1.重繪與重排
瀏覽器下載完頁面中的所有組件——HTML標記、JavaScript、CSS、圖片之后會解析生成兩個內部數據結構——DOM樹和渲染樹。
DOM樹表示頁面結構,渲染樹表示DOM節點如何顯示。DOM樹中的每一個需要顯示的節點在渲染樹種至少存在一個對應的節點(隱藏的DOM元素disply值為none 在渲染樹中沒有對應的節點)。渲染樹中的節點被稱為“幀”或“盒”,符合CSS模型的定義,理解頁面元素為一個具有填充,邊距,邊框和位置的盒子。一旦DOM和渲染樹構建完成,瀏覽器就開始顯示(繪制)頁面元素。
當DOM的變化影響了元素的幾何屬性(寬或高),瀏覽器需要重新計算元素的幾何屬性,同樣其他元素的幾何屬性和位置也會因此受到影響。瀏覽器會使渲染樹中受到影響的部分失效,並重新構造渲染樹。這個過程稱為重排。完成重排后,瀏覽器會重新繪制受影響的部分到屏幕,該過程稱為重繪。由於瀏覽器的流布局,對渲染樹的計算通常只需要遍歷一次就可以完成。但table及其內部元素除外,它可能需要多次計算才能確定好其在渲染樹中節點的屬性,通常要花3倍於同等元素的時間。這也是為什么我們要避免使用table做布局的一個原因。
並不是所有的DOM變化都會影響幾何屬性,比如改變一個元素的背景色並不會影響元素的寬和高,這種情況下只會發生重繪。
不管頁面發生了重繪還是重排,它們都會影響性能(重繪還好一些)
能避免要盡量避免
2觸發重排
頁面布局和元素幾何屬性的改變就會導致重排
下列情況會發生重排
- 頁面初始渲染
- 添加/刪除可見DOM元素
- 改變元素位置
- 改變元素尺寸(寬、高、內外邊距、邊框等)
- 改變元素內容(文本或圖片等)
- 改變窗口尺寸
不同的條件下發生重排的范圍及程度會不同
某些情況甚至會重排整個頁面,比如滑動滾動條
3.瀏覽器的優化:渲染隊列
舉個小例子
比如我們想用js中修改一個div元素的樣式
寫下了以下代碼
div.style.left = '10px';
div.style.top = '10px';
div.style.width = '20px';
div.style.height = '20px';
我們修改了元素的left、top、width、height屬性
滿足我們發生重排的條件
理論上會發生4次重排
但是實際上只會發生1次重排
這是因為我們現代的瀏覽器都有渲染隊列的機制
當我改變了元素的一個樣式會導致瀏覽器發生重排或重繪時
它會進入一個渲染隊列
然后瀏覽器繼續往下看,如果下面還有樣式修改
那么同樣入隊
直到下面沒有樣式修改
瀏覽器會按照渲染隊列批量執行來優化重排過程,一並修改樣式
這樣就把本該4次的重排優化為1次
但是我們現在想要修改樣式后在控制台打印
div.style.left = '10px';
console.log(div.offsetLeft);
div.style.top = '10px';
console.log(div.offsetTop);
div.style.width = '20px';
console.log(div.offsetWidth);
div.style.height = '20px';
console.log(div.offsetHeight);
千萬不要寫這樣的代碼,因為發生了4次重排
有同學可能不懂了,不是說瀏覽器有渲染隊列優化機制嗎?
