3. Browser

1. Browser의 기본구조

웹을 통해 들어온 데이터가 클라이언트에 도착하는 곳은 Browser이다.

Browser에는 데이터를 해석해주는 파서와 데이터를 화면에 표현해주는 렌더링엔진이 포함되어 있습니다.

인터넷에서 특정 정보로 이동할 수 있는 주소 입력창이 있고 (User Interface) 서버와 HTTP로 정보를 주고 받을 수 있는 네트워크 모듈도 포함하고 있습니다.

그리고 서버에서 받은 문서(HTML, CSS, Javascript)를 해석하고 실행하여 화면에 표현하기 위한 해석기(Parser)들을 가지고 있습니다.

브라우저마다 서로 다른 엔진(Gecko, Webkit)을 포함하고 있습니다.

(영문) : https://www.html5rocks.com/en/tutorials/internals/howbrowserswork/

(한글) : https://d2.naver.com/helloworld/59361

사용자 인터페이스 - 주소 표시줄, 이전/다음 버튼, 북마크 메뉴 등. 요청한 페이지를 보여주는 창을 제외한 나머지 모든 부분이다.

브라우저 엔진 - 사용자 인터페이스와 렌더링 엔진 사이의 동작을 제어.

렌더링 엔진 - 요청한 콘텐츠를 표시. 예를 들어 HTML을 요청하면 HTML과 CSS를 파싱하여 화면에 표시함

파싱(컴퓨터 과학에서 파싱((syntactic) parsing)은 일련의 문자열을 의미있는 토큰(token)으로 분해하고 이들로 이루어진 파스 트리(parse tree)를 만드는 과정을 말한다.)

네트워킹 - HTTP 요청과 같은 네트워크 호출에 사용됨. 이것은 플랫폼 독립적인 인터페이스이고 각 플랫폼 하부에서 실행됨.

UI 백엔드 - 콤보 박스와 창 같은 기본적인 장치를 그림. 플랫폼에서 명시하지 않은 일반적인 인터페이스로서, OS 사용자 인터페이스 체계를 사용.

자바스크립트 해석기 - 자바스크립트 코드를 해석하고 실행.

자료 저장소 - 이 부분은 자료를 저장하는 계층이다. 쿠키를 저장하는 것과 같이 모든 종류의 자원을 하드 디스크에 저장할 필요가 있다. HTML5 명세에는 브라우저가 지원하는 '웹 데이터 베이스'가 정의되어 있다.

2. 렌더링 엔진

렌더링 엔진의 역할은 요청 받은 내용을 브라우저 화면에 표시하는 일이다.

렌더링 엔진은 HTML 및 XML 문서와 이미지를 표시할 수 있다. 물론 플러그인이나 브라우저 확장 기능을 이용해 PDF와 같은 다른 유형도 표시할 수 있다. 그러나 이 장에서는 HTML과 이미지를 CSS로 표시하는 주된 사용 패턴에 초점을 맞출 것이다.

렌더링 엔진들

이 글에서 다루는 브라우저인 파이어폭스와 크롬, 사파리는 두 종류의 렌더링 엔진으로 제작되었다. 파이어폭스는 모질라에서 직접 만든 게코(Gecko) 엔진을 사용하고 사파리와 크롬은 웹킷(Webkit) 엔진을 사용한다.

웹킷은 최초 리눅스 플랫폼에서 동작하기 위해 제작된 오픈소스 엔진인데 애플이 맥과 윈도우즈에서 사파리 브라우저를 지원하기 위해 수정을 가했다. 더 자세한 내용은 webkit.org를 참조한다.

동작 과정

렌더링 엔진은 통신으로부터 요청한 문서의 내용을 얻는 것으로 시작하는데 문서의 내용은 보통 8KB 단위로 전송된다.

다음은 렌더링 엔진의 기본적인 동작 과정이다.

렌더링 엔진은 HTML 문서를 파싱하고 "콘텐츠 트리" 내부에서 태그를 DOM 노드로 변환한다. 그 다음 외부 CSS 파일과 함께 포함된 스타일 요소도 파싱한다. 스타일 정보와 HTML 표시 규칙은 "렌더 트리"라고 부르는 또 다른 트리를 생성한다.

렌더 트리는 색상 또는 면적과 같은 시각적 속성이 있는 사각형을 포함하고 있는데 정해진 순서대로 화면에 표시된다.

렌더 트리 생성이 끝나면 배치가 시작되는데 이것은 각 노드가 화면의 정확한 위치에 표시되는 것을 의미한다. 다음은 UI 백엔드에서 렌더 트리의 각 노드를 가로지르며 형상을 만들어 내는 그리기 과정이다.

일련의 과정들이 점진적으로 진행된다는 것을 아는 것이 중요하다. 렌더링 엔진은 좀 더 나은 사용자 경험을 위해 가능하면 빠르게 내용을 표시하는데 모든 HTML을 파싱할 때까지 기다리지 않고 배치와 그리기 과정을 시작한다. 네트워크로부터 나머지 내용이 전송되기를 기다리는 동시에 받은 내용의 일부를 먼저 화면에 표시하는 것이다.

그림 : 웹킷엔진의 동작과정

HTML을 해석해서 DOM Tree를 만들고, CSS를 해석해서 역시 CSS Tree(CSS Object Model)을 만듭니다. 

이 과정에서 Parsing 과정이 필요하며 토큰 단위로 해석되는 방식은 일반적인 소스코드의 컴파일 과정이라고 보시면 됩니다.

어태치먼트(attachment)는 웹킷이 렌더 트리를 생성하기 위해 DOM 노드와 시각 정보(CSS)를 연결하는 과정이다.

DOM Tree와 CSS Tree, 이 두 개는 연관되어 있으므로 Render Tree로 다시 조합됩니다.

이렇게 조합된 결과는 화면에 어떻게 배치할지 크기와 위치 정보를 담고 있습니다.

이후에 이렇게 구성된 Render Tree정보를 통해서 화면에 어떤 부분에 어떻게 색칠을 할지 Painting과정을 거치게 됩니다.

http://www.edwith.org/boostcourse-web/lecture/16663/

https://d2.naver.com/helloworld/59361