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모던 자바스크립트 딥다이브 (브라우저 렌더링 과정)프론트엔드 2025. 10. 8. 19:33
브라우저 렌더링
- 🤔 브라우저가 HTML, CSS, 자바스크립트로 구성된 텍스트 문서를 어떻게 파싱(해석)하고 렌더링 하는지 알아보자
브라우저 렌더링 과정
1. 브라우저는 렌더링에 필요한 리소스(HTML, CSS, 자바스크립트, 이미지 폰트 등)를 요청 후 서버로부터 응답을 받는다.
2. 브라우저 렌더링은 서버로부터 응답된 HTML, CSS를 파싱하여 DOM과 CSSOM을 생성하고 이들을 결합해 렌더 트리를 생성한다.
3. 브라우저 자바스크립트 엔진은 AST를 생성하고 바이트코드로 변환한다. 이 때 DOM API를 통해 DOM, CSSOM을 변경 가능하다.
4. 렌더 트리를 기반으로 HTML 요소의 레이아웃을 계산하고 브라우저에 요소를 페인팅한다.
1. 요청과 응답
- 브라우저의 핵심 기능은 필요한 리소스를 서버에 요청 후 응답 받아 브라우저에 시각적으로 렌더링한다.
- 근데 여기서 궁금한점 서버는 어떻게 리소스를 가지고 있을까?? 🤔
서버 안에는 웹사이트를 구성하는 모든 파일들이 저장되어 있다.
🟢 아래 예시를 보면 아래와 같이 창고처럼 구성하는 파일들이 모여 있고 이 리소스를 브라우저가 요청해 렌더링을 하는 것이다
/var/www/html/
├── index.html
├── style.css
├── main.js
├── images/
│ └── logo.png └── data/ └── info.json- 다시 본론으로 돌아와, 서버에 요청을 전송하기 위해 브라우저는 주소창을 제공한다.
- 만약 브라우저 주소창에 URL ex) www.naver.com 을 입력한다고 가정해보자
브라우저 주소창에 URL을 입력하면 브라우저는 글자만 알지 서버의 실제 위치를 모른다.
-> www.naver.com 이런식으로 입력하면 글자만 알지 실제 서버 주소를 모른다는 의미이다.
이를 해결해주는 것이 DNS다. DNS를 통해 실제 IP 주소를 알 수 있게 되어 서버요청을 보낼 수 있다.- 위와 같은 과정을 거치면 이제 비로소 index.html을 서버에서 응답해준다
- 한번 네이버에 요청을 보내보자 근데 네트워크로 봐보면 이유는 모르겠지만 index.html 뿐만 아니라 js 파일도 같이 응답이 되었다.
- 이는 HTML을 파싱하는 와중에 CSS 파일을 만드는 link, style 태그 + script 태그를 만나면 HTML 파싱을 중단하고 해당 리소스 파일을 서버로 요청하기 때문이라고 한다.
✅ 알면 좋은 HTTP
- 브라우저와 서버는 결국 통신하기 위해선 HTTP에 대해서 알고 있어야 한다.
- 이전 HTTP 1.1은 기본적으로 하나의 요청과 응답만 가능했다. 즉 HTML 리소스 요청이 개별적으로 전송이 된다는 말이다.
- HTTP / 1.1 리소스의 동시 전송이 불가능한 구조이므로 요청할 리소스에 비례해 응답 시간도 증가한다는 단점이 있다.
- 하지만 현재의 HTTP 2.0은 여러 리소스의 동시 전송이 가능해 페이지 로드 속도가 50% 향상 되었다고 한다.
HTML 파싱과 DOM 생성
- 브라우저 요청에 의해 서버가 응답한 HTML 문서는 문자열로 이루어진 텍스트인데, 렌더링을 하기 위해선 이를 브라우저가 이해할 수 있는 자료구조(객체)로 변환해 메모리에 저장해야 한다.
<!DOCTYPE html> <html lang="ko"> <head> <meta charset="UTF-8" /> <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0" /> <title>Document</title> </head> <body> <ul> <li>1</li> <li>2</li> <li>3</li> </ul> <script> const list = document.querySelector("ul"); list.addEventListener("click", (e) => { console.log(e.target.textContent); }); </script> </body> </html>- 만약 위의 index.html이 서버로부터 응답이 되었다고 가정해보자
- 브라우저 렌더링 엔진은 HTML 문서를 파싱해 브라우저가 이해할 수 있는 자료구조인 DOM을 생성한다
🔑 DOM을 만드는 방법
1. 브라우저가 서버에 요청하면 HTML 파일을 읽어 들여 메모리에 저장 후 저장된 바이트를 인터넷에 응답한다. ex) 1101011...
2. 브라우저는 서버가 응답한 HTML 문서를 바이트 형태로 응답받는다. 응답된 HTML 문서는 meta 태그의 charset 어트리뷰트에 선언된 인코딩 방식(UTF-8)에 의해 문자열로 변환된다.
