「2021」高频前端面试题汇总之浏览器原理篇（中）-阿里云开发者社区

四、浏览器组成

1. 对浏览器的理解

浏览器的主要功能是将用户选择的 web 资源呈现出来，它需要从服务器请求资源，并将其显示在浏览器窗口中，资源的格式通常是 HTML，也包括 PDF、image 及其他格式。用户用 URI（Uniform Resource Identifier 统一资源标识符）来指定所请求资源的位置。

HTML 和 CSS 规范中规定了浏览器解释 html 文档的方式，由 W3C 组织对这些规范进行维护，W3C 是负责制定 web 标准的组织。但是浏览器厂商纷纷开发自己的扩展，对规范的遵循并不完善，这为 web 开发者带来了严重的兼容性问题。

浏览器可以分为两部分，shell 和内核。其中 shell 的种类相对比较多，内核则比较少。也有一些浏览器并不区分外壳和内核。从 Mozilla 将 Gecko 独立出来后，才有了外壳和内核的明确划分。

shell 是指浏览器的外壳：例如菜单，工具栏等。主要是提供给用户界面操作，参数设置等等。它是调用内核来实现各种功能的。
内核是浏览器的核心。内核是基于标记语言显示内容的程序或模块。

2. 对浏览器内核的理解

浏览器内核主要分成两部分：

渲染引擎的职责就是渲染，即在浏览器窗口中显示所请求的内容。默认情况下，渲染引擎可以显示 html、xml 文档及图片，它也可以借助插件显示其他类型数据，例如使用 PDF 阅读器插件，可以显示 PDF 格式。
JS 引擎：解析和执行 javascript 来实现网页的动态效果。

最开始渲染引擎和 JS 引擎并没有区分的很明确，后来 JS 引擎越来越独立，内核就倾向于只指渲染引擎。

3. 常见的浏览器内核比较

Trident： 这种浏览器内核是 IE 浏览器用的内核，因为在早期 IE 占有大量的市场份额，所以这种内核比较流行，以前有很多网页也是根据这个内核的标准来编写的，但是实际上这个内核对真正的网页标准支持不是很好。但是由于 IE 的高市场占有率，微软也很长时间没有更新 Trident 内核，就导致了 Trident 内核和 W3C 标准脱节。还有就是 Trident 内核的大量 Bug 等安全问题没有得到解决，加上一些专家学者公开自己认为 IE 浏览器不安全的观点，使很多用户开始转向其他浏览器。
Gecko： 这是 Firefox 和 Flock 所采用的内核，这个内核的优点就是功能强大、丰富，可以支持很多复杂网页效果和浏览器扩展接口，但是代价是也显而易见就是要消耗很多的资源，比如内存。
Presto： Opera 曾经采用的就是 Presto 内核，Presto 内核被称为公认的浏览网页速度最快的内核，这得益于它在开发时的天生优势，在处理 JS 脚本等脚本语言时，会比其他的内核快3倍左右，缺点就是为了达到很快的速度而丢掉了一部分网页兼容性。
Webkit： Webkit 是 Safari 采用的内核，它的优点就是网页浏览速度较快，虽然不及 Presto 但是也胜于 Gecko 和 Trident，缺点是对于网页代码的容错性不高，也就是说对网页代码的兼容性较低，会使一些编写不标准的网页无法正确显示。WebKit 前身是 KDE 小组的 KHTML 引擎，可以说 WebKit 是 KHTML 的一个开源的分支。
Blink： 谷歌在 Chromium Blog 上发表博客，称将与苹果的开源浏览器核心 Webkit 分道扬镳，在 Chromium 项目中研发 Blink 渲染引擎（即浏览器核心），内置于 Chrome 浏览器之中。其实 Blink 引擎就是 Webkit 的一个分支，就像 webkit 是KHTML 的分支一样。Blink 引擎现在是谷歌公司与 Opera Software 共同研发，上面提到过的，Opera 弃用了自己的 Presto 内核，加入 Google 阵营，跟随谷歌一起研发 Blink。

4. 常见浏览器所用内核

（1） IE 浏览器内核：Trident 内核，也是俗称的 IE 内核；

（2） Chrome 浏览器内核：统称为 Chromium 内核或 Chrome 内核，以前是 Webkit 内核，现在是 Blink内核；

（3） Firefox 浏览器内核：Gecko 内核，俗称 Firefox 内核；

（4） Safari 浏览器内核：Webkit 内核；

（5） Opera 浏览器内核：最初是自己的 Presto 内核，后来加入谷歌大军，从 Webkit 又到了 Blink 内核；

（6） 360浏览器、猎豹浏览器内核：IE + Chrome 双内核；

（7）搜狗、遨游、QQ 浏览器内核：Trident（兼容模式）+ Webkit（高速模式）；

（8）百度浏览器、世界之窗内核：IE 内核；

（9） 2345浏览器内核：好像以前是 IE 内核，现在也是 IE + Chrome 双内核了；

（10）UC 浏览器内核：这个众口不一，UC 说是他们自己研发的 U3 内核，但好像还是基于 Webkit 和 Trident ，还有说是基于火狐内核。

5. 浏览器的主要组成部分

⽤户界⾯ 包括地址栏、前进/后退按钮、书签菜单等。除了浏览器主窗⼝显示的您请求的⻚⾯外，其他显示的各个部分都属于⽤户界⾯。
浏览器引擎 在⽤户界⾯和呈现引擎之间传送指令。
呈现引擎 负责显示请求的内容。如果请求的内容是 HTML，它就负责解析 HTML 和 CSS 内容，并将解析后的内容显示在屏幕上。
⽹络⽤于⽹络调⽤，⽐如 HTTP 请求。其接⼝与平台⽆关，并为所有平台提供底层实现。
⽤户界⾯后端 ⽤于绘制基本的窗⼝⼩部件，⽐如组合框和窗⼝。其公开了与平台⽆关的通⽤接⼝，⽽在底层使⽤操作系统的⽤户界⾯⽅法。
JavaScript 解释器。⽤于解析和执⾏ JavaScript 代码。
数据存储 这是持久层。浏览器需要在硬盘上保存各种数据，例如 Cookie。新的 HTML 规范 (HTML5) 定义了“⽹络数据库”，这是⼀个完整（但是轻便）的浏览器内数据库。

