WebKit Inside: CSS 的解析 介绍了 CSS 样式表的解析过程,这篇文章继续介绍 CSS 的匹配时机。
无外部样式表
内部样式表和行内样式表本身就在 HTML 里面,解析 HTML 标签构建 DOM 树时内部样式表和行内样式就会被解析完毕。因此如果 HTML 里面只有内部样式表和行内样式,那么当 DOM 树构建完毕之后,就可以进行样式表的匹配了。
假设 HTML 里面的行内样式在 <div>
标签,那么 CSS 匹配样式时机如下图所示:
如果 HTML 里面除了内部样式表或者行内样式,还有外部样式表,那么情形比较复杂。
由于引入外部样式表的 <link>
标签可以位于 <head>
标签中,也可以位于<body>
标签中,这两种情形下,匹配时机不一样。
外部样式表位于 head
如果 HTML 里面有外部样式表和内部样式表,HTML 代码如下:
html
<html>
<head>
<meta charset='utf-8' />
<title>EasyHTML</title>
<style text="text/css">
/* 内部样式表 */
div {
background-color: red;
}
</style>
<!-- 外部样式表-->
<link rel="stylesheet" href="cs.css" />
</head>
<body>
<div>kkk</div>
</body>
</html>
外部样式表 CSS 文件如下:
css
div {
background-color: blue;
font-size: 20px;
}
如果在 DOM 树构建完成之前,外部样式表就已经下载回来并且解析,那么,当 DOM 树构建完成之后,就可以直接进行样式表的匹配。
但是如果在 DOM 树构建完成之后,外部样式表还没有下载回来,那么即使内部样式表已经解析完成了,也不会进行任何样式表的匹配。调用堆栈如下图所示:
在函数 TreeResolver::resolveElement
中,此时第一行 if
里面 m_didSeePendingStyleSheet
为真,因此不会进行任何样式的匹配。
由于没有进行样式匹配,无法构建渲染树,当然也不会布局和绘制,在外部样式表的下载过程中,页面是空白的。因此 CSS 的下载虽然不阻塞 DOM 树的构建,但是阻塞渲染。
变量m_didSeePendingStyleSheet
在函数TreeResolver::resovle
里面设置,如果位于 <head>
标签里面的外部样式表还未下载成功,这个变量就是 true
。设置好 m_didSeePendingStyleSheet
变量,函数 TreeResolver::resove
最终会调用到TreeResolver::resolveElement
里面。
TreeResolver::resolve
相关代码如下所示:
c++
std::unique_ptr<Update> TreeResolver::resolve()
{
...
// 1. 设置 m_didSeePendingStyleSheet 变量
m_didSeePendingStylesheet = m_document.styleScope().hasPendingSheetsBeforeBody();
...
// 2. TreeResolver::resolveElement 函数由下面这个函数调用进去
resolveComposedTree();
...
return WTFMove(m_update);
}
上面代码注释 1 处设置m_didSeePendingStyleSheet
。
代码注释 2 处,函数 TreeResolver::resolveComposedTree
会调用到TreeResolver::resolveElement
。
当外部样式表下载完毕,仍会回调到函数TreeResolver::resove
,调用堆栈如下:
由于此时变量m_didSeePendingStyleSheet
设置为false
,样式表可以正常进行匹配。
外部样式表位于 body
把上面 HTML 里面的外部样式表挪到<body>
标签,其他不变:
html
<html>
<head>
<meta charset='utf-8' />
<title>EasyHTML</title>
<style text="text/css">
/* 内部样式表 */
div {
background-color: red;
}
</style>
</head>
<body>
<!-- 外部样式表-->
<link rel="stylesheet" href="cs.css" />
<div>kkk</div>
</body>
</html>
这种情形下的匹配时机会发生变化。
如果位于<body>
标签的外部样式标在 DOM 树构建完成之前下载完成,那么匹配时机和上面位于<head>
标签的外部样式表一样,也就是 DOM 树构建完成就进行匹配。
如果 DOM 树构建完成之后,位于<body>
标签的外部样式表还未下载成功,此时由于内部样式表已经解析完成,WebKit 会对现有已解析样式表进行匹配,匹配完成之后会构建渲染树,相关代码如下:
c++
void Document::resolveStyle(ResolveStyleType type)
{
...
Style::TreeResolver resolver(*this, WTFMove(m_pendingRenderTreeUpdate));
// 1. 进行 CSS 样式表匹配
auto styleUpdate = resolver.resolve();
...
if (styleUpdate) {
// 2. 样式表匹配完成,这里会进行渲染树构建
updateRenderTree(WTFMove(styleUpdate));
frameView.styleAndRenderTreeDidChange();
}
...
if (m_renderView->needsLayout())
// 3. 渲染树构建完毕,这里会发起布局
frameView.layoutContext().scheduleLayout();
...
}
上面代码注释 1 处进行 CSS 样式表匹配。
代码注释 2 处现有已解析样式表匹配完毕,会进行渲染树的构建。
代码注释 3 处,如果条件允许,会进行布局计算。
但是很遗憾,如果位于<body>
标签的外部样式表没有下载完成,因此不满足布局条件,代码运行不到上面代码注释 3 处,调用堆栈如下:
虽然有了渲染树,但是由于没有布局,也就不会进行绘制,在外部样式表下载过程中,页面同样是白色的。CSS 样式表下载依然阻塞渲染。
下面看一下上图判断是否可以布局的代码,代码如下:
c++
bool Document::shouldScheduleLayout() const
{
...
