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[웹] 브라우저 동작원리 본문
[CS] 브라우저 동작원리
소개
브라우저 검색 창에 주소를 검색했을때 어떠한 과정을 거쳐 웹페이지가 보이게 되는지 알아보고자 한다.
웹브라우저란?
: 동기(Synchronous)적으로 (HTML + CSS), Javascript 언어를 해석하여 내용을 화면에 보여주는 응용 소프트웨어
브라우저의 기능 및 구조
브라우저의 주요 기능은 서버로 자원을 요청하고, 사용자에게 페이지를 보여주는 것이다.
서버에 요청하는 자원은 보통 HTML 문서이지만 PDF, IMAGE 등과 같은 다른 형태일 수도 있다.
자원의 주소는 URI에 의해 정해진다.
브라우저의 주요 구성은 다음과 같다
1. 사용자 인터페이스
: 주소 표시줄, 이전/다음 버튼, 책갈피, 파일 등. 서버로부터 요청한 페이지를 보여주는 창을 제외한 모든 부분을 얘기한다.
2. 브라우저 엔진
: 사용자 인터페이스와 렌더링 엔진 사이의 동작을 제어한다.
3. 렌더링 엔진
: 요청한 페이지를 표시한다. 예를들어 HTML을 요청이 들어오면, HTML 및 CSS를 파싱해서 화면에 표시한다.
4. 통신
: HTML 요청과 같은 네트워크 요청에 사용된다.
5. 자바스크립트 해석기
: 자바스크립트 코드를 해석하고 실행한다.
6. UI 백엔드
: 콤보 박스와 창 같은 기본적인 장치를 그림. 플랫폼에서 명시하지 않은 일반적인 인터페이스
7. 자료저장소
: 쿠키와 같은 모든 종류의 자원을 하드디스크에 저장한다.
렌더링엔진이란?
렌더링 엔진은 통신으로부터 요청한 문서의 내용을 얻고, 요청받은 내용을 화면에 표시해준다.
기본적으로 html, xml 문서와 이미지를 표시할 수 있음
추가로 플러그인이나 브라우저 확장 기능으로 pdf 등 다른 유형도 표시가 가능함
<렌더링 엔진의 종류>
크롬, 사파리 : 웹킷(Webkit) 엔진
파이어폭스 : 게코(Gecko) 엔진
* 웹킷(Webkit) : 최초 리눅스 플랫폼에 동작하기 위한 오픈소스 엔진 (애플이 맥과 윈도우에서 사파리 브라우저를 지원하기 위해 수정을 더했음)
렌더링 과정
우선 HTML 문서를 파싱하고 콘텐츠 트리 내부에서 태그를 DOM 노드로 변환한다.
그 후 CSS 파일과 함께 스타일요소를 파싱하고, 스타일 정보와 HTML 표시 규칙은 '렌더트리'라고 부르는 또 다른 트리를 생성한다.
렌더트리 생성이 끝나면 배치를 시작한다.
배치란 각 노드가 화면의 정확한 위치에 표시되는 것을 의미한다.
그 후 UI 백엔드에서 렌더트리의 각 노드를 가로지르며 형상을 만들어낸다.
이러한 과정이 점진적으로 진행되고, 렌더링 엔진은 사용자에게 조금 더 빠르게 화면을 표시하기 위해
모든 HTML이 파싱될 떄까지 기다리지 않고 배치와 그리기 과정을 시작한다.
(페이지가 한 번에 로딩되지 않고, 점차 로딩이 되는 것이 이와같은 이유때문이다.)
DOM이란?
DOM(Document Object Model)은 노드(Node) 들이 트리 형태로 구조화 된 데이터 표현이다.
웹페이지의 소스를 들여다보면 <html>, <body>와 같은 태그들이 존재한다.
이 태그들을 노드(Node)라고 얘기하고 최상위 노드(document)에서 아래로 펴져나가는 형태를 Tree라고 한다.
파싱이란?
파싱이랑 렌더링 엔진에서 매우 중요한 과정이다.
문서 파싱이란 브라우저가 코드를 이해하고 사용할 수 있는 구조로 변환하는 것을 의미한다.
파싱의 결과는 보통 문서의 구조를 나타내는 노드트리인데 파싱트리(parse tree) 또는 문법트리(syntax tree)라고 부른다.
문서를 가지고, 어휘 분석과 구문 분석 과정을 거쳐 파싱 트리를 구축을 한다고 볼 수 있다.
어휘 분석기를 통해 언어의 구문 규칙에 따라 문서 구조를 분석한다. 이 과정에서 구문 규칙과 일치하는 지 비교하고, 일치하는 노드만 파싱 트리에 추가시킨다. (끝까지 규칙이 맞지 않는 부분은 문서가 유효하지 않고 구문 오류가 포함되어 있다는 것)
파서 트리가 나왔다고 해서 끝이 아니다.
컴파일의 과정일 뿐, 다시 기계코드 문서로 변환시키는 과정까지 완료되면 최종 결과물이 나오게 된다.
요약
- 브라우저 주소창에 URL을 입력 후 서버에 요청 전송
- 해당 페이지에 존재하는 여러 자원들(text, image 등등)을 받음
- '렌더링 엔진'이 HTML과 CSS 파일을 W3C 명세에 따라 해석
- 렌더링 엔진이 HTML 파싱 과정을 시작
- HTML 파서가 문서에 존재하는 어휘와 구문을 분석하면서 DOM 트리를 구축
- CSS 파싱 과정. CSS 파서가 모든 CSS 정보를 스타일 구조체로 생성
- 이 2가지를 연결시켜 렌더 트리를 만듬. 렌더 트리를 통해 문서가 시각적 요소를 포함한 형태로 구성된 상태
- 화면에 배치를 시작하고, UI 백엔드가 노드를 돌며 형상을 그림
- 이때 빠른 브라우저 화면 표시를 위해 '배치와 그리는 과정'은 페이지 정보를 모두 받고 한꺼번에 진행되지 않음. 자원을 전송받으면, 기다리는 동시에 일부분 먼저 진행하고 화면에 표시함
참고문헌: https://d2.naver.com/helloworld/59361