值得注意的是，和⼤多数浏览器不同，Chrome 浏览器的每个标签⻚都分别对应⼀个呈现引擎实例。每个标签⻚都是⼀个独⽴的进程。

五、浏览器渲染原理

1. 浏览器的渲染过程

浏览器渲染主要有以下步骤：

首先解析收到的文档，根据文档定义构建一棵 DOM 树，DOM 树是由 DOM 元素及属性节点组成的。
然后对 CSS 进行解析，生成 CSSOM 规则树。
根据 DOM 树和 CSSOM 规则树构建渲染树。渲染树的节点被称为渲染对象，渲染对象是一个包含有颜色和大小等属性的矩形，渲染对象和 DOM 元素相对应，但这种对应关系不是一对一的，不可见的 DOM 元素不会被插入渲染树。还有一些 DOM元素对应几个可见对象，它们一般是一些具有复杂结构的元素，无法用一个矩形来描述。
当渲染对象被创建并添加到树中，它们并没有位置和大小，所以当浏览器生成渲染树以后，就会根据渲染树来进行布局（也可以叫做回流）。这一阶段浏览器要做的事情是要弄清楚各个节点在页面中的确切位置和大小。通常这一行为也被称为“自动重排”。
布局阶段结束后是绘制阶段，遍历渲染树并调用渲染对象的 paint 方法将它们的内容显示在屏幕上，绘制使用 UI 基础组件。

大致过程如图所示：

网络异常，图片无法展示

注意： 这个过程是逐步完成的，为了更好的用户体验，渲染引擎将会尽可能早的将内容呈现到屏幕上，并不会等到所有的html 都解析完成之后再去构建和布局 render 树。它是解析完一部分内容就显示一部分内容，同时，可能还在通过网络下载其余内容。

2. 浏览器渲染优化

（1）针对JavaScript： JavaScript既会阻塞HTML的解析，也会阻塞CSS的解析。因此我们可以对JavaScript的加载方式进行改变，来进行优化：

（1）尽量将JavaScript文件放在body的最后

（2） body中间尽量不要写<script>标签

（3）<script>标签的引入资源方式有三种，有一种就是我们常用的直接引入，还有两种就是使用 async 属性和 defer 属性来异步引入，两者都是去异步加载外部的JS文件，不会阻塞DOM的解析（尽量使用异步加载）。三者的区别如下：

script 立即停止页面渲染去加载资源文件，当资源加载完毕后立即执行js代码，js代码执行完毕后继续渲染页面；
async 是在下载完成之后，立即异步加载，加载好后立即执行，多个带async属性的标签，不能保证加载的顺序；
defer 是在下载完成之后，立即异步加载。加载好后，如果 DOM 树还没构建好，则先等 DOM 树解析好再执行；如果DOM树已经准备好，则立即执行。多个带defer属性的标签，按照顺序执行。

（2）针对CSS：使用CSS有三种方式：使用link、@import、内联样式，其中link和@import都是导入外部样式。它们之间的区别：

link：浏览器会派发一个新等线程(HTTP线程)去加载资源文件，与此同时GUI渲染线程会继续向下渲染代码
@import：GUI渲染线程会暂时停止渲染，去服务器加载资源文件，资源文件没有返回之前不会继续渲染(阻碍浏览器渲染)
style：GUI直接渲染

外部样式如果长时间没有加载完毕，浏览器为了用户体验，会使用浏览器会默认样式，确保首次渲染的速度。所以CSS一般写在headr中，让浏览器尽快发送请求去获取css样式。

所以，在开发过程中，导入外部样式使用link，而不用@import。如果css少，尽可能采用内嵌样式，直接写在style标签中。

（3）针对DOM树、CSSOM树：可以通过以下几种方式来减少渲染的时间：

HTML文件的代码层级尽量不要太深
使用语义化的标签，来避免不标准语义化的特殊处理
减少CSSD代码的层级，因为选择器是从左向右进行解析的

（4）减少回流与重绘：

操作DOM时，尽量在低层级的DOM节点进行操作
不要使用table布局，一个小的改动可能会使整个table进行重新布局
使用CSS的表达式
不要频繁操作元素的样式，对于静态页面，可以修改类名，而不是样式。
使用absolute或者fixed，使元素脱离文档流，这样他们发生变化就不会影响其他元素
避免频繁操作DOM，可以创建一个文档片段documentFragment，在它上面应用所有DOM操作，最后再把它添加到文档中
将元素先设置display: none，操作结束后再把它显示出来。因为在display属性为none的元素上进行的DOM操作不会引发回流和重绘。
将DOM的多个读操作（或者写操作）放在一起，而不是读写操作穿插着写。这得益于浏览器的渲染队列机制。

浏览器针对页面的回流与重绘，进行了自身的优化——渲染队列

浏览器会将所有的回流、重绘的操作放在一个队列中，当队列中的操作到了一定的数量或者到了一定的时间间隔，浏览器就会对队列进行批处理。这样就会让多次的回流、重绘变成一次回流重绘。

将多个读操作（或者写操作）放在一起，就会等所有的读操作进入队列之后执行，这样，原本应该是触发多次回流，变成了只触发一次回流。

3. 渲染过程中遇到 JS 文件如何处理？

JavaScript 的加载、解析与执行会阻塞文档的解析，也就是说，在构建 DOM 时，HTML 解析器若遇到了 JavaScript，那么它会暂停文档的解析，将控制权移交给 JavaScript 引擎，等 JavaScript 引擎运行完毕，浏览器再从中断的地方恢复继续解析文档。也就是说，如果想要首屏渲染的越快，就越不应该在首屏就加载 JS 文件，这也是都建议将 script 标签放在 body 标签底部的原因。当然在当下，并不是说 script 标签必须放在底部，因为你可以给 script 标签添加 defer 或者 async 属性。

