JS深入基础之浏览器的回流与重绘

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浏览器的回流与重绘

浏览器的回流(Reflow)和重绘(Repaints)

重绘:由于节点的几何属性发生改变或者由于样式发生改变而不会影响布局的,称为重绘,例如outline,visibility,color、background-color等。

回流:是布局或者几何属性需要改变就称为回流。回流是影响浏览器性能的关键因素,因为其变化涉及到部分页面(或是整个页面)的布局更新。一个元素的回流可能会导致了其所有子元素以及DOM中紧随其后的节点、祖先节点元素的随后的回流。

还是看一下浏览器渲染的那张图

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从上面这个图上,我们可以看到,浏览器渲染过程如下:

1.解析HTML,生成DOM树,

2.解析CSS,生成CSSOM树将DOM树和CSSOM树结合,生成渲染树(Render Tree)

3.Layout(回流):根据生成的渲染树,进行回流(Layout),得到节点的几何信息(位置,大小)

4.Painting(重绘):根据渲染树以及回流得到的几何信息,得到节点的绝对像素

5.Display:将像素发送给GPU,展示在页面上。(这一步其实还有很多内容,比如会在GPU将多个合成层合并为同一个层,并展示在页面中。而css3硬件加速的原理则是新建合成层,这里我们不展开,之后有机会会写一篇博客)


生成渲染树

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为了构建渲染树,浏览器主要完成了以下工作:

1.从DOM树的根节点开始遍历每个可见节点。对于每个可见的节点,找到CSSOM树中对应的规则,并应用它们。

2.根据每个可见节点以及其对应的样式,组合生成渲染树。

第一步中,既然说到了要遍历可见的节点,那么我们得先知道,什么节点是不可见的。不可见的节点包括:一些不会渲染输出的节点,比如script、meta、link等。一些通过css进行隐藏的节点。比如display:none。注意,利用visibility和opacity隐藏的节点,还是会显示在渲染树上的。只有display:none的节点才不会显示在渲染树上。

回流

前面我们通过构造渲染树,我们将可见DOM节点以及它对应的样式结合起来,可是我们还需要计算它们在设备视口(viewport)内的确切位置和大小,这个计算的阶段就是回流。

重绘

最终,我们通过构造渲染树和回流阶段,我们知道了哪些节点是可见的,以及可见节点的样式和具体的几何信息(位置、大小),那么我们就可以将渲染树的每个节点都转换为屏幕上的实际像素,这个阶段就叫做重绘节点。

何时发生回流重绘

我们前面知道了,回流这一阶段主要是计算节点的位置和几何信息,那么当页面布局和几何信息发生变化的时候,就需要回流。比如以下情况:

添加或删除可见的DOM元素

元素的位置发生变化

元素的尺寸发生变化(包括外边距、内边框、边框大小、高度和宽度等)

内容发生变化,比如文本变化或图片被另一个不同尺寸的图片所替代。

页面一开始渲染的时候(这肯定避免不了)浏览器的窗口尺寸变化(因为回流是根据视口的大小来计算元素的位置和大小的)

注意:回流一定会触发重绘,而重绘不一定会回流

根据改变的范围和程度,渲染树中或大或小的部分需要重新计算,有些改变会触发整个页面的重排,比如,滚动条出现的时候或者修改了根节点。

浏览器的优化机制

现代的浏览器都是很聪明的,由于每次重排都会造成额外的计算消耗,因此大多数浏览器都会通过队列化修改并批量执行来优化重排过程。

浏览器会将修改操作放入到队列里,直到过了一段时间或者操作达到了一个阈值,才清空队列。

但是!当你获取布局信息的操作的时候,会强制队列刷新,比如当你访问以下属性或者使用以下方法:

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

因此浏览器不得不清空队列,触发回流重绘来返回正确的值。因此,我们在修改样式的时候,最好避免使用上面列出的属性,他们都会刷新渲染队列,如果要使用它们,最好将值缓存起来。

减少回流和重绘

1.合并多次在js中对css的修改。

解决方法:现在多数的浏览器已经对这个做过优化了。不过你可以设置一个css样式,一次性的指定改变后的样式而不是逐条进行。

2.避免触发同步布局事件

当我们访问元素的一些属性的时候,会导致浏览器强制清空队列,进行强制同步布局。举个例子,比如说我们想将一个p标签数组的宽度赋值为一个元素的宽度,我们可能写出这样的代码:

function initP() {
    for (let i = 0; i < paragraphs.length; i++) {
        paragraphs[i].style.width = box.offsetWidth + 'px';
    }
}

我们可以优化为

const width = box.offsetWidth;
function initP() {
    for (let i = 0; i < paragraphs.length; i++) {
        paragraphs[i].style.width = width + 'px';
    }
}

3.对于复杂动画效果,使用绝对定位让其脱离文档流

对于复杂动画效果,由于会经常的引起回流重绘,因此,我们可以使用绝对定位,让它脱离文档流。否则会引起父元素以及后续元素频繁的回流。

4.css3硬件加速(GPU加速)

比起考虑如何减少回流重绘,我们更期望的是,根本不要回流重绘。这个时候,css3硬件加速就闪亮登场啦!!

划重点:使用css3硬件加速,可以让transform、opacity、filters这些动画不会引起回流重绘 。

但是对于动画的其它属性,比如background-color这些,还是会引起回流重绘的,不过它还是可以提升这些动画的性能。