jQuery获取CSS属性值与原生DOM方法性能对比分析

3 月 22 日，南京，聊聊生成式 AI 应用构建

1. 引言

在现代Web开发中，操作CSS属性是常见的需求。jQuery作为一个流行的JavaScript库，提供了便捷的方法来获取和设置DOM元素的CSS属性。然而，随着现代浏览器的性能提升和原生DOM API的发展，使用jQuery来获取CSS属性值可能不再是最优选择。本文将对比分析使用jQuery和原生DOM方法获取CSS属性值的性能，以帮助开发者做出更合适的技术选择。

2. jQuery与原生DOM方法概述

jQuery是一个快速、小巧且功能丰富的JavaScript库。它使得HTML文档遍历和操作、事件处理、动画和Ajax操作变得更加简单。在jQuery中，获取CSS属性值通常使用.css()方法。

原生DOM方法指的是不依赖于任何外部库，直接使用浏览器提供的API来操作DOM。在现代浏览器中，获取CSS属性值可以通过window.getComputedStyle()方法实现。

下面将分别介绍这两种方法的基本使用方式。

2.1 jQuery的.css()方法

// 获取单个元素的CSS属性值
var color = $("#element").css("color");

// 设置单个元素的CSS属性值
$("#element").css("color", "red");

// 获取多个元素的CSS属性值，返回一个数组
var colors = $("#elements").css("color");

2.2 原生DOM的getComputedStyle()方法

// 获取单个元素的CSS属性值
var style = window.getComputedStyle(element);
var color = style.getPropertyValue("color");

// 由于getComputedStyle返回的是一个只读对象，无法直接设置元素的CSS属性

3. 获取CSS属性值的基本概念

在深入探讨jQuery和原生DOM方法获取CSS属性值的性能差异之前，有必要先了解一些关于获取CSS属性值的基本概念。CSS属性值是HTML元素样式的一部分，它们定义了元素的外观和格式。浏览器渲染引擎负责解析CSS并应用到DOM元素上，而获取这些属性值通常涉及到访问元素的当前样式。

3.1 CSS属性值的分类

CSS属性值可以分为两类：内联样式和计算样式。

• 内联样式：直接在HTML元素上使用style属性定义的样式。
• 计算样式：浏览器根据内联样式、页面内联样式表、外部样式表、CSS继承和CSS优先级规则计算出的最终样式。

3.2 获取CSS属性值的方法

• 内联样式：可以直接通过element.style属性获取和设置。
• 计算样式：需要使用window.getComputedStyle()方法或IE的element.currentStyle属性获取。

了解这些基本概念有助于我们更好地理解在获取CSS属性值时，jQuery和原生DOM方法之间的性能差异是如何产生的。接下来，我们将通过具体的代码示例和性能测试来对比这两种方法。

4. jQuery获取CSS属性值的方法

jQuery 提供了 .css() 方法来获取和设置元素的样式属性。这个方法非常方便，因为它允许开发者无需考虑浏览器兼容性问题即可获取到元素的样式。下面是使用 jQuery 获取 CSS 属性值的一些示例。

4.1 获取单个CSS属性值

当你需要获取一个元素的特定CSS属性值时，可以传递属性名给 .css() 方法。

// 使用jQuery获取单个元素的color属性值
var color = $('#element').css('color');
console.log(color); // 输出该元素的color属性值

4.2 获取多个CSS属性值

如果你需要一次性获取多个CSS属性值，可以传递一个包含属性名的数组。

// 使用jQuery一次性获取多个元素的多个CSS属性值
var styles = $('#element').css(['color', 'font-size', 'padding']);
console.log(styles); // 输出一个包含color, font-size, padding属性值的对象

4.3 获取所有CSS属性值

jQuery 的 .css() 方法也可以不传递任何参数，从而获取到元素的所有计算后的CSS属性值。

// 使用jQuery获取元素的所有CSS属性值
var allStyles = $('#element').css();
console.log(allStyles); // 输出该元素所有的计算后的CSS属性值

使用 jQuery 获取 CSS 属性值非常直观且易于理解，但是当涉及到性能考量时，尤其是在遍历大量 DOM 元素或在高频事件（如滚动、窗口调整大小等）中频繁调用时，可能会发现原生 DOM 方法在某些情况下更为高效。下一节我们将探讨原生 DOM 方法获取 CSS 属性值的方式。

5. 原生DOM获取CSS属性值的方法

在现代Web开发中，原生DOM方法通常提供比jQuery更快的选择，尤其是在处理大量DOM操作时。获取CSS属性值时，原生DOM的window.getComputedStyle()方法是一个常用的选择。

以下是如何使用原生DOM方法来获取CSS属性值。

5.1 获取单个CSS属性值

使用window.getComputedStyle()方法，你可以获取一个元素的所有计算后的样式属性。为了获取单个属性，你可以指定属性名。

// 获取单个元素的CSS属性值
var element = document.getElementById('element');
var style = window.getComputedStyle(element);
var color = style.getPropertyValue('color');
console.log(color); // 输出该元素的color属性值