4. 什么是文档的预解析？

Webkit 和 Firefox 都做了这个优化，当执行 JavaScript 脚本时，另一个线程解析剩下的文档，并加载后面需要通过网络加载的资源。这种方式可以使资源并行加载从而使整体速度更快。需要注意的是，预解析并不改变 DOM 树，它将这个工作留给主解析过程，自己只解析外部资源的引用，比如外部脚本、样式表及图片。

5. CSS 如何阻塞文档解析？

理论上，既然样式表不改变 DOM 树，也就没有必要停下文档的解析等待它们。然而，存在一个问题，JavaScript 脚本执行时可能在文档的解析过程中请求样式信息，如果样式还没有加载和解析，脚本将得到错误的值，显然这将会导致很多问题。所以如果浏览器尚未完成 CSSOM 的下载和构建，而我们却想在此时运行脚本，那么浏览器将延迟 JavaScript 脚本执行和文档的解析，直至其完成 CSSOM 的下载和构建。也就是说，在这种情况下，浏览器会先下载和构建 CSSOM，然后再执行 JavaScript，最后再继续文档的解析。

6. 如何优化关键渲染路径？

为尽快完成首次渲染，我们需要最大限度减小以下三种可变因素：

（1）关键资源的数量。

（2）关键路径长度。

（3）关键字节的数量。

关键资源是可能阻止网页首次渲染的资源。这些资源越少，浏览器的工作量就越小，对 CPU 以及其他资源的占用也就越少。同样，关键路径长度受所有关键资源与其字节大小之间依赖关系图的影响：某些资源只能在上一资源处理完毕之后才能开始下载，并且资源越大，下载所需的往返次数就越多。最后，浏览器需要下载的关键字节越少，处理内容并让其出现在屏幕上的速度就越快。要减少字节数，我们可以减少资源数（将它们删除或设为非关键资源），此外还要压缩和优化各项资源，确保最大限度减小传送大小。

优化关键渲染路径的常规步骤如下：

（1）对关键路径进行分析和特性描述：资源数、字节数、长度。

（2）最大限度减少关键资源的数量：删除它们，延迟它们的下载，将它们标记为异步等。

（3）优化关键字节数以缩短下载时间（往返次数）。

（4）优化其余关键资源的加载顺序：您需要尽早下载所有关键资产，以缩短关键路径长度

7. 什么情况会阻塞渲染？

首先渲染的前提是生成渲染树，所以 HTML 和 CSS 肯定会阻塞渲染。如果你想渲染的越快，你越应该降低一开始需要渲染的文件大小，并且扁平层级，优化选择器。然后当浏览器在解析到 script 标签时，会暂停构建 DOM，完成后才会从暂停的地方重新开始。也就是说，如果你想首屏渲染的越快，就越不应该在首屏就加载 JS 文件，这也是都建议将 script 标签放在 body 标签底部的原因。

当然在当下，并不是说 script 标签必须放在底部，因为你可以给 script 标签添加 defer 或者 async 属性。当 script 标签加上 defer 属性以后，表示该 JS 文件会并行下载，但是会放到 HTML 解析完成后顺序执行，所以对于这种情况你可以把 script 标签放在任意位置。对于没有任何依赖的 JS 文件可以加上 async 属性，表示 JS 文件下载和解析不会阻塞渲染。

六、浏览器本地存储

1. 浏览器本地存储方式及使用场景

（1）Cookie

Cookie是最早被提出来的本地存储方式，在此之前，服务端是无法判断网络中的两个请求是否是同一用户发起的，为解决这个问题，Cookie就出现了。Cookie的大小只有4kb，它是一种纯文本文件，每次发起HTTP请求都会携带Cookie。

Cookie的特性：

Cookie一旦创建成功，名称就无法修改
Cookie是无法跨域名的，也就是说a域名和b域名下的cookie是无法共享的，这也是由Cookie的隐私安全性决定的，这样就能够阻止非法获取其他网站的Cookie
每个域名下Cookie的数量不能超过20个，每个Cookie的大小不能超过4kb
有安全问题，如果Cookie被拦截了，那就可获得session的所有信息，即使加密也于事无补，无需知道cookie的意义，只要转发cookie就能达到目的
Cookie在请求一个新的页面的时候都会被发送过去

如果需要域名之间跨域共享Cookie，有两种方法：

使用Nginx反向代理
在一个站点登陆之后，往其他网站写Cookie。服务端的Session存储到一个节点，Cookie存储sessionId

Cookie的使用场景：

最常见的使用场景就是Cookie和session结合使用，我们将sessionId存储到Cookie中，每次发请求都会携带这个sessionId，这样服务端就知道是谁发起的请求，从而响应相应的信息。
可以用来统计页面的点击次数

（2）LocalStorage

LocalStorage是HTML5新引入的特性，由于有的时候我们存储的信息较大，Cookie就不能满足我们的需求，这时候LocalStorage就派上用场了。

LocalStorage的优点：

在大小方面，LocalStorage的大小一般为5MB，可以储存更多的信息
LocalStorage是持久储存，并不会随着页面的关闭而消失，除非主动清理，不然会永久存在
仅储存在本地，不像Cookie那样每次HTTP请求都会被携带

LocalStorage的缺点：

存在浏览器兼容问题，IE8以下版本的浏览器不支持
如果浏览器设置为隐私模式，那我们将无法读取到LocalStorage
LocalStorage受到同源策略的限制，即端口、协议、主机地址有任何一个不相同，都不会访问

LocalStorage的常用API：

// 保存数据到 localStorage
localStorage.setItem('key', 'value');
// 从 localStorage 获取数据
let data = localStorage.getItem('key');
// 从 localStorage 删除保存的数据
localStorage.removeItem('key');
// 从 localStorage 删除所有保存的数据
localStorage.clear();
// 获取某个索引的Key
localStorage.key(index)
复制代码