// 1. 因为 isVisuallyNonEmpty 方法返回了 false,导致了布局条件不满足
if (view() && !view()->isVisuallyNonEmpty())
return false;
...
return true;
}
上面代码注释 1 处由于方法LocalFrameView::isVisuallyNonEmpty
返回了false
,导致布局条件不满足。
方法LocalFrameView::isVisuallyNonEmpty
代码如下:
c++
bool isVisuallyNonEmpty() const { return m_contentQualifiesAsVisuallyNonEmpty; }
这个方法返回了变量m_contentQualifiesAsVisuallyNonEmpty
的值,这个变量被设置为true
的方法为LocalFrameView::checkAndDispatchDidReachVisuallyNonEmptyState
,代码如下:
c++
void LocalFrameView::checkAndDispatchDidReachVisuallyNonEmptyState()
{
// 1. qualifiesAsVisuallyNonEmpty 回调函数
auto qualifiesAsVisuallyNonEmpty = [&] {
...
// 2. isMoreContentExpected 回调函数
auto isMoreContentExpected = [&]() {
...
auto& resourceLoader = documentLoader->cachedResourceLoader();
// 3. 如果外部样式表已经下载成功,页面没有其他请求,这里返回 false,说明没有其他内容需要加载了
if (!resourceLoader.requestCount())
return false;
// 4. 如果页面还有其他请求,代码运行到这里
auto& resources = resourceLoader.allCachedResources();
for (auto& resource : resources) {
...
if (resource.value->type() == CachedResource::Type::CSSStyleSheet || resource.value->type() == CachedResource::Type::FontResource)
// 5. 如果正在加载的请求里面有样式表类型后者字体资源,那么这里返回 true,说明还需要等待这些资源加载
return true;
}
return false;
};
// Finished parsing the main document and we still don't yet have enough content. Check if we might be getting some more.
if (finishedParsingMainDocument)
// 6. 调用 isMoreContentExpected 回调函数
return !isMoreContentExpected();
return false;
};
if (m_contentQualifiesAsVisuallyNonEmpty)
return;
// 7. 调用 qualifiesAsVisuallyNonEmpty 回调函数
if (!qualifiesAsVisuallyNonEmpty())
return;
// 8. 这里设置 m_contentQualifiesAsVisuallyNonEmpty 为 true
m_contentQualifiesAsVisuallyNonEmpty = true;
...
}
上面代码注释 1 处定义了qualifiesAsVisuallyNonEmpty
回调函数。
代码注释 2 定义了isMoreContentExpected
回调函数。
代码注释 7 处调用了回调函数qualifiesAsVisuallyNonEmpty
。
在qualifiesAsVisuallyNonEmpty
回调函数里面,调用了回调函数isMoreContentExpected
,如代码注释 6 所示。
回调函数isMoreContentExpected
里面会判断当前是否还有其他请求,如果代码注释 3 所示。如果没有其他请求了,isMoreContentExpected
函数返回 false
,表明没有其他内容要加载了。因此,此时代码会运行到代码注释 8 处,将变量m_contentQualifiesAsVisuallyNonEmpty
设置为true
。
如果页面还有其他资源的请求,比如外部样式表还在请求,那么回调函数isMoreContentExpected
会运行到代码注释 5 处。这里会判断请求资源类型是否是样式表或者字体资源,如果是这两种资源之一,这里返回 true
。这样,代码会运行到注释 7 处,直接返回而不设置变量m_contentQualifiesAsVisuallyNonEmpty
。
因此,如果位于<body>
标签的外部样式表还在下载,那么就会在上面代码注释 7 返回,所以不会进行布局。
如果外部样式表下载成功并解析之后,会调用Document::resolveStyle
方法,这个方法会进行样式表的匹配,渲染树的构建,布局的调用,代码如下:
c++
void Document::resolveStyle(ResolveStyleType type)
{
...
Style::TreeResolver resolver(*this, WTFMove(m_pendingRenderTreeUpdate));
// 1. 样式表匹配
auto styleUpdate = resolver.resolve();
...
if (styleUpdate) {
// 2. 构建渲染树
updateRenderTree(WTFMove(styleUpdate));
// 3. 设置 m_contentQualifiesAsVisuallyNonEmpty = true 的方法在这里调用
frameView.styleAndRenderTreeDidChange();
}
...
if (m_renderView->needsLayout())
// 4. 调用布局方法
frameView.layoutContext().scheduleLayout();
...
}
上面代码注释 1 处进行样式表匹配。
代码注释 2 进行渲染树构建。
代码注释 3 这个方法内部会调用LocalFrameView::checkAndDispatchDidReachVisuallyNonEmptyState
方法设置变量m_contentQualifiesAsVisuallyNonEmpty
。由于外部样式表已经下载成功,此时变量m_contentQualifiesAsVisuallyNonEmpty
就会被设置成true
。
由于上面的设置,后续代码注释 4 处的布局方法调用就可以成功了。
这种情形下匹配时机如下图所示: