Leistungsstarke JavaScript-Reflow- und Redraw-Kenntnisse (2)_Javascript-Kenntnisse

Sehen wir uns den vorherigen Artikel Hochleistungs-JavaScript-DOM-Programmierung an. Er schlägt hauptsächlich zwei Optimierungen vor: Die eine besteht darin, den DOM-Zugriff zu minimieren und die andere darin zu speichern Mögliche lokale Variablen wie Länge usw. Schließlich werden zwei neue APIs querySelector() und querySelectorAll() eingeführt, die bei kombinierten Auswahlen problemlos verwendet werden können. In diesem Artikel geht es hauptsächlich um den wahrscheinlich zeitaufwändigsten Teil der DOM-Programmierung, das Neuanordnen und Neuzeichnen .

1. Was ist Reflow und Neuzeichnen?
Nachdem der Browser alle Komponenten in der Seite heruntergeladen hat – HTML-Tags, JavaScript, CSS und Bilder –, analysiert und generiert er zwei interne Datenstrukturen – DOM-Baum und Rendering-Baum.

Der DOM-Baum stellt die Seitenstruktur dar und der Rendering-Baum stellt dar, wie DOM-Knoten angezeigt werden. Jeder Knoten im DOM-Baum, der angezeigt werden muss, verfügt über mindestens einen entsprechenden Knoten im Rendering-Baum (ein ausgeblendetes DOM-Element mit dem Anzeigewert „Keine“ hat keinen entsprechenden Knoten im Rendering-Baum). Die Knoten im Rendering-Baum werden „Frames“ oder „Boxen“ genannt und entsprechen der Definition des CSS-Modells, das Seitenelemente als Box mit Abstand, Rändern, Rändern und Position versteht. Sobald das DOM und der Renderbaum erstellt sind, beginnt der Browser mit der Anzeige (Zeichnung) von Seitenelementen.

Wenn sich DOM-Änderungen auf die geometrischen Eigenschaften (Breite oder Höhe) eines Elements auswirken, muss der Browser die geometrischen Eigenschaften des Elements neu berechnen, und die geometrischen Eigenschaften und Positionen anderer Elemente werden ebenfalls beeinflusst. Der Browser macht den betroffenen Teil des Renderbaums ungültig und rekonstruiert den Renderbaum. Dieser Vorgang wird Umordnung genannt. Nach Abschluss des Reflows zeichnet der Browser den betroffenen Teil neu auf dem Bildschirm, ein Vorgang namens Neuzeichnen. Aufgrund des Flusslayouts des Browsers muss die Berechnung des Renderbaums normalerweise nur einmal durchlaufen werden. Mit Ausnahme der Tabelle und ihrer internen Elemente sind möglicherweise mehrere Berechnungen erforderlich, um die Attribute ihrer Knoten im Rendering-Baum zu bestimmen, was normalerweise dreimal so lange dauert wie äquivalente Elemente. Dies ist einer der Gründe, warum wir die Verwendung von Tabellen für das Layout vermeiden sollten.

Nicht alle DOM-Änderungen wirken sich auf die geometrischen Eigenschaften aus. Beispielsweise hat die Änderung der Hintergrundfarbe eines Elements keinen Einfluss auf die Breite und Höhe des Elements.

2. Wie hoch sind die Kosten für die Neuanordnung und Neuzeichnung
Wie teuer sind Reflows und Neulackierungen? Kehren wir zum vorherigen Beispiel des Überquerens der Brücke zurück. Wenn Sie vorsichtig sind, stellen Sie möglicherweise fest, dass der tausendfache Zeitunterschied nicht durch das „Überqueren der Brücke“ verursacht wird . Und der Großteil des Energieverbrauchs ist hier!

var times = 15000;

// code1 每次过桥+重排+重绘
console.time(1);
for(var i = 0; i < times; i++) {
 document.getElementById('myDiv1').innerHTML += 'a';
}
console.timeEnd(1);