LocalStorage的使用场景：

有些网站有换肤的功能，这时候就可以将换肤的信息存储在本地的LocalStorage中，当需要换肤的时候，直接操作LocalStorage即可
在网站中的用户浏览信息也会存储在LocalStorage中，还有网站的一些不常变动的个人信息等也可以存储在本地的LocalStorage中

（3）SessionStorage

SessionStorage和LocalStorage都是在HTML5才提出来的存储方案，SessionStorage 主要用于临时保存同一窗口(或标签页)的数据，刷新页面时不会删除，关闭窗口或标签页之后将会删除这些数据。

SessionStorage与LocalStorage对比：

SessionStorage和LocalStorage都在本地进行数据存储；
SessionStorage也有同源策略的限制，但是SessionStorage有一条更加严格的限制，SessionStorage只有在同一浏览器的同一窗口下才能够共享；
LocalStorage和SessionStorage都不能被爬虫爬取；

SessionStorage的常用API：

// 保存数据到 sessionStorage
sessionStorage.setItem('key', 'value');
// 从 sessionStorage 获取数据
let data = sessionStorage.getItem('key');
// 从 sessionStorage 删除保存的数据
sessionStorage.removeItem('key');
// 从 sessionStorage 删除所有保存的数据
sessionStorage.clear();
// 获取某个索引的Key
sessionStorage.key(index)
复制代码

SessionStorage的使用场景

由于SessionStorage具有时效性，所以可以用来存储一些网站的游客登录的信息，还有临时的浏览记录的信息。当关闭网站之后，这些信息也就随之消除了。

2. Cookie有哪些字段，作用分别是什么

Cookie由以下字段组成：

Name：cookie的名称
Value：cookie的值，对于认证cookie，value值包括web服务器所提供的访问令牌；
Size： cookie的大小
Path：可以访问此cookie的页面路径。比如domain是abc.com，path是/test，那么只有/test路径下的页面可以读取此cookie。
Secure：指定是否使用HTTPS安全协议发送Cookie。使用HTTPS安全协议，可以保护Cookie在浏览器和Web服务器间的传输过程中不被窃取和篡改。该方法也可用于Web站点的身份鉴别，即在HTTPS的连接建立阶段，浏览器会检查Web网站的SSL证书的有效性。但是基于兼容性的原因（比如有些网站使用自签署的证书）在检测到SSL证书无效时，浏览器并不会立即终止用户的连接请求，而是显示安全风险信息，用户仍可以选择继续访问该站点。
Domain：可以访问该cookie的域名，Cookie 机制并未遵循严格的同源策略，允许一个子域可以设置或获取其父域的 Cookie。当需要实现单点登录方案时，Cookie 的上述特性非常有用，然而也增加了 Cookie受攻击的危险，比如攻击者可以借此发动会话定置攻击。因而，浏览器禁止在 Domain 属性中设置.org、.com 等通用顶级域名、以及在国家及地区顶级域下注册的二级域名，以减小攻击发生的范围。
HTTP：该字段包含HTTPOnly 属性，该属性用来设置cookie能否通过脚本来访问，默认为空，即可以通过脚本访问。在客户端是不能通过js代码去设置一个httpOnly类型的cookie的，这种类型的cookie只能通过服务端来设置。该属性用于防止客户端脚本通过document.cookie属性访问Cookie，有助于保护Cookie不被跨站脚本攻击窃取或篡改。但是，HTTPOnly的应用仍存在局限性，一些浏览器可以阻止客户端脚本对Cookie的读操作，但允许写操作；此外大多数浏览器仍允许通过XMLHTTP对象读取HTTP响应中的Set-Cookie头。
Expires/Max-size ：此cookie的超时时间。若设置其值为一个时间，那么当到达此时间后，此cookie失效。不设置的话默认值是Session，意思是cookie会和session一起失效。当浏览器关闭(不是浏览器标签页，而是整个浏览器) 后，此cookie失效。

总结：服务器端可以使用 Set-Cookie 的响应头部来配置 cookie 信息。一条cookie 包括了5个属性值 expires、domain、path、secure、HttpOnly。其中 expires 指定了 cookie 失效的时间，domain 是域名、path是路径，domain 和 path 一起限制了 cookie 能够被哪些 url 访问。secure 规定了 cookie 只能在确保安全的情况下传输，HttpOnly 规定了这个 cookie 只能被服务器访问，不能使用 js 脚本访问。

3. Cookie、LocalStorage、SessionStorage区别

浏览器端常用的存储技术是 cookie 、localStorage 和 sessionStorage。

cookie： 其实最开始是服务器端用于记录用户状态的一种方式，由服务器设置，在客户端存储，然后每次发起同源请求时，发送给服务器端。cookie 最多能存储 4 k 数据，它的生存时间由 expires 属性指定，并且 cookie 只能被同源的页面访问共享。
sessionStorage： html5 提供的一种浏览器本地存储的方法，它借鉴了服务器端 session 的概念，代表的是一次会话中所保存的数据。它一般能够存储 5M 或者更大的数据，它在当前窗口关闭后就失效了，并且 sessionStorage 只能被同一个窗口的同源页面所访问共享。
localStorage： html5 提供的一种浏览器本地存储的方法，它一般也能够存储 5M 或者更大的数据。它和 sessionStorage 不同的是，除非手动删除它，否则它不会失效，并且 localStorage 也只能被同源页面所访问共享。

上面几种方式都是存储少量数据的时候的存储方式，当需要在本地存储大量数据的时候，我们可以使用浏览器的 indexDB 这是浏览器提供的一种本地的数据库存储机制。它不是关系型数据库，它内部采用对象仓库的形式存储数据，它更接近 NoSQL 数据库。

