高性能WEB开发:深入理解页面呈现、重绘、回流

  在讨论页面重绘、回流之前。需要对页面的呈现流程有些了解,页面是怎么把html结合css等显示到浏览器上的,下面的流程图显示了浏览器对页面的呈现的处理流程。可能不同的浏览器略微会有些不同。但基本上都是类似的。
 
页面呈现流程:
1、 浏览器把获取到的html代码解析成1个Dom树,html中的每个tag都是Dom树中的1个节点,根节点就是我们常用的document对象(<html> tag)。
dom树就是我们用firebug或者IE Developer Toolbar等工具看到的html结构,里面包含了所有的html tag,包括display:none隐藏,还有用JS动态添加的元素等。 
2、浏览器把所有样式(主要包括css和浏览器的样式设置)解析成样式结构体
在解析的过程中会去掉浏览器不能识别的样式,比如IE会去掉-moz开头的样式,而firefox会去掉_开头的样式。 
3、dom tree和样式结构体结合后构建呈现渲染树(render tree),render tree有点类似于dom tree,但其实区别有很大,render tree能识别样式,render tree中每个node都有自己的style,而且render tree不包含隐藏的节点(比如display:none的节点,还有head节点),因为这些节点不会用于呈现,而且不会影响呈现的,所以就不会包含到render tree中。
注意:visibility:hidden隐藏的元素还是会包含到render tree中的,因为visibility:hidden 会影响布局(layout),会占有空间。根据css2的标准,render tree中的每个节点都称为box(Box dimensions),box所有属性:width,height,margin,padding,left,top,border等。 
4、 一旦render tree构建完毕后,浏览器就可以根据render tree来绘制页面了。 
 
回流与重绘 
1、当render tree中的一部分(或全部)因为元素的规模尺寸,布局,隐藏等改变而需要重新构建。这就称为回流其实我觉得叫重新布局更简单明了些)。每个页面至少需要一次回流,就是在页面第一次加载的时候。 
2、当render tree中的一些元素需要更新属性,而这些属性只是影响元素的外观、风格,而不会影响布局的,比如background-color。则就叫称为重绘。 
注:从上面可以看出,回流必将引起重绘,而重绘不一定会引起回流。 
 
什么操作会引起重绘、回流 
其实任何对render tree中元素的操作都会引起回流或者重绘,比如: 
1、添加、删除元素(回流+重绘))
2、隐藏元素,display:none(回流+重绘),visibility:hidden(只重绘,不回流) 
3、移动元素,比如改变top、left(jquery的animate方法就是改变top、left不一定会影响回流),或者移动元素到另外1个父元素中。(重绘+回流) 
4、对style的操作(对不同的属性操作,影响不一样)
5、还有一种是用户的操作,比如改变浏览器大小,改变浏览器的字体大小等(回流+重绘)
  让我们看看下面的代码是如何影响回流和重绘的:
var s = document.body.style; 
s.padding = "2px"; // 回流+重绘 
s.border = "1px solid red"; // 再一次 回流+重绘 
s.color = "blue"; // 再一次重绘 
s.backgroundColor = "#ccc"; // 再一次 重绘 
s.fontSize = "14px"; // 再一次 回流+重绘 
// 添加node,再一次 回流+重绘 
document.body.appendChild(document.createTextNode('abc!')); 

  请注意我上面用了多少个再一次。 
  说到这里大家都知道回流比重绘的代价要更高回流的花销跟render tree有多少节点需要重新构建有关系,假设你直接操作body,比如在body最前面插入1个元素,会导致整个render tree回流,这样代价当然会比较高,但如果是指body后面插入1个元素,则不会影响前面元素的回流

 
聪明的浏览器
  从上个实例代码中可以看到几行简单的JS代码就引起了6次左右的回流、重绘。而且我们也知道回流的花销也不小,如果每句JS操作都去回流重绘的话,浏览器可能就会受不了。所以很多浏览器都会优化这些操作,浏览器会维护1个队列,把所有会引起回流、重绘的操作放入这个队列,等队列中的操作到了一定的数量或者到了一定的时间间隔,浏览器就会把flush队列,进行一个批处理。这样就会让多次的回流、重绘变成一次回流重绘
  虽然有了浏览器的优化,但有时候我们写的一些代码可能会强制浏览器提前flush队列,这样浏览器的优化可能就起不到作用了。当你请求向浏览器请求一些style信息的时候,就会让浏览器flush队列,比如:
    1. offsetTop, offsetLeft, offsetWidth, offsetHeight
   2. scrollTop/Left/Width/Height
   3. clientTop/Left/Width/Height
   4. width,height
   5. 请求了getComputedStyle(), 或者 ie的 currentStyle
  当你请求上面的一些属性的时候,浏览器为了给你最精确的值,需要flush队列,因为队列中可能会有影响到这些值的操作。
 
如何减少回流、重绘
  减少回流、重绘其实就是需要减少对render tree的操作,并减少对一些style信息的请求,尽量利用好浏览器的优化策略。
  具体方法有:
1、不要一个一个改变元素的样式属性,最好直接改变className,但className是预先定义好的样式,不是动态的,如果你要动态改变一些样式,则使用cssText来改变,见下面代码:
// 不好的写法
var left = 1;
var top = 1;
el.style.left = left + "px";
el.style.top  = top  + "px";

// 比较好的写法 
el.className += " className1";

// 比较好的写法 
el.style.cssText += "; left: " + left + "px; top: " + top + "px;";

2、让要操作的元素进行"离线处理",处理完后一起更新,这里所谓的"离线处理",即让元素不存在于render tree中,比如:

a) 使documentFragment或div等元素进行缓存操作,这个主要用于添加元素的时候,大家应该都用过,就是先把所有要添加到元素添加到1个div(这个div也是新加的),最后才把这个div append到body中。

b) 先display:none 隐藏元素,然后对该元素进行所有的操作,最后再显示该元素。因对display:none的元素进行操作不会引起回流、重绘。所以只要操作只会有2次回流。

3、不要经常访问会引起浏览器flush队列的属性,如果你确实要访问,就先读取到变量中进行缓存,以后用的时候直接读取变量就可以了,见下面代码:
// 别这样写,大哥
for(循环) {
    el.style.left = el.offsetLeft + 5 + "px";
    el.style.top  = el.offsetTop  + 5 + "px";
}

// 这样写好点
var left = el.offsetLeft,top  = el.offsetTop,s = el.style;
for(循环) {
    left += 10;
    top  += 10;
    s.left = left + "px";
    s.top  = top  + "px";
}

4、考虑你的操作会影响到render tree中的多少节点以及影响的方式,影响越多,花费肯定就越多。

  比如现在很多人使用jquery的animate方法移动元素来展示一些动画效果,想想下面2种移动的方法:

// block1是position:absolute 定位的元素,它移动会影响到它父元素下的所有子元素。
// 因为在它移动过程中,所有子元素需要判断block1的z-index是否在自己的上面,
// 如果是在自己的上面,则需要重绘,这里不会引起回流
$("#block1").animate({left:50});
// block2是相对定位的元素,这个影响的元素与block1一样,但是因为block2非绝对定位
// 而且改变的是marginLeft属性,所以这里每次改变不但会影响重绘,
// 还会引起父元素及其下元素的回流
$("#block2").animate({marginLeft:50});

 

posted @ 2017-09-18 23:34  古兰精  阅读(435)  评论(0编辑  收藏  举报