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关于重绘和回流

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 osc_g8254g7s
发布于 2019/08/19 18:17
字数 2010
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1. 浏览器渲染机制

  • 浏览器采用流式布局模型(Flow Based Layout
  • 浏览器会把HTML解析成DOM,把CSS解析成CSSOMDOMCSSOM合并就产生了渲染树(Render Tree)。
  • 有了RenderTree,我们就知道了所有节点的样式,然后计算他们在页面上的大小和位置,最后把节点绘制到页面上。
  • 由于浏览器使用流式布局,对Render Tree的计算通常只需要遍历一次就可以完成,但table及其内部元素除外,他们可能需要多次计算,通常要花3倍于同等元素的时间,这也是为什么要避免使用table布局的原因之一。

2. 重绘

由于节点的几何属性发生改变或者由于样式发生改变而不会影响布局的,称为重绘,例如outlinevisibilitycolorbackground-color等,重绘的代价是高昂的,因为浏览器必须验证DOM树上其他节点元素的可见性。

3. 回流

回流是布局或者几何属性需要改变就称为回流。回流是影响浏览器性能的关键因素,因为其变化涉及到部分页面(或是整个页面)的布局更新。一个元素的回流可能会导致了其所有子元素以及DOM中紧随其后的节点、祖先节点元素的随后的回流。

<body>
<div class="error">
    <h4>我的组件</h4>
    <p><strong>错误:</strong>错误的描述…</p>
    <h5>错误纠正</h5>
    <ol>
        <li>第一步</li>
        <li>第二步</li>
    </ol>
</div>
</body>

在上面的HTML片段中,对该段落p标签回流将会引发强烈的回流,因为它是一个子节点。这也导致了祖先的回流。此外,<h5>和<ol>也会有简单的回流,因为其在DOM中的回流元素之后。大部分的回流将导致页面的重新渲染。

回流必定会发生重绘,重绘不一定会引发回流。

 

4.浏览器优化

应该避免频繁使用以下属性,它们都会强制渲染刷新队列。

  • offsetTop,offsetLeft,offsetWidth,offsetHeight
  • scrollTop,scrollLeft,scrollWidth,scrollHeight
  • clientTop,clientLeft,clientWidth,clientHeight
  • width,height
  • getComputedStyle()
  • getBoundingClientRect()

 

5.减少重绘和回流

1.CSS

  • 使用transform替代top
  • 使用visibility替换display:none,因为前者只会引起重绘,后者会引发回流(改变了布局)
  • 避免使用table布局,可能很小的一个改动会造成整个table的重新布局
  • 尽可能在DOM树的最末端改变class,回流是不可避免的,但可以减少其影响。尽可能在DOM树的最末端改变class,可以限制了回流的范围。
  • 避免设置多层内联样式,css选择符从右往左匹配查找,避免节点层级过多。
  • 将动画效果应用到position属性为absolute或者fixed的元素上,避免影响其他元素的布局,这样只是一个重绘,而不是回流。同时,控制动画速度可以选择requestAnimationFrame。
  • 避免使用css表达式,可能会引发回流。
  • 将频繁重绘或者回流的节点设置为图层,图层能够阻止该节点的渲染行为影响别的节点,例如will-change,video,iframe等标签,浏览器会自动将该节点变为图层。
  • CSS3硬件加速(GPU加速),使用CSS3硬件加速,可以让transform,opacity,filters这些动画不会引起回流重绘。

2.JavaScript

  • 避免频繁操作样式,最好一次性重写style属性,或者将样式列表定义为class并一次性更改class属性
  • 避免频繁操作DOM,创建一个documentFragment,在它上面应用所有DOM操作,最后再把它添加到文档中。
  • 避免频繁读取会引发回流/重绘的属性,如果确实需要多次使用,就用一个变量缓存起来。
  • 对具有复杂动画的元素使用绝对定位,使它脱离文档流,否则会引起父元素及后续元素频繁回流。

 