4. 前端储存的⽅式有哪些？

cookies：在HTML5标准前本地储存的主要⽅式，优点是兼容性好，请求头⾃带cookie⽅便，缺点是⼤⼩只有4k，⾃动请求头加⼊cookie浪费流量，每个domain限制20个cookie，使⽤起来麻烦，需要⾃⾏封装；
localStorage：HTML5加⼊的以键值对(Key-Value)为标准的⽅式，优点是操作⽅便，永久性储存（除⾮⼿动删除），⼤⼩为5M，兼容IE8+ ；
sessionStorage：与localStorage基本类似，区别是sessionStorage当⻚⾯关闭后会被清理，⽽且与cookie、localStorage不同，他不能在所有同源窗⼝中共享，是会话级别的储存⽅式；
Web SQL：2010年被W3C废弃的本地数据库数据存储⽅案，但是主流浏览器（⽕狐除外）都已经有了相关的实现，web sql类似于SQLite，是真正意义上的关系型数据库，⽤sql进⾏操作，当我们⽤JavaScript时要进⾏转换，较为繁琐；
IndexedDB：是被正式纳⼊HTML5标准的数据库储存⽅案，它是NoSQL数据库，⽤键值对进⾏储存，可以进⾏快速读取操作，⾮常适合web场景，同时⽤JavaScript进⾏操作会⾮常便。

5. IndexedDB有哪些特点？

IndexedDB 具有以下特点：

键值对储存：IndexedDB 内部采用对象仓库（object store）存放数据。所有类型的数据都可以直接存入，包括 JavaScript 对象。对象仓库中，数据以"键值对"的形式保存，每一个数据记录都有对应的主键，主键是独一无二的，不能有重复，否则会抛出一个错误。
异步：IndexedDB 操作时不会锁死浏览器，用户依然可以进行其他操作，这与 LocalStorage 形成对比，后者的操作是同步的。异步设计是为了防止大量数据的读写，拖慢网页的表现。
支持事务：IndexedDB 支持事务（transaction），这意味着一系列操作步骤之中，只要有一步失败，整个事务就都取消，数据库回滚到事务发生之前的状态，不存在只改写一部分数据的情况。
同源限制： IndexedDB 受到同源限制，每一个数据库对应创建它的域名。网页只能访问自身域名下的数据库，而不能访问跨域的数据库。
储存空间大：IndexedDB 的储存空间比 LocalStorage 大得多，一般来说不少于 250MB，甚至没有上限。
支持二进制储存：IndexedDB 不仅可以储存字符串，还可以储存二进制数据

（ArrayBuffer 对象和 Blob 对象）。

七、浏览器同源策略

1. 什么是同源策略

跨域问题其实就是浏览器的同源策略造成的。

同源策略限制了从同一个源加载的文档或脚本如何与另一个源的资源进行交互。这是浏览器的一个用于隔离潜在恶意文件的重要的安全机制。同源指的是：协议、端口号、域名必须一致。

下表给出了与 URL store.company.com/dir/page.ht… 的源进行对比的示例:

URL	是否跨域	原因
store.company.com/dir/page.ht…	同源	完全相同
store.company.com/dir/inner/a…	同源	只有路径不同
store.company.com/secure.html	跨域	协议不同
store.company.com:81/dir/etc.htm…	跨域	端口不同 ( http:// 默认端口是80)
news.company.com/dir/other.h…	跨域	主机不同

同源策略：protocol（协议）、domain（域名）、port（端口）三者必须一致。

同源政策主要限制了三个方面：

当前域下的 js 脚本不能够访问其他域下的 cookie、localStorage 和 indexDB。
当前域下的 js 脚本不能够操作访问操作其他域下的 DOM。
当前域下 ajax 无法发送跨域请求。

同源政策的目的主要是为了保证用户的信息安全，它只是对 js 脚本的一种限制，并不是对浏览器的限制，对于一般的 img、或者script 脚本请求都不会有跨域的限制，这是因为这些操作都不会通过响应结果来进行可能出现安全问题的操作。

2. 如何解决跨越问题

（1）CORS

下面是MDN对于CORS的定义：

跨域资源共享(CORS) 是一种机制，它使用额外的 HTTP 头来告诉浏览器让运行在一个 origin (domain)上的Web应用被准许访问来自不同源服务器上的指定的资源。当一个资源从与该资源本身所在的服务器不同的域、协议或端口请求一个资源时，资源会发起一个跨域HTTP 请求。

CORS需要浏览器和服务器同时支持，整个CORS过程都是浏览器完成的，无需用户参与。因此实现CORS的关键就是服务器，只要服务器实现了CORS请求，就可以跨源通信了。

浏览器将CORS分为简单请求和非简单请求：

简单请求不会触发CORS预检请求。若该请求满足以下两个条件，就可以看作是简单请求：

1）请求方法是以下三种方法之一：

HEAD
GET
POST

2）HTTP的头信息不超出以下几种字段：

Accept
Accept-Language
Content-Language
Last-Event-ID
Content-Type：只限于三个值application/x-www-form-urlencoded、multipart/form-data、text/plain

若不满足以上条件，就属于非简单请求了。

（1）简单请求过程：

对于简单请求，浏览器会直接发出CORS请求，它会在请求的头信息中增加一个Orign字段，该字段用来说明本次请求来自哪个源（协议+端口+域名），服务器会根据这个值来决定是否同意这次请求。如果Orign指定的域名在许可范围之内，服务器返回的响应就会多出以下信息头：

Access-Control-Allow-Origin: http://api.bob.com  // 和Orign一直
Access-Control-Allow-Credentials: true   // 表示是否允许发送Cookie
Access-Control-Expose-Headers: FooBar   // 指定返回其他字段的值
Content-Type: text/html; charset=utf-8   // 表示文档类型
复制代码

如果Orign指定的域名不在许可范围之内，服务器会返回一个正常的HTTP回应，浏览器发现没有上面的Access-Control-Allow-Origin头部信息，就知道出错了。这个错误无法通过状态码识别，因为返回的状态码可能是200。

在简单请求中，在服务器内，至少需要设置字段：Access-Control-Allow-Origin

（2）非简单请求过程

非简单请求是对服务器有特殊要求的请求，比如请求方法为DELETE或者PUT等。非简单请求的CORS请求会在正式通信之前进行一次HTTP查询请求，称为预检请求。

浏览器会询问服务器，当前所在的网页是否在服务器允许访问的范围内，以及可以使用哪些HTTP请求方式和头信息字段，只有得到肯定的回复，才会进行正式的HTTP请求，否则就会报错。

