用CSS开启硬件加速来提高网站性能

1. 何为硬件加速

就是将浏览器的渲染过程交给GPU处理,而不是使用自带的比较慢的渲染器。这样就可以使得animation与transition更加顺畅。

我们可以在浏览器中用css开启硬件加速,使GPU (Graphics Processing Unit) 发挥功能,从而提升性能

现在大多数电脑的显卡都支持硬件加速。鉴于此,我们可以发挥GPU的力量,从而使我们的网站或应用表现的更为流畅。

2硬件加速原理

浏览器接收到页面文档后,会将文档中的标记语言解析为DOM树。DOM树和CSS结合后形成浏览器构建页面的渲染树。渲染树中包含了大量的渲染元素,每一个渲染元素会被分到一个图层中,每个图层又会被加载到GPU形成渲染纹理,而图层在GPU中transform 是不会触发 repaint 的,最终这些使用 transform 的图层都会由独立的合成器进程进行处理。

CSS transform 会创建了一个新的复合图层,可以被GPU直接用来执行 transform 操作。

浏览器什么时候会创建一个独立的复合图层呢?事实上一般是在以下几种情况下:

  • 3D 或者 CSS transform
  • <video> 和 <canvas> 标签
  • CSS filters
  • 元素覆盖时,比如使用了 z-index 属性

 

3 为什么硬件加速会使页面流畅

因为 transform 属性不会触发浏览器的 repaint(重绘),而绝对定位absolute中的 left 和 top 则会一直触发 repaint(重绘)。

为什么 transform 没有触发 repaint 呢?简而言之,transform 动画由GPU控制,支持硬件加速,并不需要软件方面的渲染。

 

浏览器什么时候会创建一个独立的复合图层呢?事实上一般是在以下几种情况下:

3D 或者 CSS transform

<video> 和 <canvas> 标签

CSS filters

元素覆盖时,比如使用了 z-index 属性

 

4并不是所有的CSS属性都能触发GPU的硬件加速,实际上只有少数属性可以,比如下面的这些:

transform

opacity

filter

 

 

5.如何在桌面端和移动端用CSS开启硬件加速

CSS animations, transforms 以及 transitions 不会自动开启GPU加速,而是由浏览器的缓慢的软件渲染引擎来执行。那我们怎样才可以切换到GPU模式呢,很多浏览器提供了某些触发的CSS规则。

现在,像Chrome, FireFox, Safari, IE9+和最新版本的Opera都支持硬件加速,当它们检测到页面中某个DOM元素应用了某些CSS规则时就会开启,最显著的特征的元素的3D变换。

例如:

.cube {

   -webkit-transform: translate3d(250px,250px,250px)

   rotate3d(250px,250px,250px,-120deg)

   scale3d(0.5, 0.5, 0.5);

}

可是在一些情况下,我们并不需要对元素应用3D变换的效果,那怎么办呢?这时候我们可以使用个小技巧“欺骗”浏览器来开启硬件加速。

虽然我们可能不想对元素应用3D变换,可我们一样可以开启3D引擎。例如我们可以用transform: translateZ(0); 来开启硬件加速 。

.cube {

   -webkit-transform: translateZ(0);

   -moz-transform: translateZ(0);

   -ms-transform: translateZ(0);

   -o-transform: translateZ(0);

   transform: translateZ(0);

   /* Other transform properties here */

}

在 Chrome and Safari中,当我们使用CSS transforms 或者 animations时可能会有页面闪烁的效果,下面的代码可以修复此情况:

.cube {

   -webkit-backface-visibility: hidden;

   -moz-backface-visibility: hidden;

   -ms-backface-visibility: hidden;

   backface-visibility: hidden;

   -webkit-perspective: 1000;

   -moz-perspective: 1000;

   -ms-perspective: 1000;

   perspective: 1000;

   /* Other transform properties here */

}

在webkit内核的浏览器中,另一个行之有效的方法是

.cube {

   -webkit-transform: translate3d(0, 0, 0);

   -moz-transform: translate3d(0, 0, 0);

   -ms-transform: translate3d(0, 0, 0);

   transform: translate3d(0, 0, 0);

  /* Other transform properties here */

}

原生的移动端应用(Native mobile applications)总是可以很好的运用GPU,这是为什么它比网页应用(Web apps)表现更好的原因。硬件加速在移动端尤其有用,因为它可以有效的减少资源的利用(移动端本身资源有限)。

 

6.使用硬件加速的问题

使用硬件加速并不是十全十美的事情,比如:

1内存。如果GPU加载了大量的纹理,那么很容易就会发生内容问题,这一点在移动端浏览器上尤为明显,所以,一定要牢记不要让页面的每个元素都使用硬件加速。

2使用GPU渲染会影响字体的抗锯齿效果。这是因为GPU和CPU具有不同的渲染机制。即使最终硬件加速停止了,文本还是会在动画期间显示得很模糊。

 

总结

只对我们需要实现动画效果的元素应用以上方法,如果仅仅为了开启硬件加速而随便乱用,那是不明智的。

小心使用这些方法,如果通过你的测试,结果确是提高了性能,你才可以使用这些方法。使用GPU可能会导致严重的性能问题,因为它增加了内存的使用,而且它会减少移动端设备的电池寿命。

 

posted on 2018-01-16 15:40  ranyonsue  阅读(2950)  评论(0编辑  收藏  举报

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