파싱 : 프로그래밍 언어의 문법에 맞게 텍스트 문서를 읽어서 실행하기 위해 텍스트 문서의 문자열을 토큰으로 분해하고, 토큰의 문법적 의미와 구조를 반영하여 트리 구조의 자료구조인 파스 트리를 생성하는 일련의 과정
일반적으로 파싱이 완료된 이후에는 파스 트리를 기반으로 중간 언어인 바이트코드를 생성하고 실행함
렌더링 : HTML,CSS, 자바스크립트로 작성된 문서를 파싱하여 브라우저에 출력
1. 브라우저는 렌더링에 필요한 리소스(HTML,CSS,이미지,자바스크립트,폰트 등)를 요청하고 서버로부터 응답을 받는다
2. 브라우저의 렌더링 엔진이 서버로부터 응답받은 HTML과 CSS를 파싱하여 DOM과 CSSOM을 생성하고 이 둘을 결합하여 렌더 트리를 생성
3. 브라우저의 자바스크립트 엔진이 서버로부터 응답받은 자바스크립트를 파싱하여 AST를 생성하고 바이트코드로 변환하여 실행한다. 이 때 DOM API를 통하여 DOM과 CSSOM을 조작하면 변경된 DOM과 CSSOM이 다시 렌더 트리로 결합됨
4. 렌더 트리를 기반으로 HTML 요소의 레이아웃을 계산하고 브라우저 화면에 HTML 요소를 페인팅한다
요청과 응답
브라우저의 핵심 기능은 필요한 리소스를 서버에 요청하고 서버로부터 응답을 받아 브라우저에 시각적으로 렌더링 하는 것
렌더링에 필요한 모든 리소스는 서버에 존재하기에 서버로 요청하고 서버가 응답한 리소스를 파싱하여 렌더링한다
서버에 요청을 전송하기 위해 브라우저는 주소창을 제공
브라우저의 주소창에 URL을 입력하고 엔터 키를 누르면 URL의 호스트 이름이 DNS를 통해 IP주소로 변환되어 이 IP주소를 갖는 서버에게 요청을 전송한다
루트 요청 : 스킴과 호스트만으로 구성된 URI에 의한 요청
루트 요청에는 리소스를 요청하는 내용이 없지만 일반적으로 서버는 index.html을 응답하도록 기본 설정 되어 있다
https://naver.com 과 https://naver.com/index.html 은 같은 요청이다
서버는 루트 요청에 대해 서버의 루트 폴더에 존재하는 정적 파일 index.html을 클라이언트로 응답한다
만약 index.html이 아닌 다른 정적 파일을 서버에 요청하려면 브라우저의 주소창에 요청할 정적 파일의 경로와 파일 이름을 URI의 호스트 뒤에 기술하여 서버로 요청하면 된다
HTTP 1.1과 HTTP 2.0
HTML/1.1 은 커넥션당 하나의 요청과 응답만 처리
모든 요청과 응답이 개별적으로 전송됨
HTTP/2.0은 커넥션당 여러 개의 요청과 응답이 가능함
HTTP/1.0에 비해 페이지 로드 속도가 약 50% 빠름
HTML 파싱과 DOM 생성
브라우저의 렌더링 엔진은 응답받은 HTML 문서를 파싱하여 브라우저가 이해할 수 있는 자료구조인 DOM을 생성한다
- 서버에 존재하던 HTML 파일이 브라우저의 요청에 의해 응답됨. 서버는 브라우저가 요청한 HTML 파일을 읽어 메모리에 저장한 다음 메모리에 저장된 바이트(2진수)를 인터넷을 통해 응답한다
- 브라우저는 HTML 문서를 바이트 형태로 응답받는다. 이 HTML 문서를 meta 태그의 charset 속성에 의해 지정된 인코딩 방식을 기준으로 문자열로 변환함(인코딩 방식은 응답 헤더에 담겨서 옴)
- 문자열로 변환된 HTML 문서를 문법적 의미를 갖는 코드의 최소 단위인 토큰들로 분해
- 각 토큰들을 객체로 변환하여 노드를 생성함(토큰의 내용에 따라 문서 노드, 요소 노드, 어트리뷰트 노드, 텍스트 노드) 노드는 이후 DOM을 구성하는 기본 요소가 된다
- HTML 문서에 있는 HTML 요소들이 중첩 관계를 갖고 있다(태그 안에 태그) HTML 요소간의 부모-자식 관계를 반영하여 모든 노드들을 트리 자료구조로 구성한다. 이 것이 바로 DOM
CSS 파싱과 CSSOM 생성