预检请求使用的请求方法是OPTIONS，表示这个请求是来询问的。他的头信息中的关键字段是Orign，表示请求来自哪个源。除此之外，头信息中还包括两个字段：

Access-Control-Request-Method：该字段是必须的，用来列出浏览器的CORS请求会用到哪些HTTP方法。
Access-Control-Request-Headers：该字段是一个逗号分隔的字符串，指定浏览器CORS请求会额外发送的头信息字段。

服务器在收到浏览器的预检请求之后，会根据头信息的三个字段来进行判断，如果返回的头信息在中有Access-Control-Allow-Origin这个字段就是允许跨域请求，如果没有，就是不同意这个预检请求，就会报错。

服务器回应的CORS的字段如下：

Access-Control-Allow-Origin: http://api.bob.com  // 允许跨域的源地址
Access-Control-Allow-Methods: GET, POST, PUT // 服务器支持的所有跨域请求的方法
Access-Control-Allow-Headers: X-Custom-Header  // 服务器支持的所有头信息字段
Access-Control-Allow-Credentials: true   // 表示是否允许发送Cookie
Access-Control-Max-Age: 1728000  // 用来指定本次预检请求的有效期，单位为秒
复制代码

只要服务器通过了预检请求，在以后每次的CORS请求都会自带一个Origin头信息字段。服务器的回应，也都会有一个Access-Control-Allow-Origin头信息字段。

在非简单请求中，至少需要设置以下字段：

'Access-Control-Allow-Origin'  
'Access-Control-Allow-Methods'
'Access-Control-Allow-Headers'
复制代码

减少OPTIONS请求次数：

OPTIONS请求次数过多就会损耗页面加载的性能，降低用户体验度。所以尽量要减少OPTIONS请求次数，可以后端在请求的返回头部添加：Access-Control-Max-Age：number。它表示预检请求的返回结果可以被缓存多久，单位是秒。该字段只对完全一样的URL的缓存设置生效，所以设置了缓存时间，在这个时间范围内，再次发送请求就不需要进行预检请求了。

CORS中Cookie相关问题：

在CORS请求中，如果想要传递Cookie，就要满足以下三个条件：

在请求中设置 withCredentials

默认情况下在跨域请求，浏览器是不带 cookie 的。但是我们可以通过设置 withCredentials 来进行传递 cookie.

// 原生 xml 的设置方式
var xhr = new XMLHttpRequest();
xhr.withCredentials = true;
// axios 设置方式
axios.defaults.withCredentials = true;
复制代码

Access-Control-Allow-Credentials 设置为 true
Access-Control-Allow-Origin 设置为非 *

（2）JSONP

jsonp的原理就是利用<script>标签没有跨域限制，通过<script>标签src属性，发送带有callback参数的GET请求，服务端将接口返回数据拼凑到callback函数中，返回给浏览器，浏览器解析执行，从而前端拿到callback函数返回的数据。 1）原生JS实现：

<script>
    var script = document.createElement('script');
    script.type = 'text/javascript';
    // 传参一个回调函数名给后端，方便后端返回时执行这个在前端定义的回调函数
    script.src = 'http://www.domain2.com:8080/login?user=admin&callback=handleCallback';
    document.head.appendChild(script);
    // 回调执行函数
    function handleCallback(res) {
        alert(JSON.stringify(res));
    }
 </script>
复制代码

服务端返回如下（返回时即执行全局函数）：

handleCallback({"success": true, "user": "admin"})
复制代码

2）Vue axios实现：

this.$http = axios;
this.$http.jsonp('http://www.domain2.com:8080/login', {
    params: {},
    jsonp: 'handleCallback'
}).then((res) => {
    console.log(res); 
})
复制代码

后端node.js代码：

var querystring = require('querystring');
var http = require('http');
var server = http.createServer();
server.on('request', function(req, res) {
    var params = querystring.parse(req.url.split('?')[1]);
    var fn = params.callback;
    // jsonp返回设置
    res.writeHead(200, { 'Content-Type': 'text/javascript' });
    res.write(fn + '(' + JSON.stringify(params) + ')');
    res.end();
});
server.listen('8080');
console.log('Server is running at port 8080...');
复制代码

JSONP的缺点：

具有局限性，仅支持get方法
不安全，可能会遭受XSS攻击

（3）postMessage 跨域

postMessage是HTML5 XMLHttpRequest Level 2中的API，且是为数不多可以跨域操作的window属性之一，它可用于解决以下方面的问题：

页面和其打开的新窗口的数据传递
多窗口之间消息传递
页面与嵌套的iframe消息传递
上面三个场景的跨域数据传递

用法：postMessage(data,origin)方法接受两个参数：

data： html5规范支持任意基本类型或可复制的对象，但部分浏览器只支持字符串，所以传参时最好用JSON.stringify()序列化。
origin：协议+主机+端口号，也可以设置为"*"，表示可以传递给任意窗口，如果要指定和当前窗口同源的话设置为"/"。

1）a.html：(domain1.com/a.html)

<iframe id="iframe" src="http://www.domain2.com/b.html" style="display:none;"></iframe>
<script>       
    var iframe = document.getElementById('iframe');
    iframe.onload = function() {
        var data = {
            name: 'aym'
        };
        // 向domain2传送跨域数据
        iframe.contentWindow.postMessage(JSON.stringify(data), 'http://www.domain2.com');
    };
    // 接受domain2返回数据
    window.addEventListener('message', function(e) {
        alert('data from domain2 ---> ' + e.data);
    }, false);
</script>
复制代码

2）b.html：(domain2.com/b.html)

<script>
    // 接收domain1的数据
    window.addEventListener('message', function(e) {
        alert('data from domain1 ---> ' + e.data);
        var data = JSON.parse(e.data);
        if (data) {
            data.number = 16;
            // 处理后再发回domain1
            window.parent.postMessage(JSON.stringify(data), 'http://www.domain1.com');
        }
    }, false);
</script>
复制代码

