웹] 브라우저는 어떻게 동작할까?

들어가기 앞서..

브라우저 통계를 보여주는 사이트 statCounter를 살펴보면 아래의 스샷처럼 크롬이 독보적입니다.

이 글은 크롬을 바탕으로 이야기합니다. (브라우저 종류 마다 브라우저 구조가 조금씩 다르다.)

크롬의 미친 점유율😬

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1. 브라우저의 기본구조

브라우저의 구성요소를 설명해보겠습니다.

1) 사용자 인터페이스 (User Interfave) : 주소표시줄, 이전&다음 버튼, 북마크 메뉴 등. 요청한 페이지를 보여주는 창을 제외한 나머지 모든 부분이다.

2) 브라우저 엔진 (Browser Engine) : 사용자 인터페이스와 렌더링 엔진 사이의 동작을 제어.

3) 렌더링 엔진 (Rendering Engine) : 요청한 콘텐츠를 표시. 예를 들어 HTML을 요청하면 HTML과 CSS를 파싱해 화면에 표시한다.

4) 통신 (Networking) : HTTP 요청과 같은 네트워크 호출에 사용된다. 이것은 플랫폼 독립적인 인터페이스이고 각 플랫폼 하부에서 실행된다.

5) UI 백엔드 (Display Backend) : 콤보 박스와 창 같은 기본적인 장치를 그린다. 플랫폼에서 명시하지 않은 일반적인 인터페이스로써, OS 사용자 인터페이스 체계를 사용한다.

6) 자바스크립트 해석기 (Javascropt Interface) : 자바스크립트 코드를 해석하고 실행한다.

7) 자료 저장소 (Data Persistence) : 자료를 저장하는 계층으로 쿠키를 저장하는 것과 같이 모든 종류의 자원을 로컬(하드디스크)에 저장할 필요가 있다. HTML5 명세에는 브라우저가 지원하는 '웹 데이터 베이스' 가 정의되어 있다.

 

브라우저의 주요 구성 요소이다.

위의 설명은 네이버 D2에서 참조했습니다.

 

2. 동작 과정

다음은 렌더링 엔진의 기본적인 동작 과정입니다.

 

DOM 트리 구축을 위한 HTML 파싱 ➡️ 렌더 트리 구축 ➡️ 렌더 트리 배치 ➡️ 렌더 트리 그리기

 

1) 렌더링 엔진은 HTML문서를 파싱한다.

2) 파싱 후 콘텐츠 트리 내부에서 태그를 DOM 노드로 변환한다.

3) 그 다음 외부 CSS파일과 함께 포함된 스타일 요소도 파싱한다.

4) 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.

렌더링 엔진은 좀 더 나은 사용자 경험을 위해 가능하면 빠르게 내용을 표시하는데 모든 HTML을 파싱할 때 까지 기다리지 않고 배치와 그리기 과정을 시작한다.

네트워크로부터 나머지 내용이 전송되기를 기다리는 동시에 받은 내용의 일부를 먼저 화면에 표시하는 것이다.

 

웹킷 동작 과정

모질라의 게코 렌더링 엔진 동작 과정

약간의 차이는 보이지만 전체적인 동작 과정은 동일하다.

 

3. 간단 정리

1) 브라우저에 URL 구글 입력

2) 구글 서버로 이동

3) DNS가 연결해줄 곳을 찾는다.

4) 서버에서 HTML 파일을 클라이언트로 보낸다.

5) HTML 파일 파싱 및 DOM Tree 생성한다.

6) link 태그를 만나 CSS 파싱 및 CSSOM Tree 생성한다.

7) DOM + CSSOM (결합) = Render Tree 형성한다. (웹킷에서는 어테치먼트라고한다)

(javascript를 만나면 HTML 파서는 JS코드를 실행하기 위해서 파싱을 중단한다.)

8) JS 엔진 실행 및 JS 코드 파싱한다.

 

1. HTML 마크업을 처리하고 DOM 트리를 빌드. (DOM 파싱)

2. CSS 마크업을 처리하고 CSSOM 트리를 빌드. (CSS 파싱)

3. DOM 및 CSSOM을 결합해 렌더 트리를 형성. (Attachment)

4. 렌더 트리에서 레이아웃을 실행해 각 노드의 기하학적 형태를 계산. (Layout)

5. 개별 노드를 화면에 페인트 한다. 이 과정 후 브라우저 화면에 나타난다.

 

 

디테일한 설명은 생략했으며, 기본적인 동작의 원리만을 기재했습니다.

 

참고자료 출처

네이버 D2

HTML5rocks.com

How Browsers Work: Behind the scenes of modern web browsers - HTML5 Rocks

Bhooncoding.log

브라우저의 렌더링 과정

Beomy님 블로그