為什么這樣寫就會發生4次重排
因為offsetLeft/Top/Width/Height非常叼
它們會強制刷新隊列要求樣式修改任務立刻執行
想一想其實這么做是有道理的
畢竟瀏覽器不確定在接下來的代碼中你是否還會修改同樣的樣式
為了保證獲得正確的值,它不得不立刻執行渲染隊列觸發重排(錯的不是我,是這個世界)
以下屬性或方法會刷新渲染隊列
- offsetTop、offsetLeft、offsetWidth、offsetHeight
- clientTop、clientLeft、clientWidth、clientHeight
- scrollTop、scrollLeft、scrollWidth、scrollHeight
- getComputedStyle()(IE中currentStyle)
我們在修改樣式過程中,要盡量避免使用上面的屬性
4重繪與重排的性能優化
A 分離讀寫操作
了解了原理我們就可以對上面的代碼進行優化
div.style.left = '10px';
div.style.top = '10px';
div.style.width = '20px';
div.style.height = '20px';
console.log(div.offsetLeft);
console.log(div.offsetTop);
console.log(div.offsetWidth);
console.log(div.offsetHeight);
這樣就僅僅發生1次重排了,原因相信大家已經很清晰了
把所有的讀操作移到所有寫操作之后
效率高多了
這是其中一種優化的方法
B 樣式集中改變
還是我們最初修改樣式的代碼
div.style.left = '10px';
div.style.top = '10px';
div.style.width = '20px';
div.style.height = '20px';
雖然現代瀏覽器有渲染隊列的優化機制
但是古董瀏覽器效率仍然底下,觸發了4次重排
即便這樣,我們仍然可以做出優化
我們需要cssText屬性合並所有樣式改變
div.style.cssText = 'left:10px;top:10px;width:20px;height:20px;';
這樣只需要修改DOM一次一並處理
僅僅觸發了1次重排
而且只用了一行代碼,看起來相對干凈一些
不過有一點要注意,cssText會覆蓋已有的行間樣式
如果想保留原有行間樣式,這樣做
div.style.cssText += ';left:10px;';
除了cssText以外,我們還可以通過修改class類名來進行樣式修改
div.className = 'new-class';
這種辦法可維護性好,還可以幫助我們免除顯示性代碼
(有一點點性能影響,改變class需要檢查級聯樣式,不過瑕不掩瑜)
C 緩存布局信息
我覺得緩存真是萬金油,哪種性能優化都少不了它
div.style.left = div.offsetLeft + 1 + 'px';
div.style.top = div.offsetTop + 1 + 'px';
這種讀操作完就執行寫操作造成了2次重排
緩存可以進行優化
var curLeft = div.offsetLeft;
var curTop = div.offsetTop;
div.style.left = curLeft + 1 + 'px';
div.style.top = curTop + 1 + 'px';
這也相當於是分離讀寫操作了
優化為1次重排
D元素批量修改
現在我們想要向ul中循環添加大量li
(如果ul還不存在,最好的辦法是先循環添加li到ul,然后再把ul添加到文檔,1次重排)
var ul = document.getElementById('demo');
for(var i = 0; i < 1e5; i++){
var li = document.createElement('li');
var text = document.createTextNode(i);
li.appendChild(text);
ul.appendChild(li);
}
我可以做出下面的優化
var ul = document.getElementById('demo');
ul.style.display = 'none'; <--
for(var i = 0; i < 1e5; i++){
var li = document.createElement('li');
var text = document.createTextNode(i);
li.appendChild(text);
ul.appendChild(li);
}
ul.style.display = 'block'; <--
var ul = document.getElementById('demo');
var frg = document.createDocumentFragment(); <--
for(var i = 0; i < 1e5; i++){
var li = document.createElement('li');
var text = document.createTextNode(i);
li.appendChild(text);
frg.appendChild(li); <--
}
ul.appendChild(frg); <--
var ul = document.getElementById('demo');
var clone = ul.cloneNode(true); <--
for(var i = 0; i < 1e5; i++){
var li = document.createElement('li');
var text = document.createTextNode(i);
li.appendChild(text);
clone.appendChild(li); <--
}
ul.parentNode.replaceChild(clone,ul); <--
上面的方法減少重繪和重排的原理很簡單
- 元素脫離文檔
- 改變樣式
- 元素回歸文檔
而改變元素就分別使用了隱藏元素、文檔碎片和克隆元素
上面的方法我認為僅僅是理論上可以優化重排重繪次數
現代瀏覽器的優化可能會超過我們的想象