頁面重繪及回流的最佳化方法
- 一个新手原創
- 2017-09-18 09:34:493150瀏覽
在討論頁面重繪、回流之前。需要對頁面的呈現流程有些了解，頁面是怎麼把 html 結合 css 等顯示到瀏覽器上的，下面的流程圖顯示了瀏覽器對頁面的呈現的處理流程。可能不同的瀏覽器略微會有些不同。但基本上都是類似的。 
瀏覽器把取得到的HTML 程式碼解析成1個DOM樹，HTML 中的每個tag 都是DOM樹中的1個節點，根節點就是我們常用的document 物件。 DOM 樹裡包含了所有 HTML標籤，包括 display:none隱藏，還有用 JS動態加入的元素等。
瀏覽器把所有樣式(使用者定義的CSS和使用者代理)解析成樣式結構體，在解析的過程中會去掉瀏覽器不能辨識的樣式，例如IE會去掉-moz開頭的樣式，而FF會去掉_開頭的樣式。
3、DOM Tree 和樣式結構體組合後建構render tree, render tree 類似DOM tree，但差別很大，render tree 能辨識樣式，render tree 中每個NODE都有自己的style，而且render tree不包含隱藏的節點(例如display:none 的節點，還有head 節點)，因為這些節點不會用來呈現，而且不會影響呈現的，所以就不會包含到render tree中。注意 visibility:hidden 隱藏的元素還是會包含到 render tree中的，因為 visibility:hidden 會影響佈局(layout)，會佔有空間。根據CSS2的標準，render tree 中的每個節點稱為Box (Box dimensions)，理解頁面元素為具有填充、邊距、邊框和位置的盒子。
一旦 render tree 建置完畢後，瀏覽器就可以根據 render tree 來繪製頁面了。
回流與重繪
#當render tree 中的一部份(或全部)因為元素的規模尺寸，佈局，隱藏等改變而需要重新建構。這就稱為回流(reflow)。每個頁面至少需要一次回流，就是在頁面第一次載入的時候。在回流的時候，瀏覽器會使渲染樹中受到影響的部分失效，並重新建構這部分渲染樹，完成回流後，瀏覽器會重新繪製受影響的部分到螢幕中，該過程成為重繪。
當 render tree 中的一些元素需要更新屬性，而這些屬性只是影響元素的外觀，風格，而不會影響佈局的，例如 background-color。則就叫稱為重繪。
注意：回流必會引起重繪，而重繪不一定會造成回流。
回流何時發生：
當頁面佈局和幾何屬性改變時就需要回流。下述情況會發生瀏覽器回流：
1、新增或刪除可見的DOM元素；
2、元素位置改變；
##3、元素尺寸改變——邊距、填充、邊框、寬度和高度4、內容改變——例如文字改變或圖片大小改變而引起的計算值寬度和高度改變；5、頁面渲染初始化;6、瀏覽器視窗尺寸改變－resize事件發生時；讓我們看看下面的程式碼是如何影響回流和重繪的:var s = document.body.style; s.padding = "2px"; // 回流+重绘 s.border = "1px solid red"; // 再一次 回流+重绘 s.color = "blue"; // 再一次重绘 s.backgroundColor = "#ccc"; // 再一次 重绘 s.fontSize = "14px"; // 再一次 回流+重绘// 添加node，再一次 回流+重绘 document.body.appendChild(document.createTextNode('abc!'));說到這裡大家都知道回流比重繪的代價要更高，回流的花銷跟render tree 有多少節點需要重新構建有關係，假設你直接操作body，比如在body 最前面插入1個元素，會導致整個render tree 回流，這樣代價當然會比較高，但如果是指body 後面插入1個元素，則不會影響前面元素的回流
#聰明的瀏覽器
從上個實例程式碼可以看到幾行簡單的JS程式碼就造成了6次左右的回流、重繪。而且我們也知道回流的花銷也不小，如果每句JS操作都去回流重繪的話，瀏覽器可能就會受不了。所以很多瀏覽器都會優化這些操作，瀏覽器會維護1個隊列，把所有會引起回流、重繪的操作放入這個隊列，等隊列中的操作到了一定的數量或者到了一定的時間間隔，瀏覽器就會flush 佇列，進行一個批次。這樣就會讓多次的回流、重繪變成一次回流重繪。 雖然有了瀏覽器的最佳化，但有時候我們寫的一些程式碼可能會強制瀏覽器提前 flush 佇列，這樣瀏覽器的最佳化可能就起不到作用了。當你要求向瀏覽器請求一些style 資訊的時候，就會讓瀏覽器flush佇列，例如：offsetTop, offsetLeft, offsetWidth, offsetHeight scrollTop/Left/Width/Height clientTop/Left/Width/Height width,height 请求了getComputedStyle(), 或者 IE的 currentStyle
#
减少回流、重绘 其实就是需要减少对 render tree 的操作（合并多次多DOM和样式的修改），并减少对一些style信息的请求，尽量利用好浏览器的优化策略。具体方法有：
直接改变className，如果动态改变样式，则使用cssText（考虑没有优化的浏览器）
// 不好的写法var left = 1;var top = 1; el.style.left = left + "px"; el.style.top = top + "px";// 比较好的写法el.className += " className1";// 比较好的写法el.style.cssText += "; left: " + left + "px; top: " + top + "px;";
让要操作的元素进行”离线处理”，处理完后一起更新
a) 使用 DocumentFragment 进行缓存操作,引发一次回流和重绘；
b) 使用 display:none 技术，只引发两次回流和重绘；
c) 使用 cloneNode(true or false) 和 replaceChild 技术，引发一次回流和重绘；
3.不要经常访问会引起浏览器 flush 队列的属性，如果你确实要访问，利用缓存
// 别这样写，大哥
for(循环) {
el.style.left = el.offsetLeft + 5 + "px";el.style.top = el.offsetTop + 5 + "px";}
// 这样写好点
var left = el.offsetLeft,
top = el.offsetTop,
s = el.style; for (循环) {