렌더링 엔진이 HTML 문서를 순차적으로 파싱하며 DOM을 생성하다가 CSS를 로드하는 link 태그나 style 태그를 만다면 DOM 생성을 일시 정지
link 태그의 href 어트리뷰트에 지정된 css 파일을 서버로 요청하여 HTML 파싱과 동일한 과정을 거쳐서 CSSOM을 생성
CSS 파싱이 완료되면 다시 DOM 생성 재개
CSSOM은 css의 상속을 반영하여 생성됨
렌더 트리 생성
렌더링 엔진은 서버로부터 응답된 HTML과 CSS를 통해 DOM,CSSOM을 생성하고 이 둘은 렌더링을 위해 렌더 트리로 결합된다
렌더 트리는 렌더링을 위한 트리 구조의 자료구조
즉 브라우저에 렌더링 되지 않는 노드는 제외 (meta태그,script태그, display:none)
렌더 트리는 각 HTML 요소의 레이아웃을 계산하는데 사용되고 브라우저 화면에 픽셀을 렌더링하는 페인팅 처리에 입력된다
- 자바스크립트에 의한 노드 추가 or 삭제
- 브라우저 창의 리사이징에 의한 뷰포트 크기 변경
- HTML 요소의 레이아웃을 변경시키는 스타일의 변경
위와 같은 일이 발생하면 렌더링 과정이 다시 발생한다
리렌더링은 성능에 최악이다
자바스크립트 파싱과 실행
렌더링 엔진은 HTML 파싱을 하던 도중 script 태그를 만나면 DOM 생성을 일시 정지하고 자바스크립트 엔진에게 제어권을 넘긴다
이 후 자바스크립트 파싱과 실행이 종료되면 다시 DOM 생성 재개
자바스크립트 엔진은 자바스크립트 코드를 파싱하여 CPU가 이해할 수 있는 저수준 언어로 변환하고 실행하는 역할을 함
모든 자바스크립트 엔진은 ECMASCript 사양을 준수
자바스크립트 엔진은 자바스크립트를 해석하여 AST(추상적 구문 트리)를 생성하고 AST를 기반으로 인터프리터가 실행할 수 있는 중간 코드인 바이트코드를 생성하여 실행
- 토크나이징
단순한 문자열인 자바스크립트 소스코드를 어휘 분석하여 문법적 의미를 갖는 최소 단위인 토큰들로 분해 - 파싱
토큰들의 집합을 구문 분석하여 AST(추상적 구문 트리)를 생성 - 바이트코드 생성과 실행
AST는 인터프리터가 실행할 수 있는 중간 코드인 바이트코드로 변환되고 인터프리터에 의해 실행됨
리플로우와 리페인트
자바스크립트 코드에서 DOM API를 통해 DOM이나 CSSOM을 변경하면
변경사항이 반영된 DOM과 CSSOM이 렌더 트리로 결합되고 변경된 렌터 트리를 기반으로 레이아웃과 페인팅 과정을 거쳐 브라우저 화면에 다시 렌더링된다
- 리플로우 : 레이아웃에 영향을 주는 변경이 발생하면 레이아웃 계산을 다시 한다
- 리페인트 : 재결합된 렌더 트리를 기반으로 다시 페인트한다
자바스크립트 파싱에 의한 HTML 파싱 중단
브라우저는 위에서 아래로 차례대로 HTML,CSS,자바스크립트를 파싱한다
그래서 발생할 수 있는 문제점
- DOM이 완성되지 않은 상태에서 DOM을 조작하면 에러가 발생할 수 있다
- 자바스크립트 로딩/파싱/실행으로 인해 HTML요소의 렌더링 지연으로 페이지 로딩 시간이 길어질 수 있다
이런 문제를 해결하기 위해 body 요소의 마지막 부분에 자바스크립트가 위치하는게 좋다
script 태그의 async/defer 어트리뷰트
인라인 자바스크립트 말고 src 어트리뷰트를 통해 외부 자바스크립트 파일을 로드할 때만 사용 가능
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async : HTML파싱과 외부 자바스크립트 파일의 로드가 동시에 진행된다
자바스크립트의 파싱과 실행은 로드가 완료된 직후 진행됨, 이때 HTML파싱 중단
로드가 완료되면 실행되기 때문에 순서를 보장할 수 없다 -
defer : DOM 생성이 완료된 직후(DOMContentLoaded 이벤트 발생) 자바스크립트의 파싱과 실행이 진행됨
이웅모, 『모던 자바스크립트 Deep Dive』, 위키북스(2021)