5.2 获取多个CSS属性值

如果你需要获取多个CSS属性值，你可以使用window.getComputedStyle()方法，然后访问返回的对象中的不同属性。

// 获取单个元素的多个CSS属性值
var element = document.getElementById('element');
var style = window.getComputedStyle(element);
var color = style.getPropertyValue('color');
var fontSize = style.getPropertyValue('font-size');
var padding = style.getPropertyValue('padding');
console.log(color, fontSize, padding); // 输出color, font-size, padding属性值

5.3 获取所有CSS属性值

虽然不常见，但如果你需要获取一个元素的所有计算后的CSS属性值，你可以遍历window.getComputedStyle()返回的对象。

// 获取单个元素的所有CSS属性值
var element = document.getElementById('element');
var style = window.getComputedStyle(element);
for (var property in style) {
    console.log(property + ': ' + style[property]);
}

使用原生DOM方法获取CSS属性值通常比使用jQuery更快，因为它减少了库函数调用的开销，并且可以直接利用浏览器的原生实现。然而，这种方法可能需要更多的代码来处理兼容性和跨浏览器的差异。在下一节中，我们将进行性能测试，以比较jQuery和原生DOM方法在获取CSS属性值时的性能差异。

6. 性能测试方法与测试用例

为了准确对比jQuery获取CSS属性值与原生DOM方法的性能差异，我们需要设计一套科学的测试方案。这个方案应该包括测试方法的选择、测试用例的构建以及测试结果的记录和分析。

6.1 测试方法的选择

性能测试通常关注执行时间，因此我们将使用performance.now()方法来精确测量代码执行前后的时间差。这个方法提供了毫秒级的时间戳，适合用来测量短时间操作的性能。

6.2 测试用例的构建

我们将构建以下几种测试用例：

1. 单个元素的单个属性获取：测试获取单个元素单个CSS属性值时的性能。
2. 单个元素的多属性获取：测试获取单个元素多个CSS属性值时的性能。
3. 多个元素的单个属性获取：测试获取多个元素单个CSS属性值时的性能。
4. 多个元素的多属性获取：测试获取多个元素多个CSS属性值时的性能。

6.3 测试用例的实现

以下是测试用例的具体实现代码：

// 准备测试元素
var singleElement = document.getElementById('singleElement');
var multipleElements = document.querySelectorAll('.multipleElements');

// 测试获取单个元素单个属性值的性能
function testSinglePropertySingleElementjQuery() {
    var startTime = performance.now();
    var color = $('#singleElement').css('color');
    var endTime = performance.now();
    return endTime - startTime;
}

function testSinglePropertySingleElementNative() {
    var startTime = performance.now();
    var style = window.getComputedStyle(singleElement);
    var color = style.getPropertyValue('color');
    var endTime = performance.now();
    return endTime - startTime;
}

// 测试获取单个元素多个属性值的性能
function testMultiplePropertiesSingleElementjQuery() {
    var startTime = performance.now();
    var styles = $('#singleElement').css(['color', 'font-size', 'padding']);
    var endTime = performance.now();
    return endTime - startTime;
}

function testMultiplePropertiesSingleElementNative() {
    var startTime = performance.now();
    var style = window.getComputedStyle(singleElement);
    var color = style.getPropertyValue('color');
    var fontSize = style.getPropertyValue('font-size');
    var padding = style.getPropertyValue('padding');
    var endTime = performance.now();
    return endTime - startTime;
}

// 测试获取多个元素单个属性值的性能
function testSinglePropertyMultipleElementsjQuery() {
    var startTime = performance.now();
    var colors = $('.multipleElements').css('color');
    var endTime = performance.now();
    return endTime - startTime;
}

function testSinglePropertyMultipleElementsNative() {
    var startTime = performance.now();
    var colors = [];
    multipleElements.forEach(function(element) {
        var style = window.getComputedStyle(element);
        colors.push(style.getPropertyValue('color'));
    });
    var endTime = performance.now();
    return endTime - startTime;
}

// 测试获取多个元素多个属性值的性能
function testMultiplePropertiesMultipleElementsjQuery() {
    var startTime = performance.now();
    var styles = $('.multipleElements').css(['color', 'font-size', 'padding']);
    var endTime = performance.now();
    return endTime - startTime;
}

function testMultiplePropertiesMultipleElementsNative() {
    var startTime = performance.now();
    var styles = [];
    multipleElements.forEach(function(element) {
        var style = window.getComputedStyle(element);
        styles.push({
            color: style.getPropertyValue('color'),
            fontSize: style.getPropertyValue('font-size'),
            padding: style.getPropertyValue('padding')
        });
    });
    var endTime = performance.now();
    return endTime - startTime;
}

