تصور کنید در حال گشت و گذار در اینترنت هستید و روی لینکی کلیک می‌کنید. در کسری از ثانیه، صفحه وب جدیدی با تصاویر، متن‌ها، ویدیوها و عناصر تعاملی مختلف در مقابل شما ظاهر می‌شود. اما آیا تا به حال به این فکر کرده‌اید که این صفحه چگونه به این سرعت و به این شکل منظم نمایش داده می‌شود؟ مرورگر شما مانند یک کارخانه عمل می‌کند که با دریافت کدهای HTML و CSS، آنها را به یک صفحه وب قابل مشاهده تبدیل می‌کند. این فرآیند “رندر کردن” نامیده می‌شود و شامل مراحل مختلفی است که در این مقاله به طور مفصل به آنها خواهیم پرداخت.
درک فرآیند رندر کردن برای توسعه‌دهندگان وب بسیار مهم است. با آگاهی از اینکه مرورگر چگونه کدها را تفسیر و نمایش می‌دهد، می‌توانند وب‌سایت‌هایی با عملکرد بهتر، سرعت بارگذاری بالاتر و تجربه کاربری مطلوب‌تر ایجاد کنند. در واقع، بهینه‌سازی کدها برای رندر بهینه یکی از مهم‌ترین نکات در طراحی وب مدرن است. در این مقاله، با همراهی شما به پشت صحنه ی مرورگر می‌رویم و با مراحل جذاب رندر کردن آشنا می‌شویم.
2. دریافت و تجزیه کدهای HTML
2.1. درخواست صفحه:
همه چیز از یک درخواست شروع می‌شود. وقتی شما آدرس یک وب‌سایت (URL) را در مرورگر خود وارد می‌کنید، مرورگر یک درخواست HTTP به سرور وب ارسال می‌کند. این درخواست در واقع یک پیام است که به سرور می‌گوید: “لطفا فایل HTML مربوط به این آدرس را برای من بفرست!”
2.2. تجزیه HTML (Parsing):
سرور پس از دریافت درخواست، فایل HTML مربوطه را به مرورگر شما ارسال می‌کند. حالا نوبت مرورگر است که این فایل را “بخواند” و آن را درک کند. این کار با “تجزیه HTML” انجام می‌شود. مرورگر کدهای HTML را به دقت بررسی می‌کند و آنها را به یک ساختار درختی منظم به نام DOM (Document Object Model) تبدیل می‌کند.
DOM مانند یک نقشه از صفحه وب است که به مرورگر اجازه می‌دهد به عناصر مختلف صفحه (مانند متن‌ها، تصاویر، لینک‌ها و …) دسترسی پیدا کند و آنها را به دلخواه خود تغییر دهد یا با آنها تعامل داشته باشد.
3. دریافت و تجزیه کدهای CSS
3.1. درخواست فایل‌های CSS:
مرورگر علاوه بر فایل HTML، فایل‌های CSS مرتبط با صفحه را نیز درخواست می‌کند. این فایل‌ها حاوی قوانین استایل دهی به عناصر HTML هستند. به عنوان مثال، رنگ و اندازه ی متن‌ها، نوع فونت، حاشیه‌ها، پس‌زمینه و … همگی در فایل‌های CSS تعریف می‌شوند.
3.2. تجزیه CSS:
مرورگر پس از دریافت فایل‌های CSS، آنها را نیز مانند فایل HTML تجزیه می‌کند. در این مرحله، مرورگر قوانین CSS را خوانده و آنها را به یک ساختار درختی دیگر به نام CSSOM (CSS Object Model) تبدیل می‌کند. CSSOM نمایش شیءگرای قوانین CSS است و به مرورگر کمک می‌کند تا استایل‌های مناسب را به هر عنصر در صفحه اعمال کند.
در فرآیند بارگذاری یک صفحه وب، مرورگر ابتدا کدهای HTML را دریافت و به ساختار درختی DOM تبدیل می‌کند و سپس فایل‌های CSS را درخواست و تجزیه می‌کند تا با استفاده از CSSOM استایل‌های مناسب را به عناصر صفحه اعمال کند؛ برای درک بهتر این مفاهیم می‌توانید بهترین دوره CSS و HTML را بگذرانید.
4. ساخت درخت رندر (Render Tree)
4.1. ترکیب DOM و CSSOM:
حالا که مرورگر DOM و CSSOM را در اختیار دارد، می‌تواند آنها را با هم ترکیب کند و یک “درخت رندر” (Render Tree) ایجاد کند. درخت رندر در واقع نمایش نهایی صفحه وب است که شامل تمام عناصر قابل مشاهده در صفحه و استایل‌های اعمال شده به آنها است. عناصر مخفی (مانند عناصری که با CSS مخفی شده‌اند) در درخت رندر قرار نمی‌گیرند.
برای آشنایی بیشتر با این ساختار می‌توانید مطلب DOM چیست را مطالعه کنید.
4.2. محاسبه طرح (Layout):
در این مرحله، مرورگر موقعیت و اندازه دقیق هر عنصر در صفحه را محاسبه می‌کند. این فرآیند “محاسبه طرح” یا “Layout” نامیده می‌شود. به عنوان مثال، مرورگر باید بداند که هر پاراگراف متن در کجا قرار می‌گیرد، چه اندازه‌ای دارد، و چگونه با عناصر اطراف خود هماهنگ می‌شود.
4.3. رنگ‌آمیزی (Painting):
آخرین مرحله از فرآیند رندر کردن، “رنگ‌آمیزی” یا “Painting” است. در این مرحله، مرورگر پیکسل‌های هر عنصر را رسم می‌کند و صفحه را به شکلی که می‌بینید نمایش می‌دهد. این مرحله شامل رسم متن‌ها، تصاویر، رنگ‌ها، حاشیه‌ها و … است.
