dev 中 gridcontrol1 滚动条重绘_浏览器的重绘和回流(Repaint amp; Reflow)
參考文獻(xiàn):
https://developers.google.com/web/fundamentals/performance/critical-rendering-path/render-tree-construction?hl=zh-cn?developers.google.com你真的了解回流和重繪嗎 · Issue #4 · chenjigeng/blog?github.com前言:
重繪:由于節(jié)點(diǎn)的幾何屬性發(fā)生改變或者由于樣式發(fā)生改變而不會(huì)影響布局的,稱為重繪,例如outline,visibility,color、background-color等。
回流:是布局或者幾何屬性需要改變就稱為回流。回流是影響瀏覽器性能的關(guān)鍵因素,因?yàn)槠渥兓婕暗讲糠猪?yè)面(或是整個(gè)頁(yè)面)的布局更新。一個(gè)元素的回流可能會(huì)導(dǎo)致了其所有子元素以及DOM中緊隨其后的節(jié)點(diǎn)、祖先節(jié)點(diǎn)元素的隨后的回流。
測(cè)試:
分別使用left跟translate實(shí)現(xiàn)位移效果,查看重繪&回流對(duì)瀏覽器性能及視覺(jué)效果的影響。
1.left效果:
left效果2.translate效果:
translate效果可以看到left一直在重繪&回流,但是translate就不一樣啦,這是因?yàn)镃SS3做了很多優(yōu)化。由此可見(jiàn)重繪&回流帶來(lái)的性能影響及糟糕的用戶體驗(yàn)。
瀏覽器的渲染過(guò)程:
本文先從瀏覽器的渲染過(guò)程來(lái)從頭到尾的講解一下回流重繪,如果大家想直接看如何減少回流和重繪,可以跳到后面。(這個(gè)渲染過(guò)程來(lái)自MDN)
從上面這個(gè)圖上,我們可以看到,瀏覽器渲染過(guò)程如下:
渲染過(guò)程看起來(lái)很簡(jiǎn)單,讓我們來(lái)具體了解下每一步具體做了什么。
生成渲染樹(shù):
為了構(gòu)建渲染樹(shù),瀏覽器主要完成了以下工作:
第一步中,既然說(shuō)到了要遍歷可見(jiàn)的節(jié)點(diǎn),那么我們得先知道,什么節(jié)點(diǎn)是不可見(jiàn)的。不可見(jiàn)的節(jié)點(diǎn)包括:
- 一些不會(huì)渲染輸出的節(jié)點(diǎn),比如script、meta、link等。
- 一些通過(guò)css進(jìn)行隱藏的節(jié)點(diǎn)。比如display:none。注意,利用visibility和opacity隱藏的節(jié)點(diǎn),還是會(huì)顯示在渲染樹(shù)上的。只有display:none的節(jié)點(diǎn)才不會(huì)顯示在渲染樹(shù)上。
注意:渲染樹(shù)只包含可見(jiàn)的節(jié)點(diǎn)
回流:
前面我們通過(guò)構(gòu)造渲染樹(shù),我們將可見(jiàn)DOM節(jié)點(diǎn)以及它對(duì)應(yīng)的樣式結(jié)合起來(lái),可是我們還需要計(jì)算它們?cè)谠O(shè)備視口(viewport)內(nèi)的確切位置和大小,這個(gè)計(jì)算的階段就是回流。
為了弄清每個(gè)對(duì)象在網(wǎng)站上的確切大小和位置,瀏覽器從渲染樹(shù)的根節(jié)點(diǎn)開(kāi)始遍歷,我們可以以下面這個(gè)實(shí)例來(lái)表示:
<!DOCTYPE html> <html><head><meta name="viewport" content="width=device-width,initial-scale=1"><title>Critial Path: Hello world!</title></head><body><div style="width: 50%"><div style="width: 50%">Hello world!</div></div></body> </html>我們可以看到,第一個(gè)div將節(jié)點(diǎn)的顯示尺寸設(shè)置為視口寬度的50%,第二個(gè)div將其尺寸設(shè)置為父節(jié)點(diǎn)的50%。而在回流這個(gè)階段,我們就需要根據(jù)視口具體的寬度,將其轉(zhuǎn)為實(shí)際的像素值。(如下圖)
