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前端性能-回流&重绘

回流&重绘

先了解浏览器渲染过程

参考自 (MDN).

浏览器渲染大致流程:

  1. 处理 HTML 标记并构造 DOM 树。
  2. 处理 CSS 标记并构造 CSSOM 树。
  3. 将 DOM 与 CSSOM 合并成一个渲染树。
  4. 根据渲染树来布局,以计算每个节点的几何信息。
  5. 将各个几点绘制到屏幕上。

生成渲染树:

构建渲染树,浏览器需要做一下工作:

  1. 从 DOM 树的根节点开始遍历每个 可见 节点。
  2. 对于每个可见的节点,找到 CSSOM 树中对应的规则,并应用它们。
  3. 根据每个可见节点以及其对应的样式,组合生成渲染树。

第一步遍历节点的时候,需要知道什么节点是不可见的。

  • 一些不会渲染输出的节点。比如 script、meta、link等。
  • 某些节点通过 CSS 隐藏。注意 visibility: hidden 与 display: none 是不一样的。前者隐藏元素,但元素仍占据着布局空间(即将其渲染成一个空框),而后者 (display: none) 将元素从渲染树中完全移除,元素既不可见,也不是布局的组成部分。

注意: 渲染树只包含可见的节点

回流(reflow)

Render Tree 中部分或全部, 因元素的尺寸、布局、隐藏等改变而需要重新构建,浏览器重新渲染的过程称为 回流。

会导致回流的操作:

  • 页面首次渲染。
  • 浏览器窗口大小发生改变。
  • 元素尺寸或者位置发生改变。
  • 元素内容变化(文字数量或者图片大小发生改变)。
  • 元素字体大小的改变。
  • 添加或者删除可见DOM 元素。
  • 激活 CSS 伪类 (eg: :hover)。
  • 查询某些属性或调用某些方法。

一些常用且会导致回流的属性和方法。

  • clientWidthclientHeightclientTopclientLeft
  • offsetWidthoffsetHeightoffsetTopoffsetLeft
  • scrollWidthscrollHeightscrollTopscrollLeft
  • scrollIntoView()scrollIntoViewIfNeeded()
  • getComputedStyle()
  • getBoundingClientRect()
  • scrollTo()

重绘(repaint)

当页面中元素样式的改变并不影响b布局时(eg:colorbackground-color等),浏览器会将新样式赋予给元素并重新绘制它,这个过程称为重绘。

一句话: 回流必将引起重绘,重绘不一定会引起回流。

性能影响

有时即使仅仅回流一个单一的元素,它的父元素以及任何跟随它的元素也会产生回流。

现代浏览器会对频繁的回流或重绘操作进行优化:

浏览器会维护一个队列,把所有引起回流和重绘的操作放入队列中,如果队列中的任务数量或者时间间隔达到一个阈值的,浏览器就会将队列清空,进行一次批处理,这样可以把多次回流和重绘变成一次。

当你访问以下属性或方法时,浏览器会立刻清空队列:

  • clientWidthclientHeightclientTopclientLeft
  • offsetWidthoffsetHeightoffsetTopoffsetLeft
  • scrollWidthscrollHeightscrollTopscrollLeft
  • scrollIntoView()scrollIntoViewIfNeeded()
  • getComputedStyle()
  • getBoundingClientRect()
  • scrollTo()

因为队列中可能会有影响到这些属性或方法返回值的操作,即使你希望获取的信息与队列中操作引发的改变无关,浏览器也会强行清空队列,确保你拿到的值是最精确的。

优化重绘回流

  • 减少对 render tree 的操作 【合并多次多DOM和样式的修改】
  • 减少对一些style信息的请求,尽量利用好浏览器的优化策略

CSS

  1. 直接改变className. (把要修改的样式集中到一个 class 内统一修改);
  2. 避免使用 table 布局 (尽量不要使用表格布局,如果没有定宽表格一列的宽度由最宽的一列决定,那么很可能在最后一行的宽度超出之前的列宽,引起整体回流造成table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。)
  3. 尽可能在DOM树的最末端改变class,尽可能在DOM树的里面改变class(可以限制回流的范围)
  4. 将需要多次重排的元素,position属性设为absolute或fixed,这样此元素就脱离了文档流,它的变化不会影响到其他元素。例如有动画效果的元素就最好设置为绝对定位;
  5. 使用display:none技术,只引发两次回流和重绘;

JS

  1. 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。(而不是利用js控制样式)
  2. 不要经常访问会引起浏览器缓存队列的属性(上述那些浏览器会立刻清空队列的属性)。如果确实要访问,利用缓存。eg:
// bad
for (var i = 0; i < len; i++) {
  el.style.left = el.offsetLeft + x + "px";
  el.style.top = el.offsetTop + y + "px";
}
// good
var x = el.offsetLeft,
    y = el.offsetTop;
for (var i = 0; i < len; i++) {
  x += 10;
  y += 10;
  el.style = x + "px";
  el.style = y + "px";
}

复制代码
  1. 尽量将需要改变DOM的操作一次完成
let box = document.getElementById("box").style;
// bad
box.color = "red";    // 重绘
box.size = "14px";    // 回流、重绘
// good
box.bord = '1px solid red'
复制代码
  1. 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。
  2. 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。

DocumentFragment,文档片段接口,表示一个没有父级文件的最小文档对象. 与 Document 最大的区别是因为 DocumentFragment 不是真实 DOM 树的一部分,它的变化不会触发 DOM 树的(重新渲染) ,且不会导致性能等问题。

可以使用 document.createDocumentFragment 方法或者构造函数来创建一个空的 DocumentFragment.