브라우저의 렌더링 과정
렌더링이란 HTML,CSS, 자바스크립트 등 개발자가 작성한 문서가 브라우저에서 출력되는 과정을 말합니다.
브라우저 마다 다르지만, 브라우저는 렌더링을 수행하는 렌더링 엔진을 가지고 있습니다. 크롬은 블링크(Blink), 사파리는 웹킷(Webkit) 그리고 파이어폭스는 게코(Gecko)라는 렌더링 엔진을 사용합니다.
렌더링 과정
사용자가 브라우저를 통해 웹 사이트에 접속하면, 서버로 부터 HTML, CSS 등 웹 사이트에 필요한 리소스를 다운로드 받습니다. 브라우저가 페이지를 렌더링 하려면 먼저 HTML 코드는 DOM, CSS는 CSSOM 트리를 생성해야합니다.
1.1 DOM 트리 생성
다음은 HTML 코드가 DOM 트리로 변환되는 과정입니다.
- 변환 : 브라우저가 HTML의 원시 바이트를 읽어와서, HTML에 정의된 인코딩(예: UTF-8)에 따라 개별 문자로 변환합니다.
- 토큰화 : 브라우저가 문자열을 W3C 표준에 지정된 고유 토큰으로 변환합니다.
- 렉싱 : 방출된 토큰은 해당 속성 및 규칙을 정의하는 “객체”로 변환됩니다.
- DOM 생성 : 마지막으로 HTML 마크업에 정의된 여러 태그 간의 관계를 해석해서 트리 구조로 연결이 됩니다.
브라우저는 HTML 마크업을 처리 할 때 마다 위의 모든 단계를 수행합니다.
1.2 CSSOM 트리 생성
HTML 마크업 내에 직접(inline) 스타일을 선언할 수도 있지만, head 태그에 외부(external) css 파일을 참조하거나, head 태그에 style 태그(internal)를 정의할 수 있습니다. HTML과 마찬가지로 외부(external) css 파일에 정의된 스타일과 style 태그에 작성된 스타일을 브라우저가 이해하고 처리할 수 있는 형식으로 변환해야 합니다.
DOM 트리를 생성하는 과정과 동일한 과정으로 CSSOM 트리를 생성합니다.
이런 과정을 거쳐서 마지막으로 CSSOM(CSS Object Model)이라는 트리 구조가 생성됩니다.
2. 렌더링 트리(Rendering Tree) 생성
DOM 트리와 CSSOM 트리가 만들어지면, 이 둘을 결합해서 렌더링 트리를 생성합니다. 렌더링 트리에는 페이지를 렌더링 하는데 필요한 노드만 포함됩니다.
3. 레이아웃(Layout) 단계
레이아웃 단계에서는 뷰포트 내에서 각 요소의 정확한 위치와 크기를 정확하게 캡처하는 Box 모델이 출력됩니다. 모든 상대적인 측정값은 화면에서 절대적인 픽셀로 변환됩니다.
4. 페인팅 단계
마지막으로 렌더링 트리의 각 노드를 화면의 실제 픽셀로 변환하게 됩니다. 레이아웃 단계에서 모든 계산이 완료가 되면, 화면에 요소들을 그리게 됩니다. 이 단계를 “페인팅” 또는 “래스터화”라고 합니다.
이미 레이아웃 단계에서 각 노드들이 위치, 크기, 색상 등 스타일이 모두 계산이 되었기 때문에 화면에 실제 픽셀로 변환하게 됩니다.
리플로우(Reflow), 리페인트(Repaint)
사용자가 웹 페이지에 처음 접속을 하면, 렌더링 과정을 거쳐서 화면에 모든 요소가 그려지게 됩니다. 이후에 사용자는 다양한 액션을 수행하게 되고, 여기서 발생되는 이벤트로 인해서 새로운 HTML 요소가 추가되거나, 기존 요소의 스타일이 바뀌거나 하는 변경이 일어나게 됩니다. 이런 변경을 통해 영향을 받게되는 모든 노드에 대해서 렌더링 트리 생성과 레이아웃 과정을 다시 수행하게 됩니다. 이러한 과정을 리플로우(Reflow)라고 합니다.
리플로우는 단지 변경사항을 반영하기 위해서 렌더링 트리를 생성하고 레이아웃 과정을 다시 수행하는 것이고, 실제 이 결과를 화면에 그려지기 위해서는 다시 페인팅 단계를 수행해야 합니다. 이 가정을 리페인트(Repaint)라고 합니다.
기존 요소에 변경 사항이 생겼다고 해서 항상 리플로우(Reflow)-리페인트(Repaint)가 일어나는 것은 아니고, 레이아웃에 영향이 미치지 않는 단순한 색상 변경 같은 변경사항은 리플로우(Reflow) 수행 없이 바로 리페인트(Repaint)만 수행하게 됩니다. (리플로우가 일어나면 반드시 리페인트가 일어납니다)
다음은 리플로우(Reflow)가 일어나는 대표적인 속성들입니다.
position, width, height, margin, padding, border, border-width, font-size, font-weight, line-height, text-align, overflow
다음은 리페인트(Repaint)만 일어나는 대표적인 속성들입니다.
background, color, text-decoration, border-style, border-radius