left += 10; top += 10; s.left = left + "px"; s.top = top + "px"; }让元素脱离动画流，减少回流的Render Tree的规模
$("#block1").animate({left:50});
$("#block2").animate({marginLeft:50});实例测试
最后用2个工具对上面的理论进行一些测试，分别是：dynaTrace(测试ie),Speed Tracer(测试Chrome)。
第一个测试代码不改变元素的规则，大小，位置。只改变颜色，所以不存在回流，仅测试重绘，代码如下：
<body>
<script type="text/javascript">
var s = document.body.style; var computed; if (document.body.currentStyle) {
computed = document.body.currentStyle;
} else {
computed = document.defaultView.getComputedStyle(document.body, '');
} function testOneByOne(){
s.color = 'red';;
tmp = computed.backgroundColor;
s.color = 'white';
tmp = computed.backgroundImage;
s.color = 'green';
tmp = computed.backgroundAttachment;
} function testAll() {
s.color = 'yellow';
s.color = 'pink';
s.color = 'blue';
tmp = computed.backgroundColor;
tmp = computed.backgroundImage;
tmp = computed.backgroundAttachment;
} </script>
color test <br />
<button onclick="testOneByOne()">Test One by One</button>
<button onclick="testAll()">Test All</button></body>testOneByOne 函数改变3次color,其中每次改变后调用getComputedStyle,读取属性值(按我们上面的讨论，这里会引起队列的 flush)，testAll 同样是改变3次color，但是每次改变后并不马上调用getComputedStyle。
我们先点击Test One by One按钮，然后点击 Test All,用dynaTrace监控如下： 
上图可以看到我们执行了2次button的click事件，每次click后都跟一次rendering，2次click函数执行的时间都差不多, 0.25ms,0.26ms，但其后的rendering时间就相差一倍多。(其实很多时候，前端的性能瓶颈并不在于JS的执行，而是在于页面的呈现，这种情况在富客户端中更为突出)。我们再看图的下面部分，这是第一次rendering的详细信息，可以看到里面有2行是 Scheduleing layout task，这个就是我们前面讨论过的浏览器优化过的队列，可以看出我们引发2次的flush。
再看第二次rendering的详细信息，可以看出并没有Scheduleing layout task,所以这次rendering的时间也比较短。
测试代码2：这个测试跟第一次测试的代码很类似，但加上了对layout的改变，为的是测试回流。
<script type="text/javascript">
var s = document.body.style; var computed; if (document.body.currentStyle) {
computed = document.body.currentStyle;
} else {
computed = document.defaultView.getComputedStyle(document.body, '');
} function testOneByOne(){
s.color = 'red';
s.padding = '1px';
tmp = computed.backgroundColor;
s.color = 'white';
s.padding = '2px';
tmp = computed.backgroundImage;
s.color = 'green';
s.padding = '3px';
tmp = computed.backgroundAttachment;
} function testAll() {
s.color = 'yellow';
s.padding = '4px';
s.color = 'pink';
s.padding = '5px';
s.color = 'blue';
s.padding = '6px';
tmp = computed.backgroundColor;
tmp = computed.backgroundImage;
tmp = computed.backgroundAttachment;
} </script>
color test <br />
<button onclick="testOneByOne()">Test One by One</button>
<button onclick="testAll()">Test All</button>
这图可以看出，有了回流后，rendering的时间相比之前的只重绘，时间翻了3倍了，可见回流的高成本性啊。
大家看到时候注意明细处相比之前的多了个 Calcalating flow layout。
最后再使用Speed Tracer测试一下，其实结果是一样的，只是让大家了解下2个测试工具：
测试1: 
图上第一次点击执行2ms (其中有50% 用于style Recalculation), 第二次1ms，而且第一次click后面也跟了2次style Recalculation,而第二次点击却没有style Recalculation。
但是这次测试发现paint重绘的时间竟然是一样的，都是3ms，这可能就是chrome比IE强的地方吧。
测试2： 
从图中竟然发现第二次的测试结果在时间上跟第一次的完全一样，这可能是因为操作太少，而chrome又比较强大，所以没能测试明显结果出来。
但注意图中多了1个紫色部分，就是layout的部分。也就是我们说的回流。
以上是頁面重繪及回流的最佳化方法的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！