3. 문자열로 변환된 HTML을 읽어 들여 코드의 최소 단위인 토큰들로 분해된다
4. 각 토큰들은 객체로 변환되어 노드들을 생성한다. 토큰의 내용에 따라 문서 노드, 요소 노드, 어트리뷰트 노드, 텍스트 노드가 생성된다.
5. HTML 문서는 HTML 요소들의 집합으로 이루어져 있으며, HTML 요소는 중첩 관계를 갖는다. HTML 요소 간에는 중첩 관계에 의해 트리 자료구조로 구성된다. 이 트리구조로 구성되어 있는 노드들을 DOM이라 한다
CSS 파싱과 CSSOM 생성
- 렌더링 엔진은 HTML을 순차적으로 파싱해 DOM을 생성해간다.
- 렌더링 엔진은 DOM을 생성해가다 CSS link 태그나 style 태그를 만나면 DOM 생성을 일시 중단하고 CSS를 파싱하는 과정을 거치며 해석해 CSSOM을 생성한다.
CSS 파싱 과정
-> 바이트 -> 문자 -> 토큰 -> 노드 -> CSSOM- CSS 파싱이 끝나면 HTML 파싱이 중단된 지점부터 다시 실행한다.
🔑 알고가야 할 것
- 만약 아래처럼 style css 파일이 응답되면 CSSOM은 CSS의 상속을 반영해 생성한다는 점이다.
body { font-size: 18px; } ul { list-style-type: none; }
렌더 트리 생성
- 렌더링 엔진은 서버로부터 응답된 HTML과 CSS 파싱해 DOM CSSOM을 생성한다. DOM CSSOM은 렌더링을 위해 렌더 트리로 결합된다
- 이 후 렌더 트리가 완성되면 HTML 요소의 레이아웃의 크기를 계산하는데 사용되며 브라우저 화면에 픽셀을 렌더링하는 페인팅 처리에 입력된다.
- 레이아웃 계산과 페인팅을 다시 실행하는 리렌더링은 성능에 악영향을 주니 주의하자
⚠️ 레이아웃 계산과 페인팅이 재차 반복되는 경우
- 자바스크립트에 의하 노드 추가/삭제
- 브라우저 사이즈에 의한 뷰표트 크기 변경
- HTML 요소 크기를 변경시키는 width / height / margin, padding ... 등의 스타일 변경
자바스크립트 파싱과 실행
- HTML을 파싱한 결과문인 DOM은 문서 구조의 정보뿐만 아니라 HTML 요소 스타일을 변경할 수 있는 DOM API를 제공한다, 즉 DOM API를 통해 이미 생성된 DOM을 동적으로 조작이 가능하다.
- CSS 파싱과 마찬가지로 자바스크립트 파일을 로드하는 script 태그를 만나면 DOM 생성을 일시 중단한다.
- script 태그의 scr 어트리뷰트에 정의된 자바스크립트 파일을 서버에 요청해 자바스크립트 코드를 파싱하기 위해 자바스크립트 엔진에게 제어권을 넘긴다. 이 후 파싱과 실행이 진행되면 다시 HTML을 파싱한다.
- 자바스크립트 엔진은 JS코드를 CPU가 이해할 수 있도록 변환하고 실행한다.
- 자바스크립트 엔진은 자바스크립트를 해석해 AST를 생성한다.
🔑 자바스크립트 엔진이 자바스크립트를 파싱과 실행하는 과정
1. 자바스크립트 소스코드를 토큰으로 만든다. -> 토큰 나이징
2. 토큰을 분석해 AST(추상적 구문 트리)를 생성한다
3. AST를 기반으로 바이트 코드를 생성한다.
4. 변환된 바이트 코드를 인터프리터가 실행하는 구조이다.
-> V8 엔진의 경우 TurboFan이라는 컴파일러에 의해 성능을 최적화 한다고 한다리플로우, 리페인트
- 자바스크립트에 의해 DOM, CSSOM을 변경할 수 있다고 했다.
- 자바스크립트에 의해 DOM, CSSOM이 변경되면 다시 렌더 트리로 결합되고 변경된 렌더 트리를 기반으로 레이아웃 페인팅 과정을 다시 거치게 된다. 이를 리페인팅, 리플로우 라고 한다
🔥 리플로우 VS 리페인팅
- 리플로우는 레이아웃 계산을 다시 하는 것을 말한다. 즉 노드 추가 / 삭제, 요소 크기 변경 등 레이아웃에 영향을 주는 변경이 발생한 것을 말한다.
- 리페인팅은 재결합된 렌더 트리를 기반으로 다시 페인트 하는 것을 말한다.
즉 리플로우, 리페인팅은 반드시 순차적으로 실행되는 것이 아니고, 레이아웃에 변경이 없으면 리페인트만 진행된다.정리
브라우저는 서버로부터 받은 HTML·CSS·JS를 파싱하여 DOM과 CSSOM을 만들고, 이를 결합해 렌더 트리를 생성한 뒤, 레이아웃과 페인팅 과정을 거쳐 화면에 렌더링한다. 이후 자바스크립트 실행에 따라 DOM이 변경되면 리플로우·리페인트가 일어난다.
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