Webkit是如何加载网页的

在WebKit渲染网页之前,它需要将页面和所有引用的资源加载完毕。其中会涉及到不同层面的工作。在本文中,我将重点关注WebCore(WebKit中主要渲染组件)是如何在加载过程中发挥作用的。

WebKit包含两条加载流水线,其中一条负责将文档加载到frames当中,另一条负责加载其他资源(比如图片、脚本一类)。下图描述了两条流水线中涉及的主要对象。

加载Frames

FrameLoader负责将文档加载到frames当中,当点击链接时,FrameLoader会创建一个新的DocumentLoader对象,并置于“policy”状态,接着就等待WebKit客户端决定该如何处理这次加载。通常,客户端会告诉FrameLoader将加载操作视为一次导航(而不是一次加载阻塞)

一旦客户端告诉FrameLoader将加载视作导航,FrameLoader将DocumentLoader置于“provisional”状态,此时将开始网络请求并等待结论:这个网络请求最终是下载一个文件还是一份可解析的文档。

DocumentLoader接下来会创建MainResourceLoader对象,它的作用是与浏览器所运行的系统所提供的网络库打交道,网络库通过ResourceHandle接口提供。将MainResourceLoader和DocumentLoader分离开主要有两个目的:(1) MainResourceLoader处理ResourceHandle回调过程与DocumentLoader分离。(2) MainResourceLoader对象的生命周期与DocumentLoader的生命周期解耦(DocumentLoader的生命周期与Document对象绑定在一起)。

一旦加载系统通过网络获得足够多信息,以便把文档进行呈现,FrameLoader将DocumentLoader置于“committed”状态,这时Frame对象就要显示这个新加载的文档了。

加载子资源

网页不仅仅由HTML组成。我们还需要加载其中的图片、脚本等等。DocLoader对象就来负责加载这些资源(注意DocLoader和DocumentLoader名字很像,但是分工是不同的)。

我们以加载图片为例。为了加载一张图片,DocLoader首先询问Cache是否已经有该图片的副本(以CachedImage对象存在)。如果存在,DocLoader则可快速响应。为了更加高效,Cache经常在内存中保存解码之后的图片数据,这样避免解码两次。

如果图片没有在Cache中,Cache会创建一个CachedImage对象来表示这个图片。CachedImage对象让Loader对象来发起网络请求,Loader会创建SubresourceLoader来做这个事情。SubresourceLoader所扮演的角色与刚刚介绍的MainResourceLoader的角色类似。

改进点

WebKit加载流水线当中有很多需要改进的地方。FrameLoader过于复杂,除了加载frame以外还承担了很多其他工作。比如,FrameLoader有好几个名为“load”的方法,很容混淆。它来负责创建窗口,看上去和加载frame没有什么关系。另外,加载流水线的若干阶段没有必要像现在耦合的这么紧,层次划分也不合理,存在不同层次的对象互相访问,比如:MainResourceLoader将获取到的字节直接丢给FrameLoader而不是DocumentLoader。

如果研究了上面的图,你会发现Cache只会被子资源利用。主要资源的加载并没有得到WebKit内存缓存的支持。如果能够统一这两个加载过程,那么主资源的加载性能也会得到提升。一直以来我们都在不断优化性能来让页面加载的越来越快。

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