ページレンダリングプロセス
ページの再描画とリフローについて説明する前に。ページのレンダリング プロセス、CSS と組み合わせてページがどのようにブラウザーに表示されるかをある程度理解する必要があります。次のフローチャートは、ブラウザーのページ レンダリングの処理フローを示しています。ブラウザが異なると若干異なる場合があります。しかし、基本的には似ています。
1. ブラウザは取得した HTML コードを Dom ツリーに解析します。HTML 内の各タグは Dom ツリー内のノードであり、ルート ノードは一般的に使用されるドキュメント オブジェクト ( タグ) です。 dom ツリーは、firebug や IE Developer Toolbar などのツールを使用して表示される HTML 構造で、表示: なしの非表示を含むすべての HTML タグと、JS を使用して動的に追加された要素が含まれています。
2. ブラウザーはすべてのスタイル (主に CSS とブラウザーのスタイル設定を含む) をスタイル構造に解析します。たとえば、IE は Firefox で始まるスタイルを削除します。 _ で始まるスタイルを削除します。
3. dom ツリーとスタイル構造を組み合わせてレンダー ツリーを構築します。レンダー ツリーは dom ツリーに似ていますが、実際には、レンダー ツリーがスタイルを認識できる点に大きな違いがあります。レンダー ツリーには独自のスタイルがあり、レンダー ツリーには非表示ノード (display:none ノードやヘッド ノードなど) は含まれません。これらのノードはレンダリングには使用されず、レンダリングに影響を与えないため、これらのノードは含まれません。レンダーツリー。 Visibility:hidden はレイアウトに影響を与え、スペースを占有するため、visibility:hidden で非表示にされた要素は引き続きレンダー ツリーに含まれることに注意してください。 CSS2 の標準によれば、レンダー ツリー内の各ノードはボックス (ボックスの寸法) と呼ばれ、ボックスのすべての属性は次のとおりです: 幅、高さ、マージン、パディング、左、上、境界線など。
4. レンダー ツリーが構築されると、ブラウザはレンダー ツリーに基づいてページを描画できるようになります。
リフローと再描画
1. 要素のサイズ、レイアウト、非表示などの変更により、レンダー ツリーの一部 (またはすべて) を再構築する必要がある場合。これをリフローといいます(実際には、再配置と呼んだ方が単純明快だと思います)。すべてのページは、ページを初めてロードするときに少なくとも 1 回リフローする必要があります。
2. レンダー ツリー内の一部の要素で属性を更新する必要がある場合、これらの属性は要素の外観とスタイルにのみ影響し、背景色などのレイアウトには影響しません。それを再描画といいます。
注: 上記からわかるように、リフローは確実に再描画を引き起こしますが、再描画が必ずしもリフローを引き起こすとは限りません。
どのような操作で再描画や再描画が発生しますか?
実際、次のような要素に対する再フローや再描画が発生します。
1. 要素の追加と削除 (リフロー + 再描画)
2.要素、表示:なし (リフロー + 再描画)、可視性: 非表示 (再描画のみ、リフローなし)
3. 上と左の変更などの要素の移動 (JQuery のアニメーション メソッドでは、上と左の変更は必ずしもリフローに影響しません) 、または要素を別の親要素に移動します。 (再描画 + リフロー)
4. スタイルに関する操作 (異なる属性の操作は異なる効果を持ちます)
5. ブラウザーのサイズの変更、ブラウザーのフォント サイズの変更などのユーザー操作もあります (リフロー + 再描画) )
次のコードがリフローと再描画にどのような影響を与えるかを見てみましょう:
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!'));
上で何回使用したかに注目してください。
そういえば、リフローのコストは再描画よりも高価であることは誰もが知っています。リフローのコストは、前面に要素を挿入するなど、ボディを直接操作する必要があるとします。ボディの後に要素を挿入すると、レンダー ツリー全体がリフローされ、当然コストが高くなりますが、ボディの後に要素を挿入しても、前の要素のリフローには影響しません。
聪明的浏览器
从上个实例代码中可以看到几行简单的JS代码就引起了6次左右的回流、重绘。而且我们也知道回流的花销也不小,如果每句JS操作都去回流重绘的话,浏览器可能就会受不了。所以很多浏览器都会优化这些操作,浏览器会维护1个队列,把所有会引起回流、重绘的操作放入这个队列,等队列中的操作到了一定的数量或者到了一定的时间间隔,浏览器就会把flush队列,进行一个批处理。这样就会让多次的回流、重绘变成一次回流重绘。
虽然有了浏览器的优化,但有时候我们写的一些代码可能会强制浏览器提前flush队列,这样浏览器的优化可能就起不到作用了。当你请求向浏览器请求一些style信息的时候,就会让浏览器flush队列,比如:
1. offsetTop, offsetLeft, offsetWidth, offsetHeight
2. scrollTop/Left/Width/Height
3. clientTop/Left/Width/Height
4. width,height
5. 请求了getComputedStyle(), 或者 ie的 currentStyle
当你请求上面的一些属性的时候,浏览器为了给你最精确的值,需要flush队列,因为队列中可能会有影响到这些值的操作。
如何减少回流、重绘
减少回流、重绘其实就是需要减少对render tree的操作,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:
1. 不要1个1个改变元素的样式属性,最好直接改变className,但className是预先定义好的样式,不是动态的,如果你要动态改变一些样式,则使用cssText来改变,见下面代码:
// 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;";
2. 让要操作的元素进行"离线处理",处理完后一起更新,这里所谓的"离线处理"即让元素不存在于render tree中,比如:
a) 使用documentFragment或div等元素进行缓存操作,这个主要用于添加元素的时候,大家应该都用过,就是先把所有要添加到元素添加到1个div(这个div也是新加的),
最后才把这个div append到body中。
b) 先display:none 隐藏元素,然后对该元素进行所有的操作,最后再显示该元素。因对display:none的元素进行操作不会引起回流、重绘。所以只要操作只会有2次回流。
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,就先读取到变量中进行缓存,以后用的时候直接读取变量就可以了,见下面代码:
// 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"; }
4. 考虑你的操作会影响到render tree中的多少节点以及影响的方式,影响越多,花费肯定就越多。比如现在很多人使用jquery的animate方法移动元素来展示一些动画效果,想想下面2种移动的方法:
// block1是position:absolute 定位的元素,它移动会影响到它父元素下的所有子元素。
// 因为在它移动过程中,所有子元素需要判断block1的z-index是否在自己的上面,
// 如果是在自己的上面,则需要重绘,这里不会引起回流
$("#block1").animate({left:50});
// block2是相对定位的元素,这个影响的元素与block1一样,但是因为block2非绝对定位
// 而且改变的是marginLeft属性,所以这里每次改变不但会影响重绘,
// 还会引起父元素及其下元素的回流
$("#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,这2个工具是在我 "web 性能测试工具推荐" 文章中推荐过的工具,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(页面重绘),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。(这里也可以看出,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,这种情况在用JS做到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。
<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd"> <html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml"> <head> </head> <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'; 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> </body>
用dynaTrace监控如下:
相信这图不用多说大家都能看懂了吧,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。
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