前端優化,瞭解瀏覽器重排與重繪

佀無極發表於2018-09-05

2018年3月15日

當DOM變化影響了元素的幾何屬性(寬、高改變等等) 
瀏覽器此時需要重新計算元素幾何屬性 
並且頁面中其他元素的幾何屬性可能會受影響 
這樣渲染樹就發生了改變,也就是重新構造RenderTree渲染樹 
這個過程叫做重排(reflow)

如果DOM變化僅僅影響的了背景色等等非幾何屬性 
此時就發生了重繪(repaint)而不是重排 
因為佈局沒有發生改變

頁面發生重繪和重排,都會影響效能(重繪還好一些),儘量避免或減少重排

 

觸發重排

頁面佈局和元素幾何屬性的改變就會導致重排 
下列情況會發生重排

  • 頁面初始渲染
  • 新增/刪除可見DOM元素
  • 改變元素位置
  • 改變元素尺寸(寬、高、內外邊距、邊框等)
  • 改變元素內容(文字或圖片等)
  • 改變視窗尺寸

不同的條件下發生重排的範圍及程度會不同 
某些情況甚至會重排整個頁面,比如滑動滾動條

瀏覽器的優化:渲染佇列

  1.     div.style.left = `10px`;
  2.     div.style.top = `10px`;
  3.     div.style.width = `20px`;
  4.     div.style.height = `20px`;

如上,修改了元素的left、top、width、height屬性 
滿足我們發生重排的條件 
理論上會發生4次重排 
但是實際上只會發生1次重排 
這是因為我們現代的瀏覽器都有渲染佇列的機制 
當我改變了元素的一個樣式會導致瀏覽器發生重排或重繪時 
它會進入一個渲染佇列 
然後瀏覽器繼續往下看,如果下面還有樣式修改 
那麼同樣入隊 
直到下面沒有樣式修改 
瀏覽器會按照渲染佇列批量執行來優化重排過程,一併修改樣式 
這樣就把本該4次的重排優化為1次

    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);

如上,發生4次重排
offsetLeft/Top/Width/Height 會強制重新整理佇列要求樣式修改任務立刻執行 
這麼做是有道理的 
畢竟瀏覽器不確定在接下來的程式碼中你是否還會修改同樣的樣式 
為了保證獲得正確的值,它不得不立刻執行渲染佇列觸發重排

以下屬性或方法會重新整理渲染佇列

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

我們在修改樣式過程中,要儘量避免使用上面的屬性

重繪與重排的效能優化

分離讀寫操作

瞭解了原理我們就可以對上面的程式碼進行優化

  1. div.style.left = `10px`;
  2. div.style.top = `10px`;
  3. div.style.width = `20px`;
  4. div.style.height = `20px`;
  5. console.log(div.offsetLeft);
  6. console.log(div.offsetTop);
  7. console.log(div.offsetWidth);
  8. console.log(div.offsetHeight);

僅僅發生1次重排了,原因相信大家已經很清晰了 
把所有的讀操作移到所有寫操作之後 
 

樣式集中改變

還是我們最初修改樣式的程式碼

div.style.left = `10px`;
div.style.top = `10px`;
div.style.width = `20px`;
div.style.height = `20px`;

如上,雖然現代瀏覽器有渲染佇列的優化機制
但是古董瀏覽器效率仍然低下,觸發了4次重排 
即便這樣,我們仍然可以做出優化 
我們需要cssText屬性合併所有樣式改變

    div.style.cssText = `left:10px;top:10px;width:20px;height:20px;`;
如上,只需要修改DOM一次一併處理 
僅僅觸發了1次重排 
而且只用了一行程式碼,看起來相對乾淨一些

注意,cssText會覆蓋已有的行間樣式 
如果想保留原有行間樣式,如下
    div.style.cssText += `;left:10px;`;

除了cssText以外,我們還可以通過修改class類名來進行樣式修改,如下
div.className = `new-class`;
這種辦法可維護性好,還可以幫助我們免除顯示性程式碼 
有很小的效能影響,改變class需要檢查級聯樣式,但是符合BEM標準可以更好的解耦,增加可維護性,建議這樣寫
div.className = `js-class`;

快取佈局資訊

我覺得快取真是萬金油,哪種效能優化都少不了它
    div.style.left = div.offsetLeft + 1 + `px`;
    div.style.top = div.offsetTop + 1 + `px`;
如上,這種讀操作完就執行寫操作造成了2次重排 
快取可以進行優化

    var curLeft = div.offsetLeft;
    var curTop = div.offsetTop;
    div.style.left = curLeft + 1 + `px`;
    div.style.top = curTop + 1 + `px`;
如上,這也相當於是分離讀寫操作了 
優化為1次重排

元素批量修改

現在我們想要向ul中迴圈新增大量li 
(如果ul還不存在,最好的辦法是先迴圈新增li到ul,然後再把ul新增到文件,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);
}

我可以做出下面的優化
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);

上面的方法減少重繪和重排的原理很簡單

  • 元素脫離文件
  • 改變樣式
  • 元素迴歸文件

而改變元素就分別使用了
隱藏元素
文件碎片
克隆元素 


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