原文地址:http://galen-yip.com/2015/10/07/%E3%80%90%E8%AF%91%E3%80%91%E4%BD%BF%E7%94%A8requestIdleCallback
英文原文:https://developers.google.com/web/updates/2015/08/27/using-requestidlecallback(備好梯子)
如有不當之處,還請指正。
概覽:
requestIdleCallback是一個當瀏覽器處於閑置狀態時,調度工作的新的性能相關的API
正文:
如今,大多數的站點和app都需要執行很多的js腳本。你的js通常需要盡可能快地執行,而且,你又不希望通過獲取用戶行為的方式來達成目的。如果當用戶滾動頁面的時候,你的JS開始上報數據,或者當用戶點擊按鈕的時候,你往DOM中添加元素,你的web應用其實就已經變得遲鈍,導致很差的用戶體驗。
現在有個好消息,一個新的API能夠幫助你: requestIdleCallback 。跟requestAnimationFrame一樣,requestAnimationFrame允許我們正確地安排動畫,同時最大限度地去提升到60fps。而requestIdleCallback則會在某一幀結束后的空閑時間或者用戶處於不活躍狀態時,處理我們的工作。這表明在不獲取用戶行為條件下,你能執行相關的工作。目前這個新的API在Chrome Canary(M46+)下可用(需要打開chrome://flags/#enable-experimental-web-platform-features 去開啟該功能),這樣你從今天開始先嘗試玩玩。但要記着,這個API是一個實驗性的功能,該規范仍在不斷變化,所以任何東西都可能隨時改變。
為什么我要使用requestIdleCallback?
靠自己人工的安排不必要的工作是很困難的。比如,要弄清楚一幀剩余的時間,這顯然是不可能的,因為當requestAnimationFrame的回調完成后,還要進行樣式的計算,布局,渲染以及瀏覽器內部的工作等等。上面的話貌似還不能說明什么。為了確保用戶不以某種方式進行交互,你需要為各種交互行為添加監聽事件(scroll、touch、click),即使你並不需要這些功能,只有這樣才能絕對確保用戶沒有進行交互。另一方面,瀏覽器能夠確切地知道在一幀的結束時有多少的可用時間,如果用戶正在交互,通過使用requestIdleCallback這個API,允許我們盡可能高效地利用任何的空閑時間。
接下來讓我們看看它的更多細節,且讓我們知道如果使用它。
檢查requestIdleCallback
目前requestIdleCallback這個API仍處於初期,所以在使用它之前,你應該檢查它是否可用。
if ('requestIdleCallback' in window) { // Use requestIdleCallback to schedule work. } else { // Do what you’d do today. }
現在,我們假設已經支持該API
使用requestIdleCallback
調用requestIdleCallback跟調用requestAnimationFrame十分相似,它需要把回調函數作為第一個參數:
requestIdleCallback(myNonEssentialWork);
當 myNonEssentialWork 被調用,會返回一個 deadline 對象,這個對象包含一個方法,該方法會返回一個數字表示你的工作還能執行多長時間:
function myNonEssentialWork (deadline) { while (deadline.timeRemaining() > 0) doWorkIfNeeded(); }
調用 timeRemaining 這個方法能獲得最后的剩余時間,當 timeRemaining() 返回0,如果你仍有其他任務需要執行,你便可以執行另外的requestIdleCallback:
function myNonEssentialWork (deadline) { while (deadline.timeRemaining() > 0 && tasks.length > 0) doWorkIfNeeded(); if (tasks.length > 0) requestIdleCallback(myNonEssentialWork); }
確保你的方法已被調用
當事件很多的時候,你會怎么做?你可能會擔心你的回調函數永遠不被執行。很好,盡管requestIdleCallback跟requestAnimationFrame很像,但它們也有不同,在於requestIdleCallback有一個可選的第二個參數:含有timeout屬性的對象。如果設置了timeout這個值,回調函數還沒被調用的話,則瀏覽器必須在設置的這個毫秒數時,去強制調用對應的回調函數。
// Wait at most two seconds before processing events. requestIdleCallback(processPendingAnalyticsEvents, { timeout: 2000 });
如果你的回調函數是因為設置的這個timeout而觸發的,你會注意到:
- timeRemaining()會返回0
- deadline對象的didTimeout屬性值是true
如果你發現didTimeout是true,你的代碼可能會是這樣子的:
function myNonEssentialWork (deadline) { // Use any remaining time, or, if timed out, just run through the tasks. while ((deadline.timeRemaining() > 0 || deadline.didTimeout) && tasks.length > 0) doWorkIfNeeded(); if (tasks.length > 0) requestIdleCallback(myNonEssentialWork); }
因為設置timeout對你用戶導致的潛在破壞(這個操作會使你的app變得遲鈍且低質量),請小心地設置這個參數。所以,在這,就讓瀏覽器自己去決定什么時候觸發回調吧。
使用requestIdleCallback去上報數據
讓我們試試用requestIdleCallback去上報數據。在這種情況下,我們可能希望去跟蹤一個事件,如“點擊導航欄菜單”。然而,因為通常他們是通過動畫展現在屏幕上的,我們希望避免立即發送事件到Google Analytics,因此我們將創建一個事件的數組來延遲上報,且在未來的某個時間點會發送出去。
var eventsToSend = []; function onNavOpenClick () { // Animate the menu. menu.classList.add('open'); // Store the event for later. eventsToSend.push( { category: 'button', action: 'click', label: 'nav', value: 'open' }); schedulePendingEvents(); }
現在我們使用requestIdleCallback來處理那些被掛起的事件。