重繪
最終,我們通過(guò)構(gòu)造渲染樹(shù)和回流階段,我們知道了哪些節(jié)點(diǎn)是可見(jiàn)的,以及可見(jiàn)節(jié)點(diǎn)的樣式和具體的幾何信息(位置、大小),那么我們就可以將渲染樹(shù)的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都轉(zhuǎn)換為屏幕上的實(shí)際像素,這個(gè)階段就叫做重繪節(jié)點(diǎn)。
既然知道了瀏覽器的渲染過(guò)程后,我們就來(lái)探討下,何時(shí)會(huì)發(fā)生回流重繪。
何時(shí)發(fā)生回流重繪
我們前面知道了,回流這一階段主要是計(jì)算節(jié)點(diǎn)的位置和幾何信息,那么當(dāng)頁(yè)面布局和幾何信息發(fā)生變化的時(shí)候,就需要回流。比如以下情況:
- 添加或刪除可見(jiàn)的DOM元素
- 元素的位置發(fā)生變化
- 元素的尺寸發(fā)生變化(包括外邊距、內(nèi)邊框、邊框大小、高度和寬度等)
- 內(nèi)容發(fā)生變化,比如文本變化或圖片被另一個(gè)不同尺寸的圖片所替代。
- 頁(yè)面一開(kāi)始渲染的時(shí)候(這肯定避免不了)
- 瀏覽器的窗口尺寸變化(因?yàn)榛亓魇歉鶕?jù)視口的大小來(lái)計(jì)算元素的位置和大小的)
注意:回流一定會(huì)觸發(fā)重繪,而重繪不一定會(huì)回流
根據(jù)改變的范圍和程度,渲染樹(shù)中或大或小的部分需要重新計(jì)算,有些改變會(huì)觸發(fā)整個(gè)頁(yè)面的重排,比如,滾動(dòng)條出現(xiàn)的時(shí)候或者修改了根節(jié)點(diǎn)。
瀏覽器的優(yōu)化機(jī)制
現(xiàn)代的瀏覽器都是很聰明的,由于每次重排都會(huì)造成額外的計(jì)算消耗,因此大多數(shù)瀏覽器都會(huì)通過(guò)隊(duì)列化修改并批量執(zhí)行來(lái)優(yōu)化重排過(guò)程。瀏覽器會(huì)將修改操作放入到隊(duì)列里,直到過(guò)了一段時(shí)間或者操作達(dá)到了一個(gè)閾值,才清空隊(duì)列。但是!當(dāng)你獲取布局信息的操作的時(shí)候,會(huì)強(qiáng)制隊(duì)列刷新,比如當(dāng)你訪問(wèn)以下屬性或者使用以下方法:
- offsetTop、offsetLeft、offsetWidth、offsetHeight
- scrollTop、scrollLeft、scrollWidth、scrollHeight
- clientTop、clientLeft、clientWidth、clientHeight
- getComputedStyle()
- getBoundingClientRect
- 具體可以訪問(wèn)這個(gè)網(wǎng)站:https://gist.github.com/paulirish/5d52fb081b3570c81e3a
以上屬性和方法都需要返回最新的布局信息,因此瀏覽器不得不清空隊(duì)列,觸發(fā)回流重繪來(lái)返回正確的值。因此,我們?cè)谛薷臉邮降臅r(shí)候,**最好避免使用上面列出的屬性,他們都會(huì)刷新渲染隊(duì)列。**如果要使用它們,最好將值緩存起來(lái)。
減少回流和重繪
好了,到了我們今天的重頭戲,前面說(shuō)了這么多背景和理論知識(shí),接下來(lái)讓我們談?wù)勅绾螠p少回流和重繪。
最小化重繪和重排
由于重繪和重排可能代價(jià)比較昂貴,因此最好就是可以減少它的發(fā)生次數(shù)。為了減少發(fā)生次數(shù),我們可以合并多次對(duì)DOM和樣式的修改,然后一次處理掉。考慮這個(gè)例子
const el = document.getElementById('test'); el.style.padding = '5px'; el.style.borderLeft = '1px'; el.style.borderRight = '2px';例子中,有三個(gè)樣式屬性被修改了,每一個(gè)都會(huì)影響元素的幾何結(jié)構(gòu),引起回流。當(dāng)然,大部分現(xiàn)代瀏覽器都對(duì)其做了優(yōu)化,因此,只會(huì)觸發(fā)一次重排。但是如果在舊版的瀏覽器或者在上面代碼執(zhí)行的時(shí)候,有其他代碼訪問(wèn)了布局信息(上文中的會(huì)觸發(fā)回流的布局信息),那么就會(huì)導(dǎo)致三次重排。
