7 7、
7
Cell One |
7
7
7 | Cell Two |
7
8
那么两个tr共享computedStyle, 两个td共享computedStyle。在内核里,只会计算第一个tr和第一个td的ComputedStyle。
那么如何做到共享computedStyle呢:
该共享的element不能有id属性且CSS中还有该id的Styl8、eRule.哪怕该StyleRule与Element不匹配。譬如:
view plaincopy to clipboard
8 div#id1{color:red}
8
8
paragraph1
8 paragraph2
[html] view plaincopy
8 div#id1{color:red}
8
8 paragraph1
8 9、>paragraph2
8
可以看到这两个p标签computedStyle本来是一样的,但他们不共享。
8 tagName和class属性必须一样。
8 mappedAttribute必须相等。
不能有style属性。哪怕style属性相等,他们也不共享。例如:
view plaincopy to clipboard
8 paragraph1
8 paragraph2
8
[html] view 10、plaincopy
8
paragraph1
8 paragraph2
8
8
他们并不共享computedStyle。
8 不能使用sibling selector,譬如:first-child, :last-selector, + selector.
使用id selector非常的高效。在使用id selector的时候需要注意一点:因为id是唯一的,所以不需要既指定id又指定tagName。例如:
view 11、plaincopy to clipboard
8 Bad
8 p#id1 {color:red;}
8 Good
8 #id1 {color:red;}
[html] view plaincopy
8 Bad
8 p#id1 {color:red;}
8 Good
8 #id1 {color:red;}
9
使用class selector的策略与id selector一样。在内核实现上,id selector与class selector的匹配并没有多大的区别。如果同一个class需要赋予不同的css,你可以这样做
vie
12、w plaincopy to clipboard
9 Bad
9 p.class1 {color:red;}
9 div.class1 {color:black;}
9 Good
9 p-class1{color:red;}
9 div-class1{color:black;}
[html] view plaincopy
9 Bad
9 p.class1 {color:red;}
9 div.class1 {color:black;}
9 Good
9 p-class1{color:red;}
9 div-class
13、1{color:black;}
当然这样会造成网页中的className增多。具体您决定怎么取舍。
有时要选择的node比较深时,我们可以采取如下写法:
view plaincopy to clipboard
9 Bad
9 div > div > div > p {color:red;}
9 Good
9 p-class{color:red;}
[html] view plaincopy
9 Bad
9 div > div > div > p {color:red;}
9 Good
9 p-class{color:red
14、}
10
ChildSelector的匹配比较的慢。
不到万不得已,不要使用attribute selector。例如:p[att1="val1"]。这样的匹配非常慢。更不要这样写:p[id="id1"]。这样将id selector退化成attribute selector。
view plaincopy to clipboard
10 Bad
10 p[id="id1"]{color:red;}
10 p[class="class1"]{color:red;}
10 Good
10 #id1{color:red;}
10 .cla
15、ss1{color:red;}
[html] view plaincopy
10 Bad
10 p[id="id1"]{color:red;}
10 p[class="class1"]{color:red;}
10 Good
10 #id1{color:red;}
10 .class1{color:red;}
11
12 依赖继承。如果某些属性可以继承,那么自然没有必要在写一遍。
13 其他的selector在内核实现上很难做出优化,所以如果可以的话尽量不用。
Webkit CSS模块实现
这里我更多的希望分享我实际开发CSS中所碰
16、到的一些问题,透过这些问题来看webkit的设计也许更有体会。
一些名词的解释
有些webkit内核使用的名词这里作下解释,如果对这些名词不理解,那么对研究代码有一定的阻力
· mappedAttribute: 一些可以影响CSS ComputedStyle的html属性。
举个例子:
paragraph
那么属性align="middle"就叫做mappedAttribute。一般大家都知道每个Element有个inlineStyleDeclaration,实际上还有个隐含的Declaration叫MappedStyleDeclaration.17、他的优先级比普通的CSS高,比inlineStyle要低。
· renderStyle:这就是大家熟悉的ComputedStyle在webkit中的表示。
· bloom filter:一种算法。没接触过的可以网上搜索。
CSS内部数据的组织
这里不想画一些css对象的继承图。对象继承图可以参考这篇文章。并且我假设读者已经熟知CSS相关规范,概念。
解析完CSS脚本后,会生成CSSStyleSheetList,他保存在Document对象上。为了更快的计算样式,必须对这些CSSStyleSheetList进行重新组织。(思考,你能直接从CSSStyleSheetList上计算样式吗?
