CSS中的重绘和回流

一.浏览器的渲染过程:

1.渲染图:

在这里插入图片描述

2.浏览器渲染过程:

(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

二.生成渲染树:

1.生成图:

在这里插入图片描述

2.为了构建渲染树,浏览器主要完成了以下工作:

(1)从DOM树的根节点开始遍历每个可见节点

(2)对于每个可见的节点,找到CSSOM树中对应的规则,并应用它们

(3)根据每个可见节点以及其对应的样式,组合生成渲染树。

3.不可见的节点包括:

(1)一些不会渲染输出的节点,比如script、meta、link等

(2)一些通过css进行隐藏的节点。比如display:none。注意,利用visibility和opacity隐藏的节点,还是会显示在渲染树上的。只有display:none的节点才不会显示在渲染树上

(3)注意:渲染树只包含可见的节点

三.回流:

1.回流的概念:

将可见DOM节点以及它对应的样式结合起来,可是我们还需要计算它们在设备视口(viewport)内的确切位置和大小,这个计算的阶段就是回流

2.代码示例:

<!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>

3.代码分析:

(1)第一个div将节点的显示尺寸设置为视口宽度的50%,第二个div将其尺寸设置为父节点的50%。而在回流这个阶段,我们就需要根据视口具体的宽度,将其转为实际的像素值

(2)效果图:

在这里插入图片描述

四.重绘:

1.重绘概念:

我们通过构造渲染树和回流阶段,我们知道了哪些节点是可见的,以及可见节点的样式和具体的几何信息(位置、大小),那么我们就可以将渲染树的每个节点都转换为屏幕上的实际像素,这个阶段就叫做重绘节点

2.何时发生回流重绘:

(1)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:

a.添加或删除可见的DOM元素

b.元素的位置发生变化

c.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)

d.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

e.页面一开始渲染的时候(这肯定避免不了)

f.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)

(2)回流一定会触发重绘,而重绘不一定会回流

(3)根据改变的范围和程度,渲染树中或大或小的部分需要重新计算,有些改变会触发整个页面的重排,比如,滚动条出现的时候或者修改了根节点

五.浏览器的优化机制:

1.优化机制:

(1)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

(2)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

(3)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,最好将值缓存起来

六.减少回流和重绘:

1.最小化重绘和重排:

(1)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

(2)代码例子:

const el = document.getElementById('test');
el.style.padding = '5px';
el.style.borderLeft = '1px';
el.style.borderRight = '2px';

(3)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

(4)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:

a、使用cssText

const  el = document.getElementById('test');
el.style.cssText += 'border-left: 1px; border-right: 2px; padding: 5px;';

b、修改CSS的class

const  el = document.getElementById('test');
el.className += ' active';

2.批量修改DOM:

(1)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:

a.使元素脱离文档流

b.对其进行多次修改

c.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,因为它已经不在渲染树了

(2)有三种方式可以让DOM脱离文档流:

a.隐藏元素,应用修改,重新显示

b.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

c.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

(3)示例代码:

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);

(4)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:

a.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,产生两次重绘:

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';

b.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);

c.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);

3.避免触发同步布局事件

4.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

5.css3硬件加速(GPU加速):

(1)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)如何使用:

常见的触发硬件加速的css属性:

transform
opacity
filters
Will-change

(3)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。

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

(4)如果你为太多元素使用css3硬件加速,会导致内存占用较大,会有性能问题。

在GPU渲染字体会导致抗锯齿无效。这是因为GPU和CPU的算法不同。因此如果你不在动画结束的时候关闭硬件加速,会产生字体模糊

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转载自blog.csdn.net/weixin_39676449/article/details/85253905