因此,我們可以合并所有的改變?nèi)缓笠来翁幚?#xff0c;比如我們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
當(dāng)我們需要對(duì)DOM對(duì)一系列修改的時(shí)候,可以通過(guò)以下步驟減少回流重繪次數(shù):
該過(guò)程的第一步和第三步可能會(huì)引起回流,但是經(jīng)過(guò)第一步之后,對(duì)DOM的所有修改都不會(huì)引起回流,因?yàn)樗呀?jīng)不在渲染樹(shù)了。
有三種方式可以讓DOM脫離文檔流:
- 隱藏元素,應(yīng)用修改,重新顯示
- 使用文檔片段(document fragment)在當(dāng)前DOM之外構(gòu)建一個(gè)子樹(shù),再把它拷貝回文檔。
- 將原始元素拷貝到一個(gè)脫離文檔的節(jié)點(diǎn)中,修改節(jié)點(diǎn)后,再替換原始的元素。
考慮我們要執(zhí)行一段批量插入節(jié)點(diǎn)的代碼:
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);如果我們直接這樣執(zhí)行的話,由于每次循環(huán)都會(huì)插入一個(gè)新的節(jié)點(diǎn),會(huì)導(dǎo)致瀏覽器回流一次。
我們可以使用這三種方式進(jìn)行優(yōu)化:
隱藏元素,應(yīng)用修改,重新顯示
這個(gè)會(huì)在展示和隱藏節(jié)點(diǎn)的時(shí)候,產(chǎn)生兩次重繪
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';使用文檔片段(document fragment)在當(dāng)前DOM之外構(gòu)建一個(gè)子樹(shù),再把它拷貝回文檔
const ul = document.getElementById('list'); const fragment = document.createDocumentFragment(); appendDataToElement(fragment, data); ul.appendChild(fragment);將原始元素拷貝到一個(gè)脫離文檔的節(jié)點(diǎn)中,修改節(jié)點(diǎn)后,再替換原始的元素。
const ul = document.getElementById('list'); const clone = ul.cloneNode(true); appendDataToElement(clone, data); ul.parentNode.replaceChild(clone, ul);對(duì)于上述那種情況,我寫了一個(gè)demo來(lái)測(cè)試修改前和修改后的性能。然而實(shí)驗(yàn)結(jié)果不是很理想。
原因:原因其實(shí)上面也說(shuō)過(guò)了,瀏覽器會(huì)使用隊(duì)列來(lái)儲(chǔ)存多次修改,進(jìn)行優(yōu)化,所以對(duì)這個(gè)優(yōu)化方案,我們其實(shí)不用優(yōu)先考慮。
避免觸發(fā)同步布局事件
上文我們說(shuō)過(guò),當(dāng)我們?cè)L問(wèn)元素的一些屬性的時(shí)候,會(huì)導(dǎo)致瀏覽器強(qiáng)制清空隊(duì)列,進(jìn)行強(qiáng)制同步布局。舉個(gè)例子,比如說(shuō)我們想將一個(gè)p標(biāo)簽數(shù)組的寬度賦值為一個(gè)元素的寬度,我們可能寫出這樣的代碼:
function initP() {for (let i = 0; i < paragraphs.length; i++) {paragraphs[i].style.width = box.offsetWidth + 'px';} }這段代碼看上去是沒(méi)有什么問(wèn)題,可是其實(shí)會(huì)造成很大的性能問(wèn)題。在每次循環(huán)的時(shí)候,都讀取了box的一個(gè)offsetWidth屬性值,然后利用它來(lái)更新p標(biāo)簽的width屬性。這就導(dǎo)致了每一次循環(huán)的時(shí)候,瀏覽器都必須先使上一次循環(huán)中的樣式更新操作生效,才能響應(yīng)本次循環(huán)的樣式讀取操作。每一次循環(huán)都會(huì)強(qiáng)制瀏覽器刷新隊(duì)列。我們可以優(yōu)化為:
