重排与重绘


在页面的生命周期中,一些效果的交互都有可能发生重排(Layout)和重绘(Painting),这些都会使我们付出高额的性能代价。
浏览器从下载文件至本地到显示页面是个复杂的过程,这里包含了重绘和重排。通常来说,渲染引擎会解析HTML文档来构建DOM树,与此同时,渲染引擎也会用CSS解析器解析CSS文档构建CSSOM树。接下来,DOM树和CSSOM树关联起来构成渲染树(RenderTree),这一过程称为Attachment。然后浏览器按照渲染树进行布局(Layout),最后一步通过绘制显示出整个页面。

其中重排和重绘是最耗时的部分,一旦触发重排,我们对DOM的修改引发了DOM几何元素的变化,渲染树需要重新计算,
而重绘只会改变vidibilityoutline、背景色等属性导致样式的变化,使浏览器需要根据新的属性进行绘制。更比而言,重排会产生比重绘更大的开销。所以,我们在实际生产中要严格注意减少重排的触发。

触发重排的操作主要是几何因素:

1.页面第一次渲染
在页面发生首次渲染的时候,所有组件都要进行首次布局,这是开销最大的一次重排。
2.浏览器窗口尺寸改变
3.元素位置和尺寸发生改变的时候
4.新增和删除可见元素
5.内容发生改变(文字数量或图片大小等等)
6.元素字体大小变化。
7.激活CSS伪类(例如::hover)。
8.设置style属性
9.查询某些属性或调用某些方法。比如说:
offsetTop、offsetLeft、 offsetWidth、offsetHeight、scrollTop、scrollLeft、scrollWidth、scrollHeight、clientTop、clientLeft、clientWidth、clientHeight
除此之外,当我们调用getComputedStyle方法,或者IE里的currentStyle时,也会触发重排,原理是一样的,都为求一个“即时性”和“准确性”。

触发重绘的操作主要有:

vidibilityoutline、背景色等属性的改变

我们应当注意的是:重绘不一定导致重排,但重排一定会导致重绘。

那么我们可以采取哪些措施来避免或减少重排带来的巨大开销呢?

1.分离读写操作

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div.style.top = "10px";
div.style.bottom = "10px";
div.style.right = "10px";
div.style.left = "10px";
console.log(div.offsetWidth);
console.log(div.offseHeight);
console.log(div.offsetRight);
console.log(div.offsetLeft);

原来的操作会导致四次重排和四次重绘,变换顺序之后只会触发一次重排
在第一个console的时候,浏览器把之前上面四个写操作的渲染队列都给清空了。因为渲染队列本来就是空的,所以剩下的console并没有触发重排,仅仅拿值而已。

2.样式集中改变

通过classcssText进行集中改变样式
未进行优化的代码是这样的:

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//bad
var left = 10;
var top = 10;
el.style.left = left + "px";
el.style.top = top + "px";

虽然现在大部分现代浏览器都会有Flush队列进行渲染队列优化,但是有些老版本的浏览器比如IE6这样的坑货效率依然低下:
这时我们就可以通过上面所说的利用classcssText属性集中改变样式

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//good
el.className += " className";
//or
el.style.cssText += "; left: " + left + "px; top: " + top + "px;";

3. 缓存布局信息

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// bad 强制刷新 触发两次重排
div.style.left = div.offsetLeft + 1 + 'px';
div.style.top = div.offsetTop + 1 + 'px';

// good 缓存布局信息 相当于读写分离
var curLeft = div.offsetLeft;
var curTop = div.offsetTop;
div.style.left = curLeft + 1 + 'px';
div.style.top = curTop + 1 + 'px';
复制代码

4. 将DOM离线

  • DOM离线化

    一旦我们给元素设置display:none时,元素不会存在于渲染树中,相当于将其从页面“拿掉”,我们之后的操作将不会触发重排和重绘,这叫做DOM的离线化。

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    dom.display = 'none'
    // 修改dom样式
    dom.display = 'block'
    复制代码
  • 通过使用DocumentFragment创建一个dom碎片,在它上面批量操作dom,操作完成之后,再添加到文档中,这样只会触发一次重排。

  • 复制节点,在副本上工作,然后替换它!

5. 将position属性设置为absolutefixed

position属性为absolutefixed的元素,重排开销比较小,不用考虑它对其他元素的影响

6. 优化动画

  • 可以把动画效果应用到position属性为absolutefixed的元素上,这样对其他元素影响较小

    动画效果还应牺牲一些平滑,来换取速度,这中间的度自己衡量:

    比如实现一个动画,以1个像素为单位移动这样最平滑,但是Layout就会过于频繁,大量消耗CPU资源,如果以3个像素为单位移动则会好很多。

  • 启用GPU加速

    GPU 硬件加速是指应用 GPU 的图形性能对浏览器中的一些图形操作交给 GPU 来完成,因为 GPU 是专门为处理图形而设计,所以它在速度和能耗上更有效率。

    GPU 加速通常包括以下几个部分:Canvas2D,布局合成, CSS3转换(transitions),CSS3 3D变换(transforms),WebGL和视频(video)。

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    /*
    * 根据上面的结论
    * 将 2d transform 换成 3d
    * 就可以强制开启 GPU 加速
    * 提高动画性能
    */
    div {
    transform: translate3d(10px, 10px, 0);
    }

娘滴,终于写完了,肩膀子疼的我,得要得肩周炎了。

交流

我是Rocken,我们一起进步,共勉

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