浏览器的重排和重绘

      网页响应的非常缓慢时,就会带来很糟糕的用户体验。本文将记录下如何通过减少浏览器的重排和重绘来提高网页性能。

浏览器的渲染过程

      想要提高网页性能前,需要先知道网页是如何生成的。网页的生成过程,大致可以分成以下五步。

(1) HTML 代码转化成 DOM

(2) CSS 代码转化成 CSSOM

(3)DOM 和 CSSOM 合并就产生了 Render Tree

(4)有了 RenderTree,我们就知道了所有节点的样式,然后计算他们在页面上的大小和位置,最后把节点绘制到页面上

注意:

  • 这五步里面,第一步到第三步都非常快,耗时的是第四步和第五步。
  • 由于浏览器使用流式布局,对 Render Tree 的计算通常只需要遍历一次就可以完成,但 table 及其内部元素除外,他们可能需要多次计算,通常要花 3 倍于同等元素的时间,这也是为什么要避免使用 table 布局的原因之一。

重排和重绘

      网页生成的时候,至少会渲染一次。用户访问的过程中,还会不断重新渲染。以下三种情况,会导致网页重新渲染。

(1) 修改 DOM

(2) 修改样式表

(3) 用户事件(比如鼠标悬停、页面滚动、输入框键入文字、改变窗口大小等等)

重新渲染,就需要重新生成布局和重新绘制。前者叫做”重排”(reflow),后者叫做”重绘”(repaint)。

需要注意的是,”重绘”不一定需要”重排”,比如改变某个网页元素的颜色,就只会触发”重绘”,不会触发”重排”,因为布局没有改变。但是,”重排”必然导致”重绘”,比如改变一个网页元素的位置,就会同时触发”重排”和”重绘”,因为布局改变了。

总结:重排必将引起重绘,重绘不一定会引起重排

重排 (Reflow)

      当 Render Tree 中部分或全部元素的尺寸、结构、或某些属性发生改变时,浏览器重新渲染部分或全部文档的过程称为重排。

会导致重排的操作:

  • 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

会导致重排的方法:

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

重绘(Repaint)

      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。

减少回流和重绘

CSS

  • 避免使用 table 布局。
  • 尽可能在 DOM 树的最末端改变 class。
  • 避免设置多层内联样式。
  • 将动画效果应用到 position 属性为 absolute 或 fixed 的元素上。
  • 避免使用 CSS 表达式(例如:calc())。

JS

  • DOM 的多个读操作(或多个写操作),应该放在一起。不要两个读操作之间,加入一个写操作
  • 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。
  • 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。
  • 也可以先为元素设置 display: none,操作结束后再把它显示出来。因为在 display 属性为 none 的元素上进行的 DOM 操作不会引发回流和重绘
  • position 属性为 absolute 或 fixed 的元素,重排的开销会比较小,因为不用考虑它对其他元素的影响。
  • 避免频繁读取会引发回流/重绘的属性,如果确实需要多次使用,就用一个变量缓存起来。
  • 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。

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