HTML笔记

脱缰胖虎
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浏览器解析渲染HTML

解析流程

[浏览器层合成与页面渲染优化]  juejin.cn/post/684490… 

一般可以分为 构建 DOM 树、构建渲染树、布局、绘制、渲染层合成 几个步骤

构建 DOM 树：浏览器将 HTML 解析成树形结构的 DOM 树，一般来说，这个过程发生在页面初次加载，或页面 JavaScript 修改了节点结构的时候。

构建渲染树：浏览器将 CSS 解析成树形结构的 CSSOM 树，再和 DOM 树合并成渲染树。

布局（Layout） ：浏览器根据渲染树所体现的节点、各个节点的CSS定义以及它们的从属关系，计算出每个节点在屏幕中的位置。Web 页面中元素的布局是相对的，在页面元素位置、大小发生变化，往往会导致其他节点联动，需要重新计算布局，这时候的布局过程一般被称为回流（Reflow）。

绘制（Paint） ：遍历渲染树，调用渲染器的 paint() 方法在屏幕上绘制出节点内容，本质上是一个像素填充的过程。这个过程也出现于回流或一些不影响布局的 CSS 修改引起的屏幕局部重画，这时候它被称为重绘（Repaint）。实际上，绘制过程是在多个层上完成的，这些层我们称为渲染层（RenderLayer）。

渲染层合成（Composite） ：多个绘制后的渲染层按照恰当的重叠顺序进行合并，而后生成位图，最终通过显卡展示到屏幕上。

这是一个基本的浏览器从解析到绘制一个 Web 页面的过程，跟上边页面卡顿问题的解决方法相关的，主要是最后一个环节 —— 渲染层合成。

合成层（CompositingLayer）

满足某些特殊条件的渲染层，会被浏览器自动提升为合成层。合成层拥有单独的 GraphicsLayer，而其他不是合成层的渲染层，则和其第一个拥有 GraphicsLayer 的父层共用一个。

那么一个渲染层满足哪些特殊条件时，才能被提升为合成层呢？这里列举了一些常见的情况：

  • 3D transforms：translate3d、translateZ 等
  • video、canvas、iframe 等元素
  • 通过 Element.animate() 实现的 opacity 动画转换
  • 通过 СSS 动画实现的 opacity 动画转换
  • position: fixed
  • 具有 will-change 属性
  • 对 opacity、transform、fliter、backdropfilter 应用了 animation 或者 transition

因此，文首例子的解决方案，其实就是利用 will-change 属性，将 CPU 消耗高的渲染元素提升为一个新的合成层，才能开启 GPU 加速的，因此你也可以使用 transform: translateZ(0) 来解决这个问题。

这里值得注意的是，不少人会将这些合成层的条件和渲染层产生的条件混淆，这两种条件发生在两个不同的层处理环节，是完全不一样的。

隐式合成

上边提到，满足某些显性的特殊条件时，渲染层会被浏览器提升为合成层。除此之外，在浏览器的 Composite 阶段，还存在一种隐式合成，部分渲染层在一些特定场景下，会被默认提升为合成层。

  • 两个 absolute 定位的 div 在屏幕上交叠了，根据 z-index 的关系，其中一个 div 就会”盖在“了另外一个上边。

img

  • 这个时候，如果处于下方的 div 被加上了 CSS 属性：transform: translateZ(0)，就会被浏览器提升为合成层。提升后的合成层位于 Document 上方，假如没有隐式合成，原本应该处于上方的 div 就依然还是跟 Document 共用一个 GraphicsLayer，层级反而降了，就出现了元素交叠关系错乱的问题。

img

  • 所以为了纠正错误的交叠顺序，浏览器必须让原本应该”盖在“它上边的渲染层也同时提升为合成层。

img

浏览器解析渲染页面

  • 解析HTML形成DOM树
  • 解析CSS形成CSSOM 树
  • 合并DOM树和CSSOM树形成渲染树
  • 浏览器开始渲染并绘制页面

渲染Layout(布局) 过程涉及两个比较重要的概念回流和重绘

DOM结点都是以盒模型形式存在，需要浏览器去计算位置和宽度等，这个过程就是回流。

等到页面的宽高，大小，颜色等属性确定下来后，浏览器开始绘制内容，这个过程叫做重绘。

然后就是浏览器渲染，渲染的主要过程分为——Render Tree（渲染树）生成——Layout（布局）——Paint（绘制）

回流（重排）

因为浏览器渲染是一个由上而下的过程，当发现某部分的变化影响了布局时，就需要倒回去重新渲染，这个过程就称之为回流。reflow几乎是没法避免的，一些常用的效果，比如树状目录的折叠、展开（实质上是元素的显示与隐藏）等，都将引起浏览器的 reflow。鼠标滑过、点击……只要这些行为引起了页面上某些元素的占位面积、定位方式、边距等属性的变化，都会引起它内部、周围甚至整个页面的重新渲染。

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
  • 元素尺寸或位置发生改变
  • 元素内容变化（文字数量或图片大小等等）
  • 元素字体大小变化
  • 添加或者删除可见的DOM元素
  • 激活CSS伪类（例如：: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：