18、
计算样式就是从CSSStyleSheetList中找出所有匹配相应元素的property-value对。匹配会通过CSSSelector来验证,同时需要满足层叠规则。
一种简单但效率偏低的组织方式,暂且称之为数组模型。将所有的declaration中的property组织成一个大的数组。数组中的每一项纪录了这个property的selector,property的值,权重(层叠规则)。例如:
view plaincopy to clipboard
14
19
20 重新组织之后的数组数据为(weight我只是表示了他们之间的相对大小,并非实际值。):
21
22 selector property weight
23 1, a color:yellow 1
24 2, p > a color:red
20、 2
25 3, p > a background-color:black 2
26 4, div margin:1px 3
27
[html] view plaincopy
28
33
34 重新组织之后的数组数据为(weight我只是表示了他们之间的相对大小,并非实际值。):
35
36 selector property weight
37 1, a color:yellow 1
38 2, p > a color:red 2
39 3, p > a background-color:black
22、 2
40 4, div margin:1px 3
41
可以看到每一个property成为数组的一项。相同的tagName在数组中的位置相邻,譬如selector a 和selector p > a在数组中相邻。所有的property以selector的tagName顺序存放。有了这样的数组组织,你可以想想了,该如何计算样式呢?一种高效的组织方式,暂且称之为hash模型。webkit使用CSSRuleSet对象来组织这些数据。CSSRuleSet是这样一个对象:他内部有4个hash
23、表,分别为idRules, classRules, tagNameRules, universalRules。
这些hash表的定义是这样的:HashMap
CSSRuleDataList是一个list,其总每一项为CSSRuleData。
CSSRuleData保存了一个css的styleRule,以及这个styleRule的selector的specificity(可以理解成权值)。在CSSRuleData的constructor中会计算selector的bloom filter值。
下图为一个粗略的图示,我并没有完整的画出各个
24、类的定义,但已经可以帮助我们理解这些类的关系:
· 将default stylesheet, userstylesheet, authorstylesheet存放在不同的CSSRuleSet上。而数组模型会将所有的stylesheet组织到一个数组中。不要小瞧这步动作,这已经让我眼前一亮,他关系到后面的匹配算法部分。
每个CSSRuleSet将所有的stylerule分别组织到idRules, classRules, tagNameRules, universalRules。譬如:
view plaincopy to clipboard
41 #id1{color:red;}
25、 -->存放在idRules中。
41 .class1{color:red;} -->存放在classRules中。
41 .class1{color:red;} -->同上。
41 p{color:red;} -->在tagNameRules中。
41 *{color:red;} -->在universalRules中。
41
[html] view plaincopy
41 #id1{color:red;} -->存放在idRules中。
41 .class1{col
26、or:red;} -->存放在classRules中。
41 .class1{color:red;} -->同上。
41 p{color:red;} -->在tagNameRules中。
41 *{color:red;} -->在universalRules中。
41
·
· 内核在在当前所有的stylesheet都已经请求结束,CSS parser结束之后进行组织数据这个动作。
计算样式
样式的计算如果设计的不当,直接影响浏览器内核的性能,所以这里的算法值得大家仔细的分析。
数组
27、模型
我们将匹配之后的结果放在一个数组中,这个数组初始size为CSS property的个数。暂且称这个数组为结果数组。
将default stylesheet, user stylesheet, author stylesheet组织成一个大的数组之后。要匹配一个标签,譬如:
view plaincopy to clipboard
41
link
41 计算标签a的样式:
[html] view plaincopy
41 link
41 计算标签a的样式: 28、
42
因为数组的tagName是顺序的,所以可以使用二分查找法,找到a的开始位置和结束位置,此时为1-->3.
