1.重绘与重排
浏览器下载完页面中的所有组件——HTML标记、JavaScript、CSS、图片之后会解析生成两个内部数据结构——DOM树和渲染树。
DOM树表示页面结构,渲染树表示DOM节点如何显示。DOM树中的每一个需要显示的节点在渲染树种至少存在一个对应的节点(隐藏的DOM元素disply值为none 在渲染树中没有对应的节点)。渲染树中的节点被称为“帧”或“盒”,符合CSS模型的定义,理解页面元素为一个具有填充,边距,边框和位置的盒子。一旦DOM和渲染树构建完成,浏览器就开始显示(绘制)页面元素。
当DOM的变化影响了元素的几何属性(宽或高),浏览器需要重新计算元素的几何属性,同样其他元素的几何属性和位置也会因此受到影响。浏览器会使渲染树中受到影响的部分失效,并重新构造渲染树。这个过程称为重排。完成重排后,浏览器会重新绘制受影响的部分到屏幕,该过程称为重绘。由于浏览器的流布局,对渲染树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,它可能需要多次计算才能确定好其在渲染树中节点的属性,通常要花3倍于同等元素的时间。这也是为什么我们要避免使用table做布局的一个原因。
并不是所有的DOM变化都会影响几何属性,比如改变一个元素的背景色并不会影响元素的宽和高,这种情况下只会发生重绘。
不管页面发生了重绘还是重排,它们都会影响性能(重绘还好一些)
能避免要尽量避免
2触发重排
页面布局和元素几何属性的改变就会导致重排
下列情况会发生重排
- 页面初始渲染
- 添加/删除可见DOM元素
- 改变元素位置
- 改变元素尺寸(宽、高、内外边距、边框等)
- 改变元素内容(文本或图片等)
- 改变窗口尺寸
不同的条件下发生重排的范围及程度会不同
某些情况甚至会重排整个页面,比如滑动滚动条
3.浏览器的优化:渲染队列
举个小例子
比如我们想用js中修改一个div元素的样式
写下了以下代码
div.style.left = '10px';
div.style.top = '10px';
div.style.width = '20px';
div.style.height = '20px';
我们修改了元素的left、top、width、height属性
满足我们发生重排的条件
理论上会发生4次重排
但是实际上只会发生1次重排
这是因为我们现代的浏览器都有渲染队列的机制
当我改变了元素的一个样式会导致浏览器发生重排或重绘时
它会进入一个渲染队列
然后浏览器继续往下看,如果下面还有样式修改
那么同样入队
直到下面没有样式修改
浏览器会按照渲染队列批量执行来优化重排过程,一并修改样式
这样就把本该4次的重排优化为1次
但是我们现在想要修改样式后在控制台打印
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);
千万不要写这样的代码,因为发生了4次重排
有同学可能不懂了,不是说浏览器有渲染队列优化机制吗?
为什么这样写就会发生4次重排
因为offsetLeft/Top/Width/Height非常叼
它们会强制刷新队列要求样式修改任务立刻执行
想一想其实这么做是有道理的
毕竟浏览器不确定在接下来的代码中你是否还会修改同样的样式
为了保证获得正确的值,它不得不立刻执行渲染队列触发重排(错的不是我,是这个世界)
以下属性或方法会刷新渲染队列
- offsetTop、offsetLeft、offsetWidth、offsetHeight
- clientTop、clientLeft、clientWidth、clientHeight
- scrollTop、scrollLeft、scrollWidth、scrollHeight
- getComputedStyle()(IE中currentStyle)
我们在修改样式过程中,要尽量避免使用上面的属性
4重绘与重排的性能优化
A 分离读写操作
了解了原理我们就可以对上面的代码进行优化
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);
这样就仅仅发生1次重排了,原因相信大家已经很清晰了
把所有的读操作移到所有写操作之后
效率高多了
这是其中一种优化的方法
B 样式集中改变
还是我们最初修改样式的代码
div.style.left = '10px';
div.style.top = '10px';
div.style.width = '20px';
div.style.height = '20px';
虽然现代浏览器有渲染队列的优化机制
但是古董浏览器效率仍然底下,触发了4次重排
即便这样,我们仍然可以做出优化
我们需要cssText属性合并所有样式改变
div.style.cssText = 'left:10px;top:10px;width:20px;height:20px;';
这样只需要修改DOM一次一并处理
仅仅触发了1次重排
而且只用了一行代码,看起来相对干净一些
不过有一点要注意,cssText会覆盖已有的行间样式
如果想保留原有行间样式,这样做
div.style.cssText += ';left:10px;';
除了cssText以外,我们还可以通过修改class类名来进行样式修改
div.className = 'new-class';
这种办法可维护性好,还可以帮助我们免除显示性代码
(有一点点性能影响,改变class需要检查级联样式,不过瑕不掩瑜)
C 缓存布局信息
我觉得缓存真是万金油,哪种性能优化都少不了它
div.style.left = div.offsetLeft + 1 + 'px';
div.style.top = div.offsetTop + 1 + 'px';
这种读操作完就执行写操作造成了2次重排
缓存可以进行优化
var curLeft = div.offsetLeft;
var curTop = div.offsetTop;
div.style.left = curLeft + 1 + 'px';
div.style.top = curTop + 1 + 'px';
这也相当于是分离读写操作了
优化为1次重排
D元素批量修改
现在我们想要向ul中循环添加大量li
(如果ul还不存在,最好的办法是先循环添加li到ul,然后再把ul添加到文档,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);
}
我可以做出下面的优化
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); <--
上面的方法减少重绘和重排的原理很简单
- 元素脱离文档
- 改变样式
- 元素回归文档
而改变元素就分别使用了隐藏元素、文档碎片和克隆元素
上面的方法我认为仅仅是理论上可以优化重排重绘次数
现代浏览器的优化可能会超过我们的想象