JS阻塞渲染，这么多年我理解错啦？

大家好，我卡颂。

在中文社区，这么多年一直流传一个说法：

JS线程负责执行JS，GUI渲染线程负责渲染，这两者是互斥的，所以JS执行时会阻塞渲染。

但随着Dev Tools使用的增多，逐渐开始怀疑以上说法。本文会以实际案例来解释为什么JS阻塞渲染。

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到底几个线程

在讲解JS线程与GUI线程互斥的文章中，通常会列出渲染进程包含的线程，比如：

• GUI渲染线程
• JS引擎线程
• 事件触发线程
• 定时触发器线程
• HTTP请求线程

但是，我们以百度的搜索页举例，打开Performance面板开启录制：

上图录制结果中：

• Chrome_ChildIOThread对应IO线程的任务记录，用户输入、网络、设备相关事件都与他相关
• Raster记录光栅化线程池任务、GPU记录GPU合成位图的任务、Compositor记录合成线程的任务执行，以上三者都与浏览器渲染相关
• Main记录渲染进程的主线程中的任务

从这个角度看，浏览器实际的线程情况与那些GUI线程相关的文章描述的并不相同。

主线程的任务

接下来，让我们进入Main。红线框内长短不一的灰色块，就是主线程中执行的任务。

注意看红框内的绿色块FP，代表First Paint（首次绘制）：

那么在首次绘制前都要执行什么任务呢？可以看到主要有3个Task（任务）：

第一个任务是请求HTML数据：

Parse HTML

当请求回HTML字节流后，开始第二个任务，将HTML字节流解析为DOM，这个任务的名字就是图中的蓝色块Parse HTML：

注意其中有些执行时长不一的Evaluate Script，这些是解析DOM树过程中遇到的JS代码。

从DOM树中可以看到这些阻塞DOM树生成的JS脚本：

他们的存在显著拉长了Parse HTML的用时。

Recaculate Style

解析完DOM树（蓝色Parse HTML）后，下一个任务是紫色Recaculate Style：

他负责将HTML中的CSS样式（外联、内联）输出为styleSheets，styleSheets有两个作用：

1. 可以与DOM树结合为页面带来样式
2. JS可以操作styleSheets改变页面样式

我们可以从控制台打印document.styleSheets直观感受他的存在：

Layout

有了DOM树与styleSheets，接下来需要为视图中可见部分生成一棵树（比如display: none部分就不需要在这棵树中显示）。

这个任务是紫色Layout：

Update Layer Tree

用户看到的页面实际是由多层页面重叠后的结果，开发者可以用很多手段（比如z-index）改变某部分的层级。

比如滚动条就会形成自己独立的层级：

既然是多层结构，那么就需要更新每层的信息，这个任务是紫色的Update Layer Tree：

Paint

我们可以发现，在FP之前，Update Layer Tree之后只剩下Paint这一任务了：

从字面意义讲，这就是绘制么？并不是。

Paint的任务是整理每一层页面的绘制信息，构成绘制列表，这些数据会交给合成线程负责后续绘制操作。

可以发现，具体的绘制操作是交由合成线程完成，他与JS所在线程（主线程）并不是互斥的。

JS为啥阻塞渲染

我们现在知道，JS执行与Paint任务都发生在主线程。

渲染被阻塞的原因很明显：因为Paint任务没有及时执行，即绘制列表没有及时提交给合成线程。

之所以没有及时执行，可能是因为JS执行时间过长，导致这一帧没有时间执行Paint。

比如，我们打开B站，记录下主线程的任务。

可以看到，有个JS执行时长达到231.88ms，超过了一帧的时间，在此期间主线程就没时间执行Paint了：

JS之所以阻塞渲染，是因为JS执行与渲染相关任务都在争夺主线程有限的资源。

当JS执行时间过长，渲染相关任务就没时间执行了。