浏览器:一个浏览器是如何工作的?(阶段四)

浏览器:一个浏览器是如何工作的?(阶段四)


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。

总结


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。

转自—《重学前端》
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