const width = box.offsetWidth; function initP() {for (let i = 0; i < paragraphs.length; i++) {paragraphs[i].style.width = width + 'px';} }同樣,我也寫了個(gè)demo來(lái)比較兩者的性能差異。你可以自己點(diǎn)開(kāi)這個(gè)demo體驗(yàn)下。這個(gè)對(duì)比差距就比較明顯。
對(duì)于復(fù)雜動(dòng)畫效果,使用絕對(duì)定位讓其脫離文檔流
對(duì)于復(fù)雜動(dòng)畫效果,由于會(huì)經(jīng)常的引起回流重繪,因此,我們可以使用絕對(duì)定位,讓它脫離文檔流。否則會(huì)引起父元素以及后續(xù)元素頻繁的回流。這個(gè)我們就直接上個(gè)例子。
打開(kāi)這個(gè)例子后,我們可以打開(kāi)控制臺(tái),控制臺(tái)上會(huì)輸出當(dāng)前的幀數(shù)(雖然不準(zhǔn))。
從上圖中,我們可以看到,幀數(shù)一直都沒(méi)到60。這個(gè)時(shí)候,只要我們點(diǎn)擊一下那個(gè)按鈕,把這個(gè)元素設(shè)置為絕對(duì)定位,幀數(shù)就可以穩(wěn)定60。
css3硬件加速(GPU加速):
比起考慮如何減少回流重繪,我們更期望的是,根本不要回流重繪。這個(gè)時(shí)候,css3硬件加速就閃亮登場(chǎng)啦!!
劃重點(diǎn):使用css3硬件加速,可以讓transform、opacity、filters這些動(dòng)畫不會(huì)引起回流重繪 。但是對(duì)于動(dòng)畫的其它屬性,比如background-color這些,還是會(huì)引起回流重繪的,不過(guò)它還是可以提升這些動(dòng)畫的性能。
本篇文章只討論如何使用,暫不考慮其原理,之后有空會(huì)另外開(kāi)篇文章說(shuō)明。
如何使用
常見(jiàn)的觸發(fā)硬件加速的css屬性:
- transform
- opacity
- filters
- Will-change
效果
我們可以先看個(gè)例子。我通過(guò)使用chrome的Performance捕獲了一段時(shí)間的回流重繪情況,實(shí)際結(jié)果如下圖:
從圖中我們可以看出,在動(dòng)畫進(jìn)行的時(shí)候,沒(méi)有發(fā)生任何的回流重繪。如果感興趣你也可以自己做下實(shí)驗(yàn)。
重點(diǎn)
- 使用css3硬件加速,可以讓transform、opacity、filters這些動(dòng)畫不會(huì)引起回流重繪
- 對(duì)于動(dòng)畫的其它屬性,比如background-color這些,還是會(huì)引起回流重繪的,不過(guò)它還是可以提升這些動(dòng)畫的性能。
css3硬件加速的坑
- 如果你為太多元素使用css3硬件加速,會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存占用較大,會(huì)有性能問(wèn)題。
- 在GPU渲染字體會(huì)導(dǎo)致抗鋸齒無(wú)效。這是因?yàn)镚PU和CPU的算法不同。因此如果你不在動(dòng)畫結(jié)束的時(shí)候關(guān)閉硬件加速,會(huì)產(chǎn)生字體模糊。
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的dev 中 gridcontrol1 滚动条重绘_浏览器的重绘和回流(Repaint amp; Reflow)的全部?jī)?nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。
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