрит специфичность. Так формируется CSSOM. Это отдельное дерево, где собраны все стили. После этого оба дерева синхронизируются, чтобы определить, как должен выглядеть каждый элемент.
DOM + CSSOM: дерево для рендеринга
Соединённые DOM и CSSOM дают рендереру полный набор данных: структура документа и правила оформления. На этой основе создаётся Render Tree — упрощённое дерево, где остаются только видимые элементы. Набор можно вычислять и рисовать, но сама отрисовка начинается в следующем разделе.
Структуры и их роль
| Структура | Из чего строится | Что хранит | Как влияет на рендеринг |
|---|---|---|---|
| DOM | HTML-разметка | Элементы документа с их вложенностью | Чем сложнее дерево, тем больше шагов расчёта стилей и layout |
| CSSOM | CSS-правила | Стили для каждого элемента | Ошибки и дубли усложняют подбор правил, замедляют построение |
| Render tree | DOM + CSSOM | Только видимые элементы с их параметрами | Определяет, что и в каком порядке отрисовать |
| JS-модификации | Скрипты (JS) | Изменённые узлы, новые элементы | Могут вызвать пересборку дерева и задержки (reflow/repaint) |
Рендеринг: от дерева к пикселям
Когда дерево рендера собрано, браузеру нужно понять, где должен находиться каждый элемент и как он должен выглядеть. Этап называют рендерингом. Он включает три основные части:
- Расчёт геометрии (layout);
- Раскрашивание (paint);
- Композитинг слоёв.
Всё это идёт по цепочке — Pipeline-рендеринга, который влияет на скорость отклика интерфейса и первую отрисовку страницы.
Любое изменение в DOM или стилях запускает новые расчёты. Чем сложнее структура или стили, тем дольше длится обработка. Если на WEB-странице много динамики, браузеру приходится чаще обновлять картинку, что снижает производительность. Этоз заметно при тяжёлых анимациях, крупных изображениях или «грязных» стилях.
Ниже — разбор ключевых шагов.
Layout: как браузер расставляет блоки
На шаге Layout браузер вычисляет размеры каждого узла с его положением. Он смотрит на модель документа, стили, свойства позиционирования, доступное пространство.
Даже небольшое изменение может запустить полный пересчёт. Например:
- Смена шрифта или размера блока;
- Изменение класса у родителя;
- Добавление нового элемента в начало списка;
- Чтение Layout-параметров в цикле (offsetWidth, offsetHeight и др.).
Если таких операций много, загрузка визуальной части затягивается. Появляются скачки: контент смещается при подгрузке изображений или смене текста.
Paint и композитинг
После вычисления геометрии наступает рисование. На этом шаге браузер превращает все параметры из дерева рендера в пиксели: цвета, рамки, тени, фоны. Когда элементов много или стили сложные, Paint занимает заметное время.
Следующий этап — композитинг. Браузер делит интерфейс на слои: отдельные области, которые можно обновлять независимо. Это ускоряет анимации, переходы. Например, элементы с Transform и Opacity выносятся в отдельный слой, чтобы не пересчитывать Layout при каждом кадре.
Но если слоёв много или их структура сложная, Pipeline рендеринга тормозит. Появляются визуальные дефекты: мигания при переключении, рывки при прокрутке, «ломающаяся» вёрстка при изменении текста.
Типичные действия, которые вызывают Reflow и Repaint:
- Изменение размеров или положения элемента;
- Динамическая смена шрифта;
- Частое добавление или удаление узлов;
- Манипуляции с классами большого числа элементов;
- Чтение Layout-свойств в тяжёлых циклах.
Каждое лишнее изменение геометрии заставляет браузер пересчитывать Layout и снова рисовать часть страницы. Это прямой источник «фризов» и плавающих задержек в интерфейсе.
Javascript-движки и события: как выполняется код
Внутри браузера есть отдельный JS-движок. Он отвечает за то, как интерпретируется и работает скриптовый код. Движок получает текст программы, разбирает его и преобразует в набор операций, которые можно выполнить быстро. Этот процесс одинаков для разных WEB-сред: принцип один, хотя конкретные реализации отличаются.
После подготовки кода в дело вступают события. Браузер использует цикл обработки задач — event loop. Он следит за тем, какие задачи должны выполниться сейчас, какие — позже и какие ждут ответа пользователя. Если движок занят тяжёлой задачей, интерфейс перестаёт реагировать, потому что главный поток блокируется.
Ниже разберём три ключевых элемента: запуск и оптимизацию кода, работу очереди задач и влияние скриптов на рендеринг.
Как JS-движок запускает и оптимизирует код
Когда браузер получает скрипт, он начинает с парсинга. Код переводится в абстрактное синтаксическое дерево (AST). Это модель, в которой каждое выражение и оператор занимают своё место. Потом движок выполняет компиляцию в промежуточные инструкции, которые можно интерпретировать быстрее.
Современные движки браузеров для рендеринга и выполнения JS применяют JIT-оптимизации. Движок наблюдает за тем, какой код запускается чаще. Если видит повторяющиеся участки, он компилирует их в более быстрый формат. Компиляция сокращает время выполнения и делает отклик приложения заметно быстрее.
Но JIT не спасёт, если код слишком тяжёлый. Один длинный цикл или глубокая рекурсия полностью занимает главный поток. В этот момент интерфейс «замирает», скролл прерывается, а клики не обрабатываются.
Мини-FAQ по работе JS
- Почему длинный цикл «вешает» интерфейс?
— Он блокирует главный поток. Пока цикл не завершится, обработчики событий не запустятся и рендеринг не обновится. - Чем setTimeout отличается от requestAnimationFrame для анимаций?
— setTimeout запускает задачу после задержки, но не привязан к кадрам. А вот requestAnimationFrame подстраивается под частоту обновления экрана. Анимации выглядят плавнее. - Почему скрипты в < head > без defer замедляют появление контента?
— Браузер не может продолжить разбор документа, пока не загрузит и не выполнит скрипт. Из-за этого визуальная часть отображается позже.
Любой тяжёлый JS-код на главном потоке напрямую конкурирует с рендерингом и обработкой событий. Чем короче задачи, тем живее ощущается интерфейс.
Заключение
Вместе эти этапы дают прямую картину движения данных: от ввода URL до того, как DOM и CSS превращаются в дерево рендера, а затем — в пиксели, которые обновляются под влиянием JS-кода и событий. Понимая, как работает ваш браузер на каждом шаге, вы сможете писать интерфейсы, которые загружаются быстрее и ощущаются пользователю плавнее.
Полезно начать с малого. Откройте свой проект и пройдите по критическому пути: сеть → структуры DOM/CSS → рендеринг → выполнение скриптов. Сравните этапы с чек-листом выше и определите 1–2 места, которые замедляют загрузку. Даже небольшие правки на этих участках заметно улучшают отклик страницы.
На Студворк вы можете заказать статью по программированию онлайн у профильных экспертов!
Комментарии