何时发生回流重绘

当页面布局和几何信息发生变化的时候,就需要回流。

  • 添加或删除可见的DOM元素
  • 元素的位置发生变化
  • 元素的尺寸发生变化(包括外边距、内边框、边框大小、高度和宽度等)
  • 内容发生变化,比如文本变化或图片被另一个不同尺寸的图片所替代。
  • 页面一开始渲染的时候(这肯定避免不了)
  • 浏览器的窗口尺寸变化(因为回流是根据视口的大小来计算元素的位置和大小的)

注意:回流一定会触发重绘,而重绘不一定会回流

根据改变的范围和程度,渲染树中或大或小的部分需要重新计算,有些改变会触发整个页面的重排,比如,滚动条出现的时候或者修改了根节点。

 

浏览器的优化机制

由于每次重排都会造成额外的计算消耗,因此大多数浏览器都会通过队列化修改并批量执行来优化重排过程。浏览器会将修改操作放入到队列里,直到过了一段时间或者操作达到了一个阈值,才清空队列。

但是,当你获取布局信息的操作的时候,会强制队列刷新,比如当你访问以下属性或者使用以下方法:

  • offsetTop offsetLeft offsetWidth offsetHeight
  • scrollTop scrollLeft scrollWidth srcollHeight
  • clientTop clientLeft clientWidth clientHeight
  • getComputedStyle()
  • getBoundingClientRect

以上属性和方法都需要返回最新的布局信息,因此浏览器不得不清空队列,触发回流重绘来返回正确的值。因此,我们在修改样式的时候,最好避免使用上面列出的属性。如果要使用它们,最好将值缓存起来。

 

减少回流和重绘

最小化重绘和重排

合并多次对DOM和样式的修改,一次性处理。

const el = document.getElementById('test');
el.style.padding = '5px';
el.style.borderLeft = '1px';
el.style.borderRight = '2px';

优化方案1:

const el = document.getElementById('test');
el.style.cssText += 'border-left: 1px; border-right: 2px; padding: 5px;';

优化方案2:

const el = document.getElementById('test');
el.className += ' active';

 

批量修改DOM

1.使元素脱离文档流

2.对其进行多次修改

3.将元素带回到文档中

该过程的第一步和第三步可能会引起回流,但是经过第一步之后,对DOM的所有修改都不会引起回流,因为它已经不在渲染树了。

有三种方式可以让DOM脱离文档流:

隐藏元素、应用修改、重新显示

使用文档片段(document fragment)在当前DOM之外构建一个子树,再把它拷贝回文档

将原始元素拷贝到一个脱离文档的节点中,修改节点后,再替换原始的元素。

 

考虑我们要执行一段批量插入节点的代码:

function appendDataToElement(appendToElement, data) {
    let li;
    for (let i = 0; i < data.length; i++) {
        li = document.createElement('li');
        li.textContent = 'text';
        appendToElement.appendChild(li);
    }
}

const ul = document.getElementById('list');
appendDataToElement(ul, data);

如果我们直接这样执行的话,由于每次循环都会插入一个新的节点,会导致浏览器回流一次。

我们可以使用这三种方式进行优化

隐藏元素,应用修改,重新显示

这个会在展示和隐藏节点的时候,产生两次重绘

优化方案1:

function appendDataToElement(appendToElement, data) {
    let li;
    for (let i = 0; i < data.length; i++) {
        li = document.createElement('li');
        li.textContent = 'text';
        appendToElement.appendChild(li);
    }
}
const ul = document.getElementById('list');
ul.style.display = 'none';
appendDataToElement(ul, data);
ul.style.display = 'block';

优化方案2:

使用文档片段(document fragment)在当前DOM之外构建一个子树,再把它拷贝回文档

const ul = document.getElementById('list');
const fragment = document.createDocumentFragment();
appendDataToElement(fragment, data);
ul.appendChild(fragment);

优化方案3:

将原始元素拷贝到一个脱离文档的节点中,修改节点后,再替换原始的元素

const ul = document.getElementById('list');
const clone = ul.cloneNode(true);
appendDataToElement(clone, data);
ul.parentNode.replaceChild(clone, ul);

 

 

参考文章:

https://github.com/sisterAn/blog/issues/33

https://github.com/chenjigeng/blog/issues/4

 

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