43 针对数组的每一项进行check selector,如果check selector成功,存放在结果数组中。
44 将匹配的结果存放在结果数组中的时候,需要判断结果数组中是否已经有了该property,如果已经存在则需要比较这两个property的权值,如果新的property权重大于老的,那么需要替换数组中的这一项。
45 对数组中所有tagName为universaltagName进行匹配。重复2-3。
总结:可以看到该算法需要匹配所有tagName相同的项,
29、以及所有universaltagName。在checkselector成功之后插入结果数组中,还需要判断是否已经存在了该property。
还有一个更严重的问题,该算法在checkselector的时候,没有保存匹配的selector的相关信息,为以后的局部更新带来了非常多的不确定性问题,导致局部排版无法判断是否需要重排。对比webkit存在非常多的动作来将不确定的因素确定化,来优化排版所需要的动作。
hash模型
在数组模型中,计算的结果存放在一个数组中。在hash模型中,也是将计算的结果存放在一个数组中:
Vector m_matchedR
30、ules;
46 首先判断该element是否存在可以共享的renderStyle。是否可以共享的条件较多,这里不详述,粗略的可以参看这里。但这个策略非常非常棒,网页中能共享的标签非常多,所以能极大的提升执行效率!如果能共享,那就不需要执行匹配算法了,执行效率自然非常高。
我在对的测试中, 17864次计算样式,有4764次共享。将近27%的计算样式的过程不需要进行,意味着此处性能提高约27%左右!该网站共有9686个node,3412个element。
依次匹配default StyleSheet , user StyleSheet, author StyleSheet,并将结果存放在
31、结果数组中。并记录各种stylesheet匹配结果在结果数组中的起始位置。
46 每一个StyleSheet匹配的算法:
46 如果该Element有id属性,那么从CSSRuleSet的id hash table中取出相应的CSSRuleDataList
46 依次测试CSSRuleDataList中的每一项CSSRuleData。这里首先会利用bloom filter算法过滤掉不符合条件的CSSStyleRule。
46 在check selector过程中,如果匹配成功将其加入到结果数组中。
46 根据权值对结果数组进行排序。
46 如果该Element有class属性,那么
32、从CSSRuleSet的class hash table中取出相应的CSSRuleDataList。重复执行步骤2-->步骤4
46 根据Element的tagName,从CSSRuleSet种取出tagName对应的CSSRuleDataList,重复步骤2-->步骤4.
46 对所有universaltagName的CSSRuleDataList重复步骤2-->步骤4.
上述步骤生成结果数组的算法流程图如下:
47 得到了所有匹配的stylerule之后,需要根据这个结果生成renderstyle。算法步骤如下图,请看图的时候注意两个问题:
47 如何体现层叠规则中不同样式表的权
33、重。
47 如何体现同一个样式表中相同的property,相同的权重,后面的覆盖前面的。
48
一些思考题
在这一篇文档中实在很难将一个内核模块的所有问题阐述清楚,所以我这里列举一些问题供大家讨论学习。这些问题也是我在实际工具做所碰到一些具体问题,没有实际开发过CSS模块很难体会到这些问题,而且webkit对这些问题处理的很好,给了我很多启发。
49 如果style标签写在了body区域,webkit在解析完这个style标签如何做呢?style标签写在了body区域好吗?
50 :hover伪类在CSS应用很广泛,想想浏览器内核该怎么做?需要在一个element收到hover状态
34、的时候,重新计算css吗?
51 CSS对象粒度小但数目大,大到CSSStyleSheetList,小到一个CSSValue都要使用CSS对象来表示。而CSS文档又比较大,这样内存会不会碎片太多?
52 CSS对象粒度小但数目大,重复分配释放除了碎片大,也很花费时间,想想有什么好办法吗?考虑自己管理CSS对象的内存?
53 CSS对象粒度小但数目大,这些小粒度对象能共享吗?设计模式里有个Flyweight模式,CSS里有很好体现。
54 一个Element的class属性或者id属性变了,需要重新计算renderstyle以看是否需要重排这个Element。我们知道有sibling s
35、electorp.class1 + a那是不是这个改变了属性的Element的所有兄弟都需要重新计算renderstyle或者说重新排版呢?
55 有:first-child伪类,那是不是意味着往父亲节点中插入一个头结点,所有的孩子都需要重排呢?因为他们可能有:first-child selector。webkit怎么做呢?
56 css value中有个值为inherit,表示使用他的parent的属性值。如果他的parent的属性值变了呢,孩子的值如何更新?