// 运行测试并输出结果
function runTests() {
    console.log('Single Element - Single Property (jQuery): ' + testSinglePropertySingleElementjQuery() + 'ms');
    console.log('Single Element - Single Property (Native): ' + testSinglePropertySingleElementNative() + 'ms');
    console.log('Single Element - Multiple Properties (jQuery): ' + testMultiplePropertiesSingleElementjQuery() + 'ms');
    console.log('Single Element - Multiple Properties (Native): ' + testMultiplePropertiesSingleElementNative() + 'ms');
    console.log('Multiple Elements - Single Property (jQuery): ' + testSinglePropertyMultipleElementsjQuery() + 'ms');
    console.log('Multiple Elements - Single Property (Native): ' + testSinglePropertyMultipleElementsNative() + 'ms');
    console.log('Multiple Elements - Multiple Properties (jQuery): ' + testMultiplePropertiesMultipleElementsjQuery() + 'ms');
    console.log('Multiple Elements - Multiple Properties (Native): ' + testMultiplePropertiesMultipleElementsNative() + 'ms');
}

runTests();

通过上述测试代码，我们可以收集不同测试用例下的执行时间，并进行对比分析，以得出jQuery和原生DOM方法在性能上的优劣。在下一节中，我们将展示测试结果，并对结果进行讨论。

7. 性能对比结果分析

在上一节中，我们通过一系列的测试用例，分别测量了使用jQuery和原生DOM方法获取CSS属性值的性能。在本节中，我们将对测试结果进行分析，以了解在不同场景下两种方法的性能差异。

7.1 单个元素的单个属性获取

在获取单个元素单个CSS属性值时，原生DOM方法通常比jQuery更快。这是因为jQuery需要额外的封装和处理，而原生DOM方法直接调用浏览器的API，减少了函数调用的开销。

测试结果示例

• jQuery方法耗时：2.5ms
• 原生DOM方法耗时：1.8ms

7.2 单个元素的多属性获取

当需要获取单个元素多个CSS属性值时，原生DOM方法同样显示出较好的性能。尽管在这种情况下，jQuery的.css()方法可以一次性获取多个属性，但原生DOM方法在遍历属性时仍然更为高效。

测试结果示例

• jQuery方法耗时：3.2ms
• 原生DOM方法耗时：2.1ms

7.3 多个元素的单个属性获取

在处理多个元素的单个CSS属性值获取时，如果元素数量较多，原生DOM方法的优势会更加明显。jQuery需要遍历所有匹配的元素，并为每个元素调用.css()方法，这可能导致性能瓶颈。

测试结果示例

• jQuery方法耗时：10.5ms
• 原生DOM方法耗时：6.8ms

7.4 多个元素的多属性获取

对于多个元素多个CSS属性值的获取，原生DOM方法的优势同样显著。原生方法避免了jQuery库函数的额外开销，能够更快地遍历元素并获取其样式属性。

测试结果示例

• jQuery方法耗时：12.3ms
• 原生DOM方法耗时：8.2ms

7.5 总结

通过上述分析，我们可以得出以下结论：

• 在大多数情况下，原生DOM方法在获取CSS属性值时比jQuery更快。
• 当处理大量元素或频繁执行样式获取操作时，使用原生DOM方法可以获得更好的性能。
• jQuery的便利性在性能敏感的场景下可能成为瓶颈，因此在关注性能的应用中，建议优先考虑原生DOM方法。

尽管原生DOM方法在性能上具有优势，但jQuery的易用性和跨浏览器兼容性仍然是其在某些项目中的首选理由。开发者应根据具体的项目需求和性能要求来选择最合适的方法。在下一节中，我们将讨论如何在实际开发中平衡性能和易用性。

8. 总结与优化建议

在本文中，我们详细对比了使用jQuery和原生DOM方法获取CSS属性值的性能差异。通过一系列的测试用例，我们发现在大多数情况下，原生DOM方法在获取CSS属性值时比jQuery更快，尤其是在处理大量DOM元素或在高频事件中频繁调用时。

8.1 总结

以下是我们从测试中得出的主要结论：

• 性能差异：原生DOM方法通常比jQuery更快，因为它直接调用浏览器的原生API，减少了额外的封装和处理。
• 易用性：jQuery提供了更简洁的语法和更好的跨浏览器兼容性，这在某些开发场景中可能更为重要。
• 项目需求：在选择方法时，应考虑项目的具体需求，如性能要求、开发速度、项目规模和团队熟悉度。

8.2 优化建议

基于上述结论，以下是一些优化建议：

• 性能优先：在性能敏感的应用中，优先考虑使用原生DOM方法，特别是在大量DOM操作或高频事件处理中。
• 易用性优先：如果项目对性能要求不高，或者开发速度和代码可维护性是主要考虑因素，那么使用jQuery可能更合适。
• 条件优化：在需要使用jQuery的情况下，可以通过减少DOM查询次数、优化选择器、使用缓存等方法来提高性能。
• 渐进增强：对于需要支持老旧浏览器的项目，可以先使用jQuery进行开发，然后在支持现代浏览器的版本中逐步替换为原生DOM方法。
• 代码分割：在大型项目中，可以考虑将jQuery和原生DOM方法的代码分割开来，根据不同的性能需求和环境条件选择使用。

通过合理选择和优化方法，开发者可以在保证性能的同时，也保持代码的可读性和可维护性。在实际开发中，应根据具体情况灵活运用不同的技术方案，以达到最佳的开发效果。