// code2 只过桥
console.time(2);
var str = '';
for(var i = 0; i < times; i++) {
 var tmp = document.getElementById('myDiv2').innerHTML;
 str += 'a';
}
document.getElementById('myDiv2').innerHTML = str;
console.timeEnd(2);

// code3 
console.time(3);
var _str = '';
for(var i = 0; i < times; i++) {
 _str += 'a';
}
document.getElementById('myDiv3').innerHTML = _str;
console.timeEnd(3);


// 1: 2874.619ms
// 2: 11.154ms
// 3: 1.282ms

Daten lügen nicht. Der mehrmalige Zugriff auf das DOM ist wegen der Zeit, die zum Reflow und Neuzeichnen erforderlich ist, nicht der Rede wert.

3. Wann erfolgt die Neuordnung
Natürlich führt jede Neuordnung unweigerlich zu einer Neuordnung. Unter welchen Umständen wird es also zu einer Neuordnung kommen?

1. Sichtbare DOM-Elemente hinzufügen oder löschen
2. Elementposition ändern
3. Änderungen der Elementgröße
4. Änderungen des Elementinhalts (zum Beispiel: Ein Text wird durch ein anderes Bild in einer anderen Größe ersetzt) ​​
5. Initialisierung des Seitenrenderings (dies kann nicht vermieden werden)
6. Änderung der Browserfenstergröße
Das ist alles offensichtlich. Das ständige Ändern der Größe des Browserfensters führt dazu, dass die Benutzeroberfläche langsam reagiert (einige niedrigere Versionen des IE hängen sich sogar plötzlich auf). Dasselbe entsteht durch immer wieder Umordnen und Neuzeichnen!

4. Einreihen und Aktualisieren von Renderbaumänderungen
Betrachten Sie den folgenden Code:

var ele = document.getElementById('myDiv');
ele.style.borderLeft = '1px';
ele.style.borderRight = '2px';
ele.style.padding = '5px';

Auf den ersten Blick hat sich der Stil des Elements dreimal geändert, und jede Änderung führt zu einer Neuanordnung und Neuzeichnung, sodass es insgesamt drei Neuordnungs- und Neuzeichnungsprozesse gibt, aber der Browser ist nicht so dumm, er wird es dreimal ändern „Speichern“ (die meisten Browser optimieren den Neuordnungsprozess, indem sie Änderungen in eine Warteschlange stellen und sie stapelweise ausführen), in einem Rutsch erledigt! Es kann jedoch vorkommen, dass Sie (häufig unwissentlich) eine Warteschlangenleerung erzwingen und die sofortige Ausführung einer geplanten Aufgabe erfordern. Der Vorgang zum Abrufen von Layoutinformationen führt zu einer Aktualisierung der Warteschlange, z. B.:

1.offsetTop, offsetLeft, offsetWidth, offsetHeight
2.scrollTop, scrollLeft, scrollWidth, scrollHeight
3.clientTop, clientLeft, clientWidth, clientHeight
4.getComputedStyle() (currentStyle im IE)
Ändern Sie den obigen Code leicht:

var ele = document.getElementById('myDiv');
ele.style.borderLeft = '1px';
ele.style.borderRight = '2px';

// here use offsetHeight
// ...
ele.style.padding = '5px';

因为offsetHeight属性需要返回最新的布局信息，因此浏览器不得不执行渲染队列中的“待处理变化”并触发重排以返回正确的值（即使队列中改变的样式属性和想要获取的属性值并没有什么关系），所以上面的代码，前两次的操作会缓存在渲染队列中待处理，但是一旦offsetHeight属性被请求了，队列就会立即执行，所以总共有两次重排与重绘。所以尽量不要在布局信息改变时做查询。

5、最小化重排和重绘
我们还是看上面的这段代码：

var ele = document.getElementById('myDiv');
ele.style.borderLeft = '1px';
ele.style.borderRight = '2px';
ele.style.padding = '5px';