（4）nginx代理跨域

nginx代理跨域，实质和CORS跨域原理一样，通过配置文件设置请求响应头Access-Control-Allow-Origin…等字段。

1）nginx配置解决iconfont跨域浏览器跨域访问js、css、img等常规静态资源被同源策略许可，但iconfont字体文件(eot|otf|ttf|woff|svg)例外，此时可在nginx的静态资源服务器中加入以下配置。

location / {
  add_header Access-Control-Allow-Origin *;
}
复制代码

2）nginx反向代理接口跨域跨域问题：同源策略仅是针对浏览器的安全策略。服务器端调用HTTP接口只是使用HTTP协议，不需要同源策略，也就不存在跨域问题。实现思路：通过Nginx配置一个代理服务器域名与domain1相同，端口不同）做跳板机，反向代理访问domain2接口，并且可以顺便修改cookie中domain信息，方便当前域cookie写入，实现跨域访问。

nginx具体配置：

#proxy服务器
server {
    listen       81;
    server_name  www.domain1.com;
    location / {
        proxy_pass   http://www.domain2.com:8080;  #反向代理
        proxy_cookie_domain www.domain2.com www.domain1.com; #修改cookie里域名
        index  index.html index.htm;
        # 当用webpack-dev-server等中间件代理接口访问nignx时，此时无浏览器参与，故没有同源限制，下面的跨域配置可不启用
        add_header Access-Control-Allow-Origin http://www.domain1.com;  #当前端只跨域不带cookie时，可为*
        add_header Access-Control-Allow-Credentials true;
    }
}
复制代码

（5）nodejs 中间件代理跨域

node中间件实现跨域代理，原理大致与nginx相同，都是通过启一个代理服务器，实现数据的转发，也可以通过设置cookieDomainRewrite参数修改响应头中cookie中域名，实现当前域的cookie写入，方便接口登录认证。

1）非vue框架的跨域使用node + express + http-proxy-middleware搭建一个proxy服务器。

前端代码：

var xhr = new XMLHttpRequest();
// 前端开关：浏览器是否读写cookie
xhr.withCredentials = true;
// 访问http-proxy-middleware代理服务器
xhr.open('get', 'http://www.domain1.com:3000/login?user=admin', true);
xhr.send();
复制代码

中间件服务器代码：

var express = require('express');
var proxy = require('http-proxy-middleware');
var app = express();
app.use('/', proxy({
    // 代理跨域目标接口
    target: 'http://www.domain2.com:8080',
    changeOrigin: true,
    // 修改响应头信息，实现跨域并允许带cookie
    onProxyRes: function(proxyRes, req, res) {
        res.header('Access-Control-Allow-Origin', 'http://www.domain1.com');
        res.header('Access-Control-Allow-Credentials', 'true');
    },
    // 修改响应信息中的cookie域名
    cookieDomainRewrite: 'www.domain1.com'  // 可以为false，表示不修改
}));
app.listen(3000);
console.log('Proxy server is listen at port 3000...');
复制代码

2）vue框架的跨域

node + vue + webpack + webpack-dev-server搭建的项目，跨域请求接口，直接修改webpack.config.js配置。开发环境下，vue渲染服务和接口代理服务都是webpack-dev-server同一个，所以页面与代理接口之间不再跨域。

webpack.config.js部分配置：

module.exports = {
    entry: {},
    module: {},
    ...
    devServer: {
        historyApiFallback: true,
        proxy: [{
            context: '/login',
            target: 'http://www.domain2.com:8080',  // 代理跨域目标接口
            changeOrigin: true,
            secure: false,  // 当代理某些https服务报错时用
            cookieDomainRewrite: 'www.domain1.com'  // 可以为false，表示不修改
        }],
        noInfo: true
    }
}
复制代码

（6）document.domain + iframe跨域

此方案仅限主域相同，子域不同的跨域应用场景。实现原理：两个页面都通过js强制设置document.domain为基础主域，就实现了同域。 1）父窗口：(domain.com/a.html)

<iframe id="iframe" src="http://child.domain.com/b.html"></iframe>
<script>
    document.domain = 'domain.com';
    var user = 'admin';
</script>
复制代码

1）子窗口：(child.domain.com/a.html)

<script>
    document.domain = 'domain.com';
    // 获取父窗口中变量
    console.log('get js data from parent ---> ' + window.parent.user);
</script>
复制代码

（7）location.hash + iframe跨域

实现原理：a欲与b跨域相互通信，通过中间页c来实现。三个页面，不同域之间利用iframe的location.hash传值，相同域之间直接js访问来通信。

具体实现：A域：a.html -> B域：b.html -> A域：c.html，a与b不同域只能通过hash值单向通信，b与c也不同域也只能单向通信，但c与a同域，所以c可通过parent.parent访问a页面所有对象。

1）a.html：(domain1.com/a.html)

<iframe id="iframe" src="http://www.domain2.com/b.html" style="display:none;"></iframe>
<script>
    var iframe = document.getElementById('iframe');
    // 向b.html传hash值
    setTimeout(function() {
        iframe.src = iframe.src + '#user=admin';
    }, 1000);
    // 开放给同域c.html的回调方法
    function onCallback(res) {
        alert('data from c.html ---> ' + res);
    }
</script>
复制代码

2）b.html：(.domain2.com/b.html)

<iframe id="iframe" src="http://www.domain1.com/c.html" style="display:none;"></iframe>
<script>
    var iframe = document.getElementById('iframe');
    // 监听a.html传来的hash值，再传给c.html
    window.onhashchange = function () {
        iframe.src = iframe.src + location.hash;
    };
</script>
复制代码

3）c.html：(www.domain1.com/c.html)

<script>
    // 监听b.html传来的hash值
    window.onhashchange = function () {
        // 再通过操作同域a.html的js回调，将结果传回
        window.parent.parent.onCallback('hello: ' + location.hash.replace('#user=', ''));
    };
</script>
复制代码

