4、分层
页面中有很多复杂的效果，如一些复杂的 3D 变换、页面滚动，或者使用 z-indexing 做 z 轴排序等，为了更加方便地实现这些效果，渲染引擎还需要为特定的节点生成专用的图层，并生成一棵对应的图层树（LayerTree）。
图层效果如下：（可以通过谷歌浏览器的开发者工具选择 Layers 标签查看可视化页面分层）
布局树和图层树
通常情况下，并不是布局树的每个节点都包含一个图层，如果一个节点没有对应的层，那么这个节点就从属于父节点的图层。
图层的条件
那么什么条件，渲染引擎才会为特定的节点创建新的图层呢？
第一点，拥有层叠上下文属性的元素会被提升为单独的一层。
页面是个二维平面，但是层叠上下文能够让 HTML 元素具有三维概念，这些 HTML 元素按照自身属性的优先级分布在垂直于这个二维平面的 z 轴上。
明确定位属性的元素、定义透明属性的元素、使用 CSS 滤镜的元素等，都拥有层叠上下文属性。
第二点，需要剪裁（clip）的地方也会被创建为图层。
举个例子：
<style> div { width: 200; height: 200; overflow:auto; background: gray; } </style> <body> <div > <p>所以元素有了层叠上下文的属性或者需要被剪裁，那么就会被提升成为单独一层，你可以参看下图：</p> <p>从上图我们可以看到，document层上有A和B层，而B层之上又有两个图层。这些图层组织在一起也是一颗树状结构。</p> <p>图层树是基于布局树来创建的，为了找出哪些元素需要在哪些层中，渲染引擎会遍历布局树来创建层树（Update LayerTree）。</p> </div> </body>
上面的例子里文字所显示的区域肯定会超出 200 * 200 的面积，这时候就产生了剪裁，渲染引擎会把裁剪文字内容的一部分用于显示在 div 区域，下图是运行时的执行结果：
出现这种裁剪情况的时候，渲染引擎会为文字部分单独创建一个层，如果出现滚动条，滚动条也会被提升为单独的层。
5、图层绘制
待绘制列表
渲染引擎实现图层的绘制时会把一个图层的绘制拆分成很多小的绘制指令，然后再把这些指令按照顺序组成一个待绘制列表。
绘制一个元素通常需要好几条绘制指令，因为每个元素的背景、前景、边框都需要单独的指令去绘制。
我们可以打开“开发者工具”的“Layers”标签，选择“document”层，来实际体验下绘制列表，如下图所示：
区域 1 就是 document 的绘制列表，拖动区域 2 中的进度条可以重现列表的绘制过程。
6、栅格化（raster）操作
绘制列表只是用来记录绘制顺序和绘制指令的列表，而实际上绘制操作是由渲染引擎中的合成线程来完成的。当图层的绘制列表准备好之后，主线程会把该绘制列表提交（commit）给合成线程。
视口
通常一个页面可能很大，但是用户只能看到其中的一部分，我们把用户可以看到的这个部分叫做视口（viewport）。
有时页面会很长，这种情况下，要绘制出所有图层内容的话，就会产生太大的开销，而且也没有必要。
基于这个原因，合成线程会将图层划分为图块（tile），这些图块的大小通常是 256x256 或者 512x512，看下图
合成线程会按照视口附近的图块来优先生成位图，实际生成位图的操作是由栅格化来执行的。所谓栅格化，是指将图块转换为位图。而图块是栅格化执行的最小单位。
栅格化的线程池
渲染进程维护了一个栅格化的线程池，所有的图块栅格化都是在线程池内执行的，运行方式如下图
通常，栅格化过程都会使用 GPU 来加速生成，使用 GPU 生成位图的过程叫快速栅格化，或者 GPU 栅格化，生成的位图被保存在 GPU 内存中。
7、合成和显示
一旦所有图块都被光栅化，合成线程就会生成一个绘制图块的命令——DrawQuad，然后将该命令提交给浏览器进程。
浏览器进程里面有一个叫 viz 的组件，用来接收合成线程发过来的 DrawQuad 命令，然后根据 DrawQuad 命令，将其页面内容绘制到内存中，最后再将内存显示在屏幕上。
总结
一个完整的渲染流程大致可总结为如下：
渲染进程将 HTML 内容转换为能够读懂的 DOM 树结构。
渲染引擎将 CSS 样式表转化为浏览器可以理解的 styleSheets，计算出 DOM 节点的样式。
创建布局树，并计算元素的布局信息。
对布局树进行分层，并生成分层树。
为每个图层生成绘制列表，并将其提交到合成线程。
合成线程将图层分成图块，并在光栅化线程池中将图块转换成位图。
合成线程发送绘制图块命令 DrawQuad 给浏览器进程。
浏览器进程根据 DrawQuad 消息生成页面，并显示到显示器上。
相关概念
1. （重排）更新了元素的几何属性
例如改变元素的宽度、高度等，那么浏览器会触发重新布局，解析之后的一系列子阶段，这个过程就叫重排。无疑，重排需要更新完整的渲染流水线，所以开销也是最大的。
2. （重绘）更新元素的绘制属性
如果修改了元素的背景颜色，那么布局阶段将不会被执行，因为并没有引起几何位置的变换，所以就直接进入了绘制阶段，然后执行之后的一系列子阶段，这个过程就叫重绘。相较于重排操作，重绘省去了布局和分层阶段，所以执行效率会比重排操作要高一些。
3. 直接（合成）阶段
那如果你更改一个既不要布局也不要绘制的属性，渲染引擎将跳过布局和绘制，只执行后续的合成操作，我们把这个过程叫做合成。
在上图中，使用了 CSS 的 transform 来实现动画效果，这可以避开重排和重绘阶段，直接在非主线程上执行合成动画操作。这样的效率是最高的，因为是在非主线程上合成，并没有占用主线程的资源，另外也避开了布局和绘制两个子阶段，所以相对于重绘和重排，合成能大大提升绘制效率。
问题
怎么减少重排重绘
减少重排重绘，相当于少了渲染进程的主线程和非主线程的很多计算和操作，能够加快web的展示。
- 使用 class 操作样式，而不是频繁操作 style
- 避免使用 table 布局
- 批量dom 操作，通过虚拟dom层计算出操作总得差异，例如 createDocumentFragment来汇总append的dom，或者使用框架，例如 React
- Debounce window resize 事件
- 对 dom 属性的读写要分离
- 对于使用transform的元素，要事先定义好will-change:transform；才能避免layout 和paint。
- 触发repaint reflow的操作尽量放在一起，比如改变dom高度和设置margin分开写，可能会出发两次重排
