css重繪和回流(重排)


一.瀏覽器的渲染過程:
1.渲染圖:

 

 


2.瀏覽器渲染過程:
(1)解析HTML,生成DOM樹,解析CSS,生成CSSOM樹

(2)將DOM樹和CSSOM樹結合,生成渲染樹(Render Tree)

(3)Layout(回流,重排):根據生成的渲染樹,進行回流(Layout),得到節點的幾何信息(位置,大小)

(4)Painting(重繪):根據渲染樹以及回流得到的幾何信息,得到節點的絕對像素

(5)Display:將像素發送給GPU,展示在頁面上

二.生成渲染樹:
1.生成圖:


2.為了構建渲染樹,瀏覽器主要完成了以下工作:
(1)從DOM樹的根節點開始遍歷每個可見節點

(2)對於每個可見的節點,找到CSSOM樹中對應的規則,並應用它們

(3)根據每個可見節點以及其對應的樣式,組合生成渲染樹。

3.不可見的節點包括:
(1)一些不會渲染輸出的節點,比如script、meta、link等

(2)一些通過css進行隱藏的節點。比如display:none。注意,利用visibility和opacity隱藏的節點,還是會顯示在渲染樹上的。只有display:none的節點才不會顯示在渲染樹上

(3)注意:渲染樹只包含可見的節點

DOM樹和渲染樹的區別

 

 

三.回流(重排):
1.回流的概念:
將可見DOM節點以及它對應的樣式結合起來,可是我們還需要計算它們在設備視口(viewport)內的確切位置和大小,這個計算的階段就是回流

 

 




 

四.重繪:
1.重繪概念:
我們通過構造渲染樹和回流階段,我們知道了哪些節點是可見的,以及可見節點的樣式和具體的幾何信息(位置、大小),

那么我們就可以將渲染樹的每個節點都轉換為屏幕上的實際像素,這個階段就叫做重繪節點

2.何時發生回流重繪:
(1)回流這一階段主要是計算節點的位置和幾何信息,那么當頁面布局和幾何信息發生變化的時候,就需要回流

比如以下情況:

a.添加或刪除可見的DOM元素

b.元素的位置發生變化

c.元素的尺寸發生變化(包括外邊距、內邊框、邊框大小、高度和寬度等)

d.內容發生變化,比如文本變化或圖片被另一個不同尺寸的圖片所替代

e.頁面一開始渲染的時候(這肯定避免不了)

f.瀏覽器的窗口尺寸變化(因為回流是根據視口的大小來計算元素的位置和大小的)

(2)回流一定會觸發重繪,而重繪不一定會回流

(3)根據改變的范圍和程度,渲染樹中或大或小的部分需要重新計算,有些改變會觸發整個頁面的重排,比如,滾動條出現的時候或者修改了根節點

五.瀏覽器的優化機制:
1.優化機制:
(1)由於每次重排都會造成額外的計算消耗,因此大多數瀏覽器都會通過隊列化修改並批量執行來優化重排過程。瀏覽器會將修改操作放入到隊列里,直到過了一段時間或者操作達到了一個閾值,才清空隊列

(2)當你獲取布局信息的操作的時候,會強制隊列刷新,比如當你訪問以下屬性或者使用以下方法:

offsetTop、offsetLeft、offsetWidth、offsetHeight
scrollTop、scrollLeft、scrollWidth、scrollHeight
clientTop、clientLeft、clientWidth、clientHeight
getComputedStyle()
getBoundingClientRect

(3)以上屬性和方法都需要返回最新的布局信息,因此瀏覽器不得不清空隊列,觸發回流重繪來返回正確的值。因此,我們在修改樣式的時候,最好避免使用上面列出的屬性,他們都會刷新渲染隊列。如果要使用它們,最好將值緩存起來

六.減少回流和重繪:
1.最小化重繪和重排:
(1)由於重繪和重排可能代價比較昂貴,因此最好就是可以減少它的發生次數。為了減少發生次數,我們可以合並多次對DOM和樣式的修改,然后一次處理掉

(2)代碼例子:

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

(3)例子中,有三個樣式屬性被修改了,每一個都會影響元素的幾何結構,引起回流。當然,大部分現代瀏覽器都對其做了優化,因此,只會觸發一次重排。但是如果在舊版的瀏覽器或者在上面代碼執行的時候,有其他代碼訪問了布局信息(上文中的會觸發回流的布局信息),那么就會導致三次重排

(4)因此,我們可以合並所有的改變然后依次處理,比如我們可以采取以下的方式:

a、使用cssText

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

b、修改CSS的class

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

2.批量修改DOM:
(1)當我們需要對DOM對一系列修改的時候,可以通過以下步驟減少回流重繪次數:

a.使元素脫離文檔流

b.對其進行多次修改

c.將元素帶回到文檔中

該過程的第一步和第三步可能會引起回流,但是經過第一步之后,對DOM的所有修改都不會引起回流,因為它已經不在渲染樹了

(2)有三種方式可以讓DOM脫離文檔流:

a.隱藏元素,應用修改,重新顯示

b.使用文檔片段(document fragment)在當前DOM之外構建一個子樹,再把它拷貝回文檔

c.將原始元素拷貝到一個脫離文檔的節點中,修改節點后,再替換原始的元素

(3)示例代碼:

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);

(4)如果我們直接這樣執行的話,由於每次循環都會插入一個新的節點,會導致瀏覽器回流一次。

我們可以使用這三種方式進行優化:

a.隱藏元素,應用修改,重新顯示:

這個會在展示和隱藏節點的時候,產生兩次重繪:

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';

b.使用文檔片段(document fragment)在當前DOM之外構建一個子樹,再把它拷貝回文檔:

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

c.將原始元素拷貝到一個脫離文檔的節點中,修改節點后,再替換原始的元素:

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

3.避免觸發同步布局事件
4.對於復雜動畫效果,使用絕對定位讓其脫離文檔流:
對於復雜動畫效果,由於會經常的引起回流重繪,因此,我們可以使用絕對定位,讓它脫離文檔流。否則會引起父元素以及后續元素頻繁的回流

5.css3硬件加速(GPU加速):
(1)使用css3硬件加速,可以讓transform、opacity、filters這些動畫不會引起回流重繪 。但是對於動畫的其它屬性,比如background-color這些,還是會引起回流重繪的,不過它還是可以提升這些動畫的性能

(2)如何使用:

常見的觸發硬件加速的css屬性:

transform
opacity
filters
Will-change

(3)使用css3硬件加速,可以讓transform、opacity、filters這些動畫不會引起回流重繪。

對於動畫的其它屬性,比如background-color這些,還是會引起回流重繪的,不過它還是可以提升這些動畫的性能

(4)如果你為太多元素使用css3硬件加速,會導致內存占用較大,會有性能問題。

在GPU渲染字體會導致抗鋸齒無效。這是因為GPU和CPU的算法不同。因此如果你不在動畫結束的時候關閉硬件加速,會產生字體模糊

參考:https://blog.csdn.net/weixin_39676449/article/details/85253905


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