（8）window.name + iframe跨域

window.name属性的独特之处：name值在不同的页面（甚至不同域名）加载后依旧存在，并且可以支持非常长的 name 值（2MB）。

1）a.html：(domain1.com/a.html)

var proxy = function(url, callback) {
    var state = 0;
    var iframe = document.createElement('iframe');
    // 加载跨域页面
    iframe.src = url;
    // onload事件会触发2次，第1次加载跨域页，并留存数据于window.name
    iframe.onload = function() {
        if (state === 1) {
            // 第2次onload(同域proxy页)成功后，读取同域window.name中数据
            callback(iframe.contentWindow.name);
            destoryFrame();
        } else if (state === 0) {
            // 第1次onload(跨域页)成功后，切换到同域代理页面
            iframe.contentWindow.location = 'http://www.domain1.com/proxy.html';
            state = 1;
        }
    };
    document.body.appendChild(iframe);
    // 获取数据以后销毁这个iframe，释放内存；这也保证了安全（不被其他域frame js访问）
    function destoryFrame() {
        iframe.contentWindow.document.write('');
        iframe.contentWindow.close();
        document.body.removeChild(iframe);
    }
};
// 请求跨域b页面数据
proxy('http://www.domain2.com/b.html', function(data){
    alert(data);
});
复制代码

2）proxy.html：(domain1.com/proxy.html)

中间代理页，与a.html同域，内容为空即可。 3）b.html：(domain2.com/b.html)

<script>    
    window.name = 'This is domain2 data!';
</script>
复制代码

通过iframe的src属性由外域转向本地域，跨域数据即由iframe的window.name从外域传递到本地域。这个就巧妙地绕过了浏览器的跨域访问限制，但同时它又是安全操作。

（9）WebSocket协议跨域

WebSocket protocol是HTML5一种新的协议。它实现了浏览器与服务器全双工通信，同时允许跨域通讯，是server push技术的一种很好的实现。

原生WebSocket API使用起来不太方便，我们使用Socket.io，它很好地封装了webSocket接口，提供了更简单、灵活的接口，也对不支持webSocket的浏览器提供了向下兼容。

1）前端代码：

<div>user input：<input type="text"></div>
<script src="https://cdn.bootcss.com/socket.io/2.2.0/socket.io.js"></script>
<script>
var socket = io('http://www.domain2.com:8080');
// 连接成功处理
socket.on('connect', function() {
    // 监听服务端消息
    socket.on('message', function(msg) {
        console.log('data from server: ---> ' + msg); 
    });
    // 监听服务端关闭
    socket.on('disconnect', function() { 
        console.log('Server socket has closed.'); 
    });
});
document.getElementsByTagName('input')[0].onblur = function() {
    socket.send(this.value);
};
</script>
复制代码

2）Nodejs socket后台：

var http = require('http');
var socket = require('socket.io');
// 启http服务
var server = http.createServer(function(req, res) {
    res.writeHead(200, {
        'Content-type': 'text/html'
    });
    res.end();
});
server.listen('8080');
console.log('Server is running at port 8080...');
// 监听socket连接
socket.listen(server).on('connection', function(client) {
    // 接收信息
    client.on('message', function(msg) {
        client.send('hello：' + msg);
        console.log('data from client: ---> ' + msg);
    });
    // 断开处理
    client.on('disconnect', function() {
        console.log('Client socket has closed.'); 
    });
});
复制代码

3. 正向代理和反向代理的区别

正向代理：

客户端想获得一个服务器的数据，但是因为种种原因无法直接获取。于是客户端设置了一个代理服务器，并且指定目标服务器，之后代理服务器向目标服务器转交请求并将获得的内容发送给客户端。这样本质上起到了对真实服务器隐藏真实客户端的目的。实现正向代理需要修改客户端，比如修改浏览器配置。

反向代理：

服务器为了能够将工作负载分不到多个服务器来提高网站性能 (负载均衡)等目的，当其受到请求后，会首先根据转发规则来确定请求应该被转发到哪个服务器上，然后将请求转发到对应的真实服务器上。这样本质上起到了对客户端隐藏真实服务器的作用。一般使用反向代理后，需要通过修改 DNS 让域名解析到代理服务器 IP，这时浏览器无法察觉到真正服务器的存在，当然也就不需要修改配置了。

两者区别如图示：

网络异常，图片无法展示

正向代理和反向代理的结构是一样的，都是 client-proxy-server 的结构，它们主要的区别就在于中间这个 proxy 是哪一方设置的。在正向代理中，proxy 是 client 设置的，用来隐藏 client；而在反向代理中，proxy 是 server 设置的，用来隐藏 server。

4. Nginx的概念及其工作原理

Nginx 是一款轻量级的 Web 服务器，也可以用于反向代理、负载平衡和 HTTP 缓存等。Nginx 使用异步事件驱动的方法来处理请求，是一款面向性能设计的 HTTP 服务器。

传统的 Web 服务器如 Apache 是 process-based 模型的，而 Nginx 是基于event-driven模型的。正是这个主要的区别带给了 Nginx 在性能上的优势。

Nginx 架构的最顶层是一个 master process，这个 master process 用于产生其他的 worker process，这一点和Apache 非常像，但是 Nginx 的 worker process 可以同时处理大量的HTTP请求，而每个 Apache process 只能处理一个。

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五、浏览器渲染原理

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六、浏览器本地存储

1. 浏览器本地存储方式及使用场景

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七、浏览器同源策略

1. 什么是同源策略

2. 如何解决跨越问题

（1）CORS

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CORS中Cookie相关问题：

（2）JSONP

（3）postMessage 跨域

（4）nginx代理跨域

（5）nodejs 中间件代理跨域

（6）document.domain + iframe跨域

（7）location.hash + iframe跨域

（8）window.name + iframe跨域

（9）WebSocket协议跨域

3. 正向代理和反向代理的区别

4. Nginx的概念及其工作原理

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