浏览器回流和重绘
一个页面从加载到完成,首先是构建DOM树,然后根据DOM节点的几何属性形成render树(渲染树),当渲染树构建完成,页面就根据DOM树开始布局了,渲染树也根据设置的样式对应的渲染这些节点。在这个过程中,回流与DOM树,渲染树有关,重绘与渲染树有关。
页面渲染过程
- 解析HTML构建 DOM Tree
- 解析CSS构建 CSSOM Tree
- 构建渲染树(Render Tree),渲染树 只包含渲染网页所需的节点
构建渲染树,浏览器大致做了以下工作
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从 DOM 树的根节点开始遍历每个可见节点。
- 某些节点不可见(例如脚本标记、元标记等),因为它们不会体现在渲染输出中,所以会被忽略。
- 某些节点通过 CSS 隐藏(例如display: none),因此在渲染树中也会被忽略。
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对于每个可见节点,为其找到适配的 CSS DOM 规则并应用它们。
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发射可见节点,连同其内容和计算的样式。
visibility: hidden 与 display: none 是不一样的。前者隐藏元素,但元素仍占据着布局空间(即将其渲染成一个空框),而后者 (display: none) 将元素从渲染树中完全移除,元素既不可见,也不是布局的组成部分。
最终输出的渲染同时包含了屏幕上的所有可见内容及其样式信息。「有了渲染树,我们就可以进入“布局”阶段。」
- 布局计算每个DOM对象的精确位置和大小
- 渲染(绘制,合成),使用最终渲染树将像素渲染到屏幕上
回流
当渲染树render tree中的一部分(或全部)因为元素的规模尺寸,布局,隐藏等改变而需要重新构建。这就称为「回流(reflow)」。每个页面至少需要一次回流,就是在页面第一次加载的时候,这时候是一定会发生回流的,因为要构建render tree。在回流的时候,浏览器会使渲染树中受到影响的部分失效,并重新构造这部分渲染树,完成回流后,浏览器会重新绘制受影响的部分到屏幕中,该过程称为「重绘」。
简单来说,回流就是计算元素在设备内的确切位置和大小并且重新绘制
回流的代价要远大于重绘。并且回流必然会造成重绘,但重绘不一定会造成回流。
重绘
当渲染树render tree中的一些元素需要更新样式,但这些样式属性只是改变元素的外观,风格,而不会影响布局的,比如background-color。则就叫称为「重绘(repaint)」。
简单来说,重绘就是将渲染树节点转换为屏幕上的实际像素,不涉及重新布局阶段的位置与大小计算
为什么不建议频繁操作DOM?
操作DOM其实是非常耗性能的,所以不仅要避免去操作DOM,还要减少访问DOM的次数。
在浏览器中,DOM和JS的实现,并不是在同一个引擎中完成的。DOM是属于渲染引擎中的东⻄,⽽JS⼜是JS引擎中的东⻄。当我们通过JS操作DOM的时候,就涉及到了两个线程之间的通信,那么势必会带来⼀些性能上的损耗。操作DOM次数⼀多,也就等同于⼀直在进⾏线程之间的通信,并且操作DOM可能还会带来重绘回流的情况,所以也就导致了性能上的问题。
会导致回流的操作
- 页面首次渲染(无法避免且开销最大的一次)
- 浏览器窗口大小发生改变(resize事件)
- 元素尺寸或位置发生改变(边距、宽高、边框等)
- 元素内容变化(文字数量或图片大小等等)
- 元素字体大小变化(font-size)
- 添加或者删除「可见」的DOM元素
- 激活CSS伪类(例如::hover)
- 查询某些属性或调用某些方法
优化机制
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,才会进行批量修改并清空队列。但是,「在获取布局信息的时候,会强制刷新队列」,比如当你访问以下属性或者使用以下方法:
clientTop、clientLeft、clientWidth、clientHeight offsetTop、offsetLeft、offsetWidth、offsetHeight scrollTop、scrollLeft、scrollWidth、scrollHeight getComputedStyle() getBoundingClientRect 等
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。
减少回流(Reflow)与重绘(Repaint)
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合并对DOM样式的修改,采用css class来修改
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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
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DOM离线处理,减少回流重绘次数 离线的DOM不属于当前DOM树中的任何一部分,这也就意味着我们对离线DOM处理就不会引起页面的回流与重绘。
- 使用display: none,将元素从渲染树中完全移除,元素既不可见,也不是布局的组成部分,之后在该DOM上的操作不会触发回流与重绘,操作完之后再将display属性改为显示,只会触发这一次回流与重绘。
- visibility : hidden 的元素只对重绘有影响,不影响重排。
通过 documentFragment 创建一个 dom 文档片段,在它上面批量操作 dom,操作完成之后,再添加到文档中,这样只会触发一次重排。
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DOM脱离普通文档流 使用absoult或fixed让元素脱离普通文档流,使用绝对定位会使的该元素单独成为渲染树中 body 的一个子元素,重排开销比较小,不会对其它节点造成太多影响。
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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。
常见的触发硬件加速的css属性:
transform opacity filters Will-change
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