浏览器工作原理（七）：布局（Layout）

当渲染对象被创建并添加到树中，它们并没有位置和大小，计算这些值的过程称为layout或reflow。

　　Html使用基于流的布局模型，意味着大部分时间，可以以单一的途径进行几何计算。流中靠后的元素并不会影响前面元素的几何特性，所以布局可以在文档中从右向左、自上而下的进行。也存在一些例外，比如html tables。

　　坐标系统相对于根frame，使用top和left坐标。

　　布局是一个递归的过程，由根渲染对象开始，它对应html文档元素，布局继续递归的通过一些或所有的frame层级，为每个需要几何信息的渲染对象进行计算。

　　根渲染对象的位置是0,0，它的大小是viewport－浏览器窗口的可见部分。

　　所有的渲染对象都有一个layout或reflow方法，每个渲染对象调用需要布局的children的layout方法。

　　Dirty bit系统

　　为了不因为每个小变化都全部重新布局，浏览器使用一个dirty bit系统，一个渲染对象发生了变化或是被添加了，就标记它及它的children为dirty——需要layout。存在两个标识——dirty及children are dirty，children are dirty说明即使这个渲染对象可能没问题，但它至少有一个child需要layout。

　　全局和增量layout

　　当layout在整棵渲染树触发时，称为全局layout，这可能在下面这些情况下发生：

　　1. 一个全局的样式改变影响所有的渲染对象，比如字号的改变。

　　2. 窗口resize。

　　layout也可以是增量的，这样只有标志为dirty的渲染对象会重新布局（也将导致一些额外的布局）。增量layout会在渲染对象dirty时异步触发，例如，当网络接收到新的内容并添加到Dom树后，新的渲染对象会添加到渲染树中。

图20：增量layout

异步和同步layout

　　增量layout的过程是异步的，Firefox为增量layout生成了reflow队列，以及一个调度执行这些批处理命令。WebKit也有一个计时器用来执行增量layout－遍历树，为dirty状态的渲染对象重新布局。

　　另外，当脚本请求样式信息时，例如“offsetHeight”，会同步的触发增量布局。

　　全局的layout一般都是同步触发。

　　有些时候，layout会被作为一个初始layout之后的回调，比如滑动条的滑动。

　　优化

　　当一个layout因为resize或是渲染位置改变（并不是大小改变）而触发时，渲染对象的大小将会从缓存中读取，而不会重新计算。

　　一般情况下，如果只有子树发生改变，则layout并不从根开始。这种情况发生在，变化发生在元素自身并且不影响它周围元素，例如，将文本插入文本域（否则，每次击键都将触发从根开始的重排）。

layout过程

　　layout一般有下面这几个部分：

　　1. parent渲染对象决定它的宽度

　　2. parent渲染对象读取chilidren，并：

　　　　a. 放置child渲染对象（设置它的x和y）

　　　　b. 在需要时（它们当前为dirty或是处于全局layout或者其他原因）调用child渲染对象的layout，这将计算child的高度

　　　　c. parent渲染对象使用child渲染对象的累积高度，以及margin和padding的高度来设置自己的高度－这将被parent渲染对象的parent使用

　　　　d. 将dirty标识设置为false

　　Firefox使用一个“state”对象（nsHTMLReflowState）做为参数去布局（firefox称为reflow），state包含parent的宽度及其他内容。

　　Firefox布局的输出是一个“metrics”对象（nsHTMLReflowMetrics）。它包括渲染对象计算出的高度。

宽度计算

　　渲染对象的宽度使用容器的宽度、渲染对象样式中的宽度及margin、border进行计算。例如，下面这个div的宽度：

　　<div />

　　webkit中宽度的计算过程是（RenderBox类的calcWidth方法）：

• 容器的宽度是容器的可用宽度和0中的最大值，这里的可用宽度为：contentWidth=clientWidth()-paddingLeft()-paddingRight()，clientWidth和clientHeight代表一个对象内部的不包括border和滑动条的大小
• 元素的宽度指样式属性width的值，它可以通过计算容器的百分比得到一个绝对值
• 加上水平方向上的border和padding

　　到这里是最佳宽度的计算过程，现在计算宽度的最大值和最小值，如果最佳宽度大于最大宽度则使用最大宽度，如果小于最小宽度则使用最小宽度。最后缓存这个值，当需要layout但宽度未改变时使用。

Line breaking

当一个渲染对象在布局过程中需要折行时，则暂停并告诉它的parent它需要折行，parent将创建额外的渲染对象并调用它们的layout。