5. بهینه‌سازی رندر
رندر کردن صفحات وب می‌تواند فرآیندی زمان‌بر باشد، به خصوص برای صفحاتی که شامل عناصر زیاد، تصاویر سنگین و کدهای JavaScript پیچیده هستند. برای بهبود عملکرد رندر و افزایش سرعت بارگذاری صفحات، می‌توانید از روش‌های بهینه‌سازی زیر استفاده کنید:
5.1. کاهش تعداد درخواست‌ها:
هر چه تعداد درخواست‌های HTTP که مرورگر برای بارگذاری صفحه ارسال می‌کند کمتر باشد، صفحه سریع‌تر بارگذاری می‌شود. برای کاهش تعداد درخواست‌ها، می‌توانید از روش‌های زیر استفاده کنید:
- ترکیب فایل‌های CSS و JavaScript: به جای اینکه چندین فایل CSS و JavaScript جداگانه داشته باشید، می‌توانید آنها را در یک فایل ترکیب کنید.
- استفاده از تصاویر Sprite: در این روش، چندین تصویر کوچک در یک تصویر بزرگتر ترکیب می‌شوند و با استفاده از CSS، بخش‌های مختلف تصویر بزرگتر نمایش داده می‌شوند. این کار تعداد درخواست‌های تصویر را کاهش می‌دهد.
- استفاده از فونت‌های وب (Web Fonts) به طور بهینه: فونت‌های وب می‌توانند تعداد درخواست‌ها را افزایش دهند. برای بهینه‌سازی استفاده از فونت‌های وب، می‌توانید از فرمت‌های فشرده شده مانند WOFF2 استفاده کنید و فقط فونت‌های مورد نیاز را بارگذاری کنید.
درباره بهینه سازی جاوااسکریپت بیشتر بخوانید.
5.2. بهینه‌سازی CSS:
- استفاده از انتخابگرهای CSS کارآمد: انتخابگرهای CSS پیچیده می‌توانند باعث کاهش عملکرد رندر شوند. سعی کنید از انتخابگرهای ساده‌تر و کارآمدتر استفاده کنید.
- اجتناب از قوانین CSS غیرضروری: قوانین CSS که استفاده نمی‌شوند را از فایل‌های CSS خود حذف کنید.
- استفاده از transform و opacity برای انیمیشن: استفاده از این ویژگی‌ها برای انیمیشن باعث می‌شود که مرورگر از GPU برای رندر استفاده کند و عملکرد بهتری داشته باشد.
5.3. استفاده از کش مرورگر:
کش مرورگر می‌تواند به کاهش تعداد درخواست‌ها و سرعت بارگذاری صفحه کمک کند. وقتی یک منبع (مانند تصویر یا فایل CSS) برای اولین بار بارگذاری می‌شود، مرورگر یک کپی از آن را در کش خود ذخیره می‌کند. در دفعات بعدی که به آن منبع نیاز باشد، مرورگر از نسخه کش شده استفاده می‌کند و نیازی به دانلود مجدد آن نیست. برای استفاده از کش مرورگر، می‌توانید از HTTP Headers مناسب استفاده کنید.
6. ابزارهای توسعه‌دهندگان
مرورگرهای مدرن ابزارهای مفیدی برای توسعه‌دهندگان وب ارائه می‌دهند که به آنها در درک و بهینه‌سازی فرآیند رندر کمک می‌کنند.
Chrome DevTools یکی از ابزارهای محبوب و قدرتمند است که امکانات مختلفی برای :
- بررسی DOM و CSSOM: می‌توانید ساختار DOM و CSSOM را مشاهده کنید و عناصر مختلف را بررسی کنید.
- بررسی عملکرد رندر: می‌توانید زمان صرف شده برای هر مرحله از رندر را مشاهده کنید و مشکلات عملکردی را شناسایی کنید.
- شبیه‌سازی دستگاه‌های مختلف: می‌توانید صفحه را در دستگاه‌های مختلف با اندازه‌های صفحه نمایش مختلف شبیه‌سازی کنید.
- دیباگ کردن کدهای JavaScript: می‌توانید کدهای JavaScript خود را دیباگ کنید و خطاها را پیدا کنید.
- بررسی عملکرد شبکه: می‌توانید درخواست‌های شبکه را بررسی کنید و مشکلات مربوط به بارگذاری منابع را شناسایی کنید.
با استفاده از این ابزارها، می‌توانید عملکرد رندر وب‌سایت خود را تجزیه و تحلیل کنید و مشکلات احتمالی را برطرف کنید.
نتیجه‌گیری
رندر کردن صفحات وب فرآیندی پیچیده است که شامل مراحل مختلفی مانند دریافت و تجزیه کدهای HTML و CSS، ساخت درخت رندر، محاسبه طرح و رنگ‌آمیزی است.
درک این فرآیند برای توسعه‌دهندگان وب مهم است و به آنها کمک می‌کند تا وب‌سایت‌هایی با عملکرد بهتر و تجربه کاربری مطلوب‌تر ایجاد کنند. با استفاده از روش‌های بهینه‌سازی رندر و ابزارهای توسعه‌دهندگان، می‌توان سرعت بارگذاری صفحات وب را افزایش داد و تجربه کاربری بهتری را برای کاربران فراهم کرد. اگر به دنبال ساخت وب‌سایتی سریع و کاربرپسند هستید، شرکت در دوره طراحی سایت می‌تواند بسیار مفید باشد.
