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  • 浏览器的重绘和回流

    浏览器的重绘和回流是比较常见的,在文章的开始时,我们首先要知道,浏览器是怎么进行渲染的。

    1、浏览器的渲染机制

    从上面这个图上,我们可以看到,浏览器渲染过程如下:

    1.解析HTML,生成DOM树,解析CSS,生成CSSOM树

    2.将DOM树和CSSOM树结合,生成渲染树(Render Tree)

    3.Layout(回流):根据生成的渲染树,进行回流(Layout),得到节点的几何信息(位置,大小)

    4.Painting(重绘):根据渲染树以及回流得到的几何信息,得到节点的绝对像素

    5.Display:将像素发送给GPU,展示在页面上。

    2、回流、重绘

    回流是布局或者几何属性需要改变就称为回流。回流是影响浏览器性能的关键因素,因为其变化涉及到部分页面(或是整个页面)的布局更新。一个元素的回流可能会导致了其所有子元素以及DOM中紧随其后的节点、祖先节点元素的随后的回流。

    重绘是由于节点的几何属性发生改变或者由于样式发生改变但不会影响布局。例如outline, visibility, color、background-color等,重绘的代价是高昂的,因为浏览器必须验证DOM树上其他节点元素的可见性。

    3、何时会发生回流和重绘

    我们前面知道了,回流这一阶段主要是计算节点的位置和几何信息,那么当页面布局和几何信息发生变化的时候,就需要回流。比如以下情况:

    1、添加或删除可见的DOM元素

    2、元素的位置发生变化

    3、元素的尺寸发生变化(包括外边距、内边框、边框大小、高度和宽度等)

    4、内容发生变化,比如文本变化或图片被另一个不同尺寸的图片所替代。

    5、页面一开始渲染的时候(这肯定避免不了)

    6、浏览器的窗口尺寸变化(因为回流是根据视口的大小来计算元素的位置和大小的)

    而重绘是指在布局和几何大小都不变得情况下,比如次改一下background-color,或者改动一下字体颜色的color等。

    注意:回流一定会触发重绘,而重绘不一定会回流

    4、浏览器的优化机制

    现代的浏览器都是很聪明的,由于每次重排都会造成额外的计算消耗,因此大多数浏览器都会通过队列化修改并批量执行来优化重排过程。浏览器会将修改操作放入到队列里,直到过了一段时间或者操作达到了一个阈值,才清空队列。但是!当你获取布局信息的操作的时候,会强制队列刷新,比如当你访问以下属性或者使用以下方法:

    offsetTop、offsetLeft、offsetWidth、offsetHeight

    scrollTop、scrollLeft、scrollWidth、scrollHeight

    clientTop、clientLeft、clientWidth、clientHeight

    getComputedStyle()

    getBoundingClientRect

    以上属性和方法都需要返回最新的布局信息,因此浏览器不得不清空队列,触发回流重绘来返回正确的值。因此,我们在修改样式的时候,最好避免使用上面列出的属性,他们都会刷新渲染队列。如果要使用它们,最好先用一个变量储存,避免多次访问获取。

    5、如何减少回流和重绘

    1、CSS优化法

    (1)使用 transform 替代 top

    (2)使用 visibility 替换 display: none ,因为前者只会引起重绘,后者会引发回流(改变了布局

    (3)避免使用table布局,可能很小的一个小改动会造成整个 table 的重新布局。

    (4)尽可能在DOM树的最末端改变class,回流是不可避免的,但可以减少其影响。尽可能在DOM树的最末端改变class,可以限制了回流的范围,使其影响尽可能少的节点。

    (5)避免设置多层内联样式,CSS 选择符从右往左匹配查找,避免节点层级过多。

    (6)将动画效果应用到position属性为absolute或fixed的元素上,避免影响其他元素的布局,这样只是一个重绘,而不是回流,同时,控制动画速度可以选择 requestAnimationFrame,详见探讨 requestAnimationFrame。

    (7)避免使用CSS表达式,可能会引发回流。

    (8)将频繁重绘或者回流的节点设置为图层,图层能够阻止该节点的渲染行为影响别的节点,例如will-change、video、iframe等标签,浏览器会自动将该节点变为图层。

    (9)CSS3 硬件加速(GPU加速),使用css3硬件加速,可以让transform、opacity、filters这些动画不会引起回流重绘 。但是对于动画的其它属性,比如background-color这些,还是会引起回流重绘的,不过它还是可以提升这些动画的性能。

    2、JavaScript优化法

    (1)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。

    (2)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。 

    (3)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。

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