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

重绘

当页面中元素样式的改变并不影响它在文档流中的位置时（例如：color、background-color、visibility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。

优化

通常重排比重绘会耗费更多的时间，从而也就会影响性能，所以编写代码的时候要尽可能避免过多的重排或者重绘。

  1. 修改样式不要逐条修改，建议定义CSS样式的class，然后直接修改元素的className

  2. 不要将DOM节点的属性值放在循环中当成循环的变量

  3. 为动画的 HTML 元素使用 fixed 或 absoult 的 position，那么修改他们的 CSS 是不会 reflow 的

  4. 尽可能在DOM树的最末端改变class

  5. 避免设置多层内联样式

  6. 避免使用CSS表达式（例如：calc()）

  7. 不要使用table布局，一个微小的改变就可能引起整个table的重新布局

  8. 编写合理的CSS， CSS选择符的匹配顺序，从右到左！从右到左！从右到左！（重要的事情说三遍），所以，类似于“#nav li” 我们以为很简单的规则，应该马上就可以匹配成功，但是，需要从右往左匹配，所以，先会去查找所有的li，然后再去确定它的父元素是不是#nav。因此，编写合理的CSS也可以提高我们的页面行能：

    • DOM的深度尽量浅，不要嵌套过深。
    • 减少inline javascript css的数量。
    • 不要为ID选择器指定类名或者标签名。
    • 避免后代选择器，尽量使用子选择器。
    • 避免使用通配符。

\

渲染十万条列表

简单型

使用 requestAminationFrament 和 documentFrament

虚拟列表

虚拟列表的实现，实际上就是在首屏加载的时候，只加载可视区域内需要的列表项，当滚动发生时，动态通过计算获得可视区域内的列表项，并将非可视区域内存在的列表项删除。

<div class="infinite-list-container">
    <div class="infinite-list-phantom"></div>
    <div class="infinite-list">
      <!-- item-1 -->
      <!-- item-2 -->
      <!-- ...... -->
      <!-- item-n -->
    </div>
</div>
复制代码
  • infinite-list-container 为可视区域的容器
  • infinite-list-phantom 为容器内的占位，高度为总列表高度，用于形成滚动条
  • infinite-list 为列表项的渲染区域

接着，监听infinite-list-container的scroll事件，获取滚动位置scrollTop

  • 假定可视区域高度固定，称之为screenHeight
  • 假定列表每项高度固定，称之为itemSize
  • 假定列表数据称之为listData
  • 假定当前滚动位置称之为scrollTop

则可推算出：

  • 列表总高度listHeight = listData.length * itemSize
  • 可显示的列表项数visibleCount = Math.ceil(screenHeight / itemSize)
  • 数据的起始索引startIndex = Math.floor(scrollTop / itemSize)
  • 数据的结束索引endIndex = startIndex + visibleCount
  • 列表显示数据为visibleData = listData.slice(startIndex,endIndex)

当滚动后，由于渲染区域相对于可视区域已经发生了偏移，此时我需要获取一个偏移量startOffset，通过样式控制将渲染区域偏移至可视区域中。

  • 偏移量startOffset = scrollTop - (scrollTop % itemSize);

<template>
  <div ref="list" class="infinite-list-container" @scroll="scrollEvent($event)">
    <div class="infinite-list-phantom" :style="{ height: listHeight + 'px' }"></div>
    <div class="infinite-list" :style="{ transform: getTransform }">
      <div ref="items"
        class="infinite-list-item"
        v-for="item in visibleData"
        :key="item.id"
        :style="{ height: itemSize + 'px',lineHeight: itemSize + 'px' }"
      >{{ item.value }}</div>
    </div>
  </div>
</template>
复制代码
export default {
  name:'VirtualList',
  props: {
    //所有列表数据
    listData:{
      type:Array,
      default:()=>[]
    },
    //每项高度
    itemSize: {
      type: Number,
      default:200
    }
  },
  computed:{
    //列表总高度
    listHeight(){
      return this.listData.length * this.itemSize;
    },
    //可显示的列表项数
    visibleCount(){
      return Math.ceil(this.screenHeight / this.itemSize)
    },
    //偏移量对应的style
    getTransform(){
      return `translate3d(0,${this.startOffset}px,0)`;
    },
    //获取真实显示列表数据
    visibleData(){
      return this.listData.slice(this.start, Math.min(this.end,this.listData.length));
    }
  },
  mounted() {
    this.screenHeight = this.$el.clientHeight;
    this.start = 0;
    this.end = this.start + this.visibleCount;
  },
  data() {
    return {
      //可视区域高度
      screenHeight:0,
      //偏移量
      startOffset:0,
      //起始索引
      start:0,
      //结束索引
      end:null,
    };
  },
  methods: {
    scrollEvent() {
      //当前滚动位置
      let scrollTop = this.$refs.list.scrollTop;
      //此时的开始索引
      this.start = Math.floor(scrollTop / this.itemSize);
      //此时的结束索引
      this.end = this.start + this.visibleCount;
      //此时的偏移量
      this.startOffset = scrollTop - (scrollTop % this.itemSize);
    }
  }
};
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