三个样式属性被改变，每一个都会影响元素的几何结构，虽然大部分现代浏览器都做了优化，只会引起一次重排，但是像上文一样，如果一个及时的属性被请求，那么就会强制刷新队列，而且这段代码四次访问DOM，一个很显然的优化策略就是把它们的操作合成一次，这样只会修改DOM一次：

var ele = document.getElementById('myDiv');

// 1. 重写style
ele.style.cssText = 'border-left: 1px; border-right: 2px; padding: 5px;';

// 2. add style
ele.style.cssText += 'border-;eft: 1px;'

// 3. use class
ele.className = 'active';

6、fragment元素的应用
看如下代码，考虑一个问题：

<ul id='fruit'>
 <li> apple </li>
 <li> orange </li>
</ul>

如果代码中要添加内容为peach、watermelon两个选项，你会怎么做？

var lis = document.getElementById('fruit');
var li = document.createElement('li');
li.innerHTML = 'apple';
lis.appendChild(li);

var li = document.createElement('li');
li.innerHTML = 'watermelon';
lis.appendChild(li);

很容易想到如上代码，但是很显然，重排了两次，怎么破？前面我们说了，隐藏的元素不在渲染树中，太棒了，我们可以先把id为fruit的ul元素隐藏（display=none)，然后添加li元素，最后再显示，但是实际操作中可能会出现闪动，原因这也很容易理解。这时，fragment元素就有了用武之地了。

var fragment = document.createDocumentFragment();

var li = document.createElement('li');
li.innerHTML = 'apple';
fragment.appendChild(li);

var li = document.createElement('li');
li.innerHTML = 'watermelon';
fragment.appendChild(li);

document.getElementById('fruit').appendChild(fragment);

文档片段是个轻量级的document对象，它的设计初衷就是为了完成这类任务——更新和移动节点。文档片段的一个便利的语法特性是当你附加一个片断到节点时，实际上被添加的是该片断的子节点，而不是片断本身。只触发了一次重排，而且只访问了一次实时的DOM。

7、让元素脱离动画流
用展开/折叠的方式来显示和隐藏部分页面是一种常见的交互模式。它通常包括展开区域的几何动画，并将页面其他部分推向下方。

一般来说，重排只影响渲染树中的一小部分，但也可能影响很大的部分，甚至整个渲染树。浏览器所需要重排的次数越少，应用程序的响应速度就越快。因此当页面顶部的一个动画推移页面整个余下的部分时，会导致一次代价昂贵的大规模重排，让用户感到页面一顿一顿的。渲染树中需要重新计算的节点越多，情况就会越糟。

使用以下步骤可以避免页面中的大部分重排：

使用绝对位置定位页面上的动画元素，将其脱离文档流
让元素动起来。当它扩大时，会临时覆盖部分页面。但这只是页面一个小区域的重绘过程，不会产生重排并重绘页面的大部分内容。
当动画结束时恢复定位，从而只会下移一次文档的其他元素
总结
重排和重绘是DOM编程中耗能的主要原因之一，平时涉及DOM编程时可以参考以下几点：

尽量不要在布局信息改变时做查询（会导致渲染队列强制刷新）
同一个DOM的多个属性改变可以写在一起（减少DOM访问，同时把强制渲染队列刷新的风险降为0）
如果要批量添加DOM，可以先让元素脱离文档流，操作完后再带入文档流，这样只会触发一次重排（fragment元素的应用）
将需要多次重排的元素，position属性设为absolute或fixed，这样此元素就脱离了文档流，它的变化不会影响到其他元素。例如有动画效果的元素就最好设置为绝对定位。

以上就是高性能JavaScript 重排与重绘的全部介绍内容，大家可以结合上一篇高性能JavaScript DOM编程（1）一起学习，

希望这两篇文章可以帮到大家，解决大家这方面的疑惑。