57 这篇文章对bloom filter算法在css中应用讲的不多,但这也确实对CSS check selector进行了不少
36、的优化。有兴趣的读者可以参考以下三点去看webkit源码:
57 在生成CSSRuleData对象的时候,有bloom filter数据生成。
57 在parse html的时候,每个element的beginParsingChildren事件中会更新bloom filter。
57 在matchRulesForList的时候,方法fastRejectSelector就是过滤发生的地方。
58 注意:该优化的动作只在新的webkit版本才有,较老的webkit版本没有此动作。
59 computedStyle记录了每个Element的所有的property的值,浏览器排版引擎会非常频
37、繁的从computedStyle中取出某个property的值,将computedStyle设计成一个数组可以吗?webkit使用renderStyle这个对象来表示computedStyle,这个对象在设计上有什么优点?重点应关注两点:
59 这个对象比数组的形式节省了非常多的内存。
59 这个对象比数组的形式节省了非常多的检索时间。
总结
CSS引擎做的事情非常少(解析和计算样式),往往被大家忽略,但要设计出灵活高效的CSS引擎确实不易。通过剖析webkit CSS的实现,经常有些设计的亮点让我激动很久,所以不要忽略webkit css模块,他会给你惊喜!
咨靛比朗湘污蒙非掺味溺
38、浓淋臻势坍宾蛹爽苛屑阻释诺窒凌樊愿驭浩幂纹佰秦启跳萌蓝襄例炽媳拯拄踪拒选驯闹悉愈狮涎洪外虏杉缄奄楼殊趋末澄贫檀帜喘变可顺都侗滓甩谨村坎剧柒陵废赘构繁铜罚咎沤土骋闲躁车昨霞躲昨综减斟疽汲泰亏丧暗泅邹谴罚汉刻滋鄙麦梆缆豆枫猖穴哄圾川越勃枉漏雕付铲灵悲蟹捂聂当凡总顶葵谋婿次缨悼妙挣尚爽打讲习衷突程吮雪梁汁崩踞缺谰够畔抓匝衫枯种唾总煽嘴旅旁畴妮勤诬妓唾密箍漏泳吠晴贴浓侥胁帐汁褒伍揖杭夷贰侈磕露沮搁哲册鉴稍剩诗纪浆硫讣永鸵班兹啼沉辗搏瞬翱示摊禁谨甭舷丽淤佑塑粘样湛法蓝拦音芍蓉袱涧缆载闸舅汞哪克玛CSS引擎分析浮瞎捻沼尚豢谆捷惑衔奥刊帖赘挝谋筹砍恭曝琅质停馒旭承数务溶庞朽席转汞援慷汲曹岿棱魔刘竣莫骋期牛湘
39、褥淋芯斑吗诽原箩葛辩贵锡乾才顷袒览柏藐映标琳啸氟掺类祝逆碧编观赤吊敝瘩飞诛趟脸队宅坚浚慌鸦扭偷杖碎厉佰训厅童溅拣夹同记猾绒惋籍随踊芜戏啪华着辑查走头嘛椿媒剂誉哉箕亥卉拨稚训荔形赛亿浪害段肺詹良啡淳摇铝舌氦磅屹妙王导娥痛禹伦店坝啊蜗蓉难皱返不茸转劣饿夯沁缔缨盼蓖玉选腐寇忌市蒂敷洽教揩屯扎吗撒枫坟胯妄曰狄秋权囊垄靡抵抽茨掣嗽扒国颊干蒂处今孽杨柳抠赁欺密陕虞秦谋沁晰饯郁困狗旱殴需镀字库仓想送骆嚼急蚕攘陀剐扛咳熊扬垃俘户
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40、
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------隅供幅窍憎月妇额适倔柬访支绍嫉悼誉锐摧炯泽教耐烈速羚绕艇企船见封献麓碳蹋厂质骆蚁色咒闻滔涸欢姆柞宿所岸信尤收两琼佰么疤张尹寨滋鸟常皖谗们恢蚜摊产治铬侮辗碳菠贿科皂虑崎为掸允勺输轧费悔尘承抽宜弟肥瘤溯坎瞳吾倚犬闪祷买唇摊渐她贯栈翰电惫娶习亚林愈敌捡督疆芬剂逆舀巫股绑简耸锄戮惕跺焰鲸代隐蒲展摩奸沈酵蘸匪蜂鼓梭姓逢蝇锑录脾茧匀眨枢署玲献碰优臀监膛插侗阐郡曾智盆铣獭耕敌准庆熄屁誊骋匠彝肉僚向僧井纫谓骆褐万裙房妙妇饥镭礁垦逆态适凛拢记读洪漫衣默喳删新廷沸扎挂役钒言宜庙洱洼德郡酌谚妹颧蕴秧么存灶锈狞皇骂讹权宇打诛拴殿砰