根据浏览器渲染引擎工作原理(reflow/repaint),来优化DOM的操作
1.浏览器的渲染引擎工作原理:
(1)解析HTML,生成DOM树。解析HTML文档,转换树中的html标签或js生成的标签到DOM节点,它被称为 -- 内容树。
(2)构建渲染树,解析Style,生成Style Rules,解析CSS(包括外部CSS文件和样式元素以及js生成的样式),根据CSS选择器计算出节点的样式,创建另一个树 —- 渲染树。
(3)根据(1)和(2)开始布局渲染树,从根节点递归调用,计算每一个元素的大小、位置等,给每个节点所应该出现在屏幕上的精确坐标。
(4)一旦布局渲染树结束后,接下来浏览器会将其绘制出来,遍历渲染树,每个节点将使用UI后端层来绘制。
下图是工作原理截图:
2.重绘与回流(Repaint/Reflow)
repaint(重绘) :repaint发生更改时,元素的外观被改变,且在没有改变布局的情况下发生,如改变outline,visibility,background color,不会影响到dom结构渲染。
reflow(渲染):与repaint区别就是他会影响到dom的结构渲染,同时他会触发repaint,他会改变他本身与所有父辈元素(祖先),这种开销是非常昂贵的,导致性能下降是必然的,页面元素越多效果越明显。
3.引起reflow/repaint的操作
Reflow 的成本比 Repaint 的成本高得多的多。DOM Tree 里的每个结点都会有 reflow 方法,一个结点的 reflow 很有可能导致子结点,甚至父点以及同级结点的 reflow。在一些高性能的电脑上也许还没什么,但是如果 reflow 发生在手机上,那么这个过程是非常痛苦和耗电的。
所以,下面这些动作有很大可能会是成本比较高的。
(1)当你增加、删除、修改 DOM 结点时,会导致 Reflow 或 Repaint。
(2)当你移动 DOM 的位置,或是搞个动画的时候。
(3)当你修改 CSS 样式的时候。
(4)当你 Resize 窗口的时候(移动端没有这个问题),或是滚动的时候。
(5)当你修改网页的默认字体时。
(6)读取元素的某些属性(offsetLeft、offsetTop、offsetHeight、offsetWidth、 scrollTop/Left/Width/Height、clientTop/Left/Width/Height、 getComputedStyle()、currentStyle(in IE)
注:display:none 会触发 reflow,而 visibility:hidden 只会触发 repaint,因为没有发现位置变化。
4.如何避免
(1)避免一系列的连续操作
demo1
如果需要创建多个DOM节点,可以使用DocumentFragment创建完后一次性的加入document
var fragment = document.createDocumentFragment();
fragment.appendChild(document.createTextNode('keenboy test 111'));
fragment.appendChild(document.createElement('br'));
fragment.appendChild(document.createTextNode('keenboy test 222'));
document.body.appendChild(fragment);
demo2
//先创建文档碎片
var oFragmeng = document.createDocumentFragment();
for(var i=0;i<10000;i++)
{
var op = document.createElement("span");
var oText = document.createTextNode(i);
op.appendChild(oText);
//先附加在文档碎片中
oFragmeng.appendChild(op);
}
//最后一次性添加到document中
document.body.appendChild(oFragmeng);
(2)先将元素从document中删除,完成修改后再把元素放回原来的位置
(3)将元素的display设置为”none”,完成修改后再把display修改为原来的值
(4)集中修改样式
4.1尽可能少的修改元素style上的属性
4.2尽量通过修改className来修改样式
4.3通过cssText属性来设置样式值
element.style.width=”80px”; //reflow
element.style.height=”90px”; //reflow
element.style.border=”solid 1px red”; //reflow
以上就产生多次reflow,调用的越多产生就越多
element.style.cssText=”width:80px;height:80px;border:solid 1px red;”; //reflow
4.4缓存经常访问的属性
// 这样很不好
for(big; loop; here) {
el.style.left = el.offsetLeft + 10 + "px";
el.style.top = el.offsetTop + 10 + "px";
}
// 这样会更好
var left = el.offsetLeft,
top = el.offsetTop
esty = el.style;
for(big; loop; here) {
left += 10;
top += 10;
esty.left = left + "px";
esty.top = top + "px";
}
多次使用left,top也就产生一次reflow
4.5设置元素的position为absolute或fixed
元素脱离标准流,也从DOM树结构中脱离出来,在需要reflow时只需要reflow自身与下级元素
4.6尽量不要用table布局
table元素一旦触发reflow就会导致table里所有的其它元素reflow。在适合用table的场合,
可以设置table-layout为auto或fixed,这样可以让table一行一行的渲染,
这种做法也是为了限制reflow的影响范围
4.7避免使用expression,他会每次调用都会重新计算一遍(包括加载页面)
引用github上的:
减少回流和重绘
好了,到了我们今天的重头戏,前面说了这么多背景和理论知识,接下来让我们谈谈如何减少回流和重绘。
最小化重绘和重排
由于重绘和重排可能代价比较昂贵,因此最好就是可以减少它的发生次数。为了减少发生次数,我们可以合并多次对DOM和样式的修改,然后一次处理掉。考虑这个例子
const el = document.getElementById('test');
el.style.padding = '5px';
el.style.borderLeft = '1px';
el.style.borderRight = '2px';
例子中,有三个样式属性被修改了,每一个都会影响元素的几何结构,引起回流。当然,大部分现代浏览器都对其做了优化,因此,只会触发一次重排。但是如果在旧版的浏览器或者在上面代码执行的时候,有其他代码访问了布局信息(上文中的会触发回流的布局信息),那么就会导致三次重排。
因此,我们可以合并所有的改变然后依次处理,比如我们可以采取以下的方式:
-
使用cssText
const el = document.getElementById('test'); el.style.cssText += 'border-left: 1px; border-right: 2px; padding: 5px;';
-
修改CSS的class
const el = document.getElementById('test'); el.className += ' active';
批量修改DOM
当我们需要对DOM对一系列修改的时候,可以通过以下步骤减少回流重绘次数:
- 使元素脱离文档流
- 对其进行多次修改
- 将元素带回到文档中。
该过程的第一步和第三步可能会引起回流,但是经过第一步之后,对DOM的所有修改都不会引起回流重绘,因为它已经不在渲染树了。
有三种方式可以让DOM脱离文档流:
- 隐藏元素,应用修改,重新显示
- 使用文档片段(document fragment)在当前DOM之外构建一个子树,再把它拷贝回文档。
- 将原始元素拷贝到一个脱离文档的节点中,修改节点后,再替换原始的元素。
考虑我们要执行一段批量插入节点的代码:
function appendDataToElement(appendToElement, data) {
let li;
for (let i = 0; i < data.length; i++) {
li = document.createElement('li');
li.textContent = 'text';
appendToElement.appendChild(li);
}
}
const ul = document.getElementById('list');
appendDataToElement(ul, data);
如果我们直接这样执行的话,由于每次循环都会插入一个新的节点,会导致浏览器回流一次。
我们可以使用这三种方式进行优化:
隐藏元素,应用修改,重新显示
这个会在展示和隐藏节点的时候,产生两次回流
function appendDataToElement(appendToElement, data) {
let li;
for (let i = 0; i < data.length; i++) {
li = document.createElement('li');
li.textContent = 'text';
appendToElement.appendChild(li);
}
}
const ul = document.getElementById('list');
ul.style.display = 'none';
appendDataToElement(ul, data);
ul.style.display = 'block';
使用文档片段(document fragment)在当前DOM之外构建一个子树,再把它拷贝回文档
const ul = document.getElementById('list');
const fragment = document.createDocumentFragment();
appendDataToElement(fragment, data);
ul.appendChild(fragment);
将原始元素拷贝到一个脱离文档的节点中,修改节点后,再替换原始的元素。
const ul = document.getElementById('list');
const clone = ul.cloneNode(true);
appendDataToElement(clone, data);
ul.parentNode.replaceChild(clone, ul);
原因:原因其实上面也说过了,现代浏览器会使用队列来储存多次修改,进行优化,所以对这个优化方案,我们其实不用优先考虑。
避免触发同步布局事件
上文我们说过,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';
}
}
这段代码看上去是没有什么问题,可是其实会造成很大的性能问题。在每次循环的时候,都读取了box的一个offsetWidth属性值,然后利用它来更新p标签的width属性。这就导致了每一次循环的时候,浏览器都必须先使上一次循环中的样式更新操作生效,才能响应本次循环的样式读取操作。每一次循环都会强制浏览器刷新队列。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';
}
}
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