function schedulePendingEvents() { // Only schedule the rIC if one has not already been set. if (isRequestIdleCallbackScheduled) return; isRequestIdleCallbackScheduled = true; if ('requestIdleCallback' in window) { // Wait at most two seconds before processing events. requestIdleCallback(processPendingAnalyticsEvents, { timeout: 2000 }); } else { processPendingAnalyticsEvents(); } }
上面代碼中,你可以看到我設置了2秒的超時,但取決於你的應用。因為對於上報的這些分析數據,設置一個timeout來確保數據在一個合理的時間范圍內被上報,而不是延遲到某個未知的時間點。這樣做才是合理且有意義的。
最后我們來寫下requestIdleCallback執行的回調方法:
function processPendingAnalyticsEvents (deadline) { // Reset the boolean so future rICs can be set. isRequestIdleCallbackScheduled = false; // If there is no deadline, just run as long as necessary. // This will be the case if requestIdleCallback doesn’t exist. if (typeof deadline === 'undefined') deadline = { timeRemaining: function () { return Number.MAX_VALUE } }; // Go for as long as there is time remaining and work to do. while (deadline.timeRemaining() > 0 && eventsToSend.length > 0) { var evt = eventsToSend.pop(); ga('send', 'event', evt.category, evt.action, evt.label, evt.value); } // Check if there are more events still to send. if (eventsToSend.length > 0) schedulePendingEvents(); }
這個例子中,我假設如果不支持requestIdleCallback,則立即上報數據。然而,對於一個在生產環境的應用,最好是用timeout延遲上報來確保不跟任何相互沖突。
使用requestIdleCallback改變dom
requestIdleCallback可以幫助提高性能的另一個場景是,當你需要做一些非必要的dom改動,比如懶加載,滾動頁面時候不斷在尾部添加元素。讓我們看看requestIdleCallback事實上是如何插入一幀里的。
對於瀏覽器,在給定的一幀內因為太忙而沒有去執行任何回調這是有可能的,所以你不應該期望在一幀的末尾有空閑的時間去做任何事。這一點就使得requestIdleCallback跟setImmediate不太像,setImmediate是在每一幀里都會執行。
如果在某一幀的末尾,回調函數被觸發,它將被安排在當前幀被commit之后,這表示相應的樣式已經改動,同時更最重要的,布局已經重新計算。如果我們在這個回調中進行樣式的改動,涉及到的布局計算則會被判無效。如果在下一幀中有任何的讀取布局相關的操作,例如getBoundingClientRect,clientWidth等等,瀏覽器會不得不執行一次強制同步布局(Forced Synchronous Layout),這將是一個潛在的性能瓶頸。
另一個不要在回調中觸發Dom改動的原因是,Dom改動是不可預期的,正因為如此,我們可以很容易地超過瀏覽器給出的時間限期。
最佳的實踐就是只在requestAnimationFrame的回調中去進行dom的改動,因為瀏覽器會優化同類型的改動。這表明我們的代碼要在requestIdleCallback時使用文檔片段,這樣就能在下一個requestAnimationFrame回調中把所有改動的dom追加上去。如果你正在使用Virtual DOM這個庫,你可以使用requestIdleCallback進行Dom變動,但真正的Dom改動還是在下一個requestAnimationFrame的回調中,而不是requestIdleCallback的回調中。
所以謹記上面說的,下面來看下代碼吧:
function processPendingElements (deadline) { // If there is no deadline, just run as long as necessary. if (typeof deadline === 'undefined') deadline = { timeRemaining: function () { return Number.MAX_VALUE } }; if (!documentFragment) documentFragment = document.createDocumentFragment(); // Go for as long as there is time remaining and work to do. while (deadline.timeRemaining() > 0 && elementsToAdd.length > 0) { // Create the element. var elToAdd = elementsToAdd.pop(); var el = document.createElement(elToAdd.tag); el.textContent = elToAdd.content; // Add it to the fragment. documentFragment.appendChild(el); // Don't append to the document immediately, wait for the next // requestAnimationFrame callback. scheduleVisualUpdateIfNeeded(); } // Check if there are more events still to send. if (elementsToAdd.length > 0) scheduleElementCreation(); }
在上面,我創建了一個元素,而且使用添加上了textContent這個屬性。但這時候還不應該把元素追加到文檔流中去。創建完元素添加到文檔片段后,scheduleVisualUpdateIfNeeded則被調用,它會創建一個requestAnimationFrame的回調,這時候,我們就應該把文檔片段追加到body中去了:
function scheduleVisualUpdateIfNeeded() { if (isVisualUpdateScheduled) return; isVisualUpdateScheduled = true; requestAnimationFrame(appendDocumentFragment); } function appendDocumentFragment() { // Append the fragment and reset. document.body.appendChild(documentFragment); documentFragment = null; }
一切順利的話,我們則會看到追加dom到文檔中時,並沒有什么性能的損耗。真tm的棒!