关于DOM的操作以及性能优化问题-重绘重排


 写在前面:

  大家都知道DOM的操作很昂贵。 

  然后贵在什么地方呢? 

  一、访问DOM元素

  二、修改DOM引起的重绘重排

一、访问DOM  

  像书上的比喻:把DOM和JavaScript(这里指ECMScript)各自想象为一个岛屿,它们之间用收费桥梁连接,ECMAScript每次访问DOM,都要途径这座桥,并交纳“过桥费”,访问DOM的次数越多,费用也就越高。因此,推荐的做法是尽量减少过桥的次数,努力待在ECMAScript岛上。我们不可能不用DOM的接口,那么,怎样才能提高程序的效率?

既然无法避免,那就减少访问。(width、offsetTop、left。。。能少就少,可以缓存起来的,就缓存)
// code1错误
console.time(1);
for(var i = 0; i < times; i++) {
 document.getElementById('div1').innerHTML += 'a';
}
console.timeEnd(1);
 
// code2正确
console.time(2);
var str = '';
for(var i = 0; i < times; i++) {
 str += 'a';
}
document.getElementById('div2').innerHTML = str;
console.timeEnd(2);
////////////////////////
html集合&遍历DOM

     html集合类似数组,但是跟数组还是不一样的。如: document.getElementsByTagName('a') 返回的html集合。这个集合是实时更新的,即后面代码修改了DOM,会反映在这个html集合里面。可尝试代码。

<body>
 <ul id='fruit'>
 <li> apple </li>
 <li> orange </li>
 <li> banana </li>
 </ul>
</body>
<script type="text/javascript">
 var lis = document.getElementsByTagName('li');
 var peach = document.createElement('li');
 peach.innerHTML = 'peach';
 document.getElementById('fruit').appendChild(peach);
 
 console.log(lis.length); // 4
</script>

 

    正因为这个原因:html集合,读取 length 属性比数组消耗大多了。

    要解决这个问题并不难,在遍历DOM集合的时候,缓存length就好了。不要每次使用就获取,主要体现在for循环中(你应该知道,for循环中,每一次都会执行判读语句,读取length)

console.time(0);
var lis0 = document.getElementsByTagName('li');
var str0 = '';
for(var i = 0; i < lis0.length; i++) {
 str0 += lis0[i].innerHTML;
}
console.timeEnd(0);
 
console.time(1);
var lis1 = document.getElementsByTagName('li');
var str1 = '';
for(var i = 0, len = lis1.length; i < len; i++) {
 str1 += lis1[i].innerHTML;
}
console.timeEnd(1);

 

 

 二、重绘重排

  1.什么是重绘重排?

   浏览器下载完页面中的所有组件——HTML标记、JavaScript、CSS、图片之后会解析生成两个内部数据结构——DOM树渲染树

   在文档初次加载时,浏览器引擎通过解析 html文档 构建一棵DOM树,之后根据DOM元素的几何属性构建一棵用于展示渲染的渲染树。渲染树中的节点被称为“帧”或“盒",符合CSS模型的定义,可理解为(包括理解页面元素为一个具有大小,填充,边距,边框和位置的盒子)。由于隐藏元素不需要显示,渲染树中并不包含DOM树中隐藏的元素(知道这点有用)。 当渲染树构建完成,浏览器把每一个元素放到正确的位置上,然后再根据每一个元素的其他样式,绘制页面。

   由于浏览器的流布局,对渲染树的计算通常只需要遍历一次就可以完成。但table及其内部元素除外,它可能需要多次计算才能确定好其在渲染树中节点的属性,通常要花3倍于同等元素的时间。这也是为什么我们要避免使用table做布局的一个原因。

   重绘:是一个元素外观的改变所触发的浏览器行为,例如改变visibility、outline、背景色等属性(上面说到的其他属性)。浏览器会根据元素的新属性重新绘制,使元素呈现新的外观。重绘不会带来重新布局,并不一定伴随重排。

  重排:当DOM的变化影响了元素的几何属性(宽或高),浏览器需要重新计算元素的几何属性,同样其他元素的几何属性和位置也会因此受到影响。浏览器会使渲染树中受到影响的部分失效,并重新构造渲染树。这个过程称为重排。重排一定伴随着重绘。

 

  2. 触发重排的操作:

  2.1 修改DOM元素几何属性:

    修改元素大小,位置,内容(一般只有重绘,但是内容可能导致元素大小变化)

  2.2 DOM树结构发生变化

    当DOM树的结构变化时,例如节点的增减、移动等,也会触发重排。浏览器引擎布局的过程,类似于树的前序遍历,是一个从上到下从左到右的过程。 通常在这个过程中,当前元素不会再影响其前面已经遍历过的元素。所以,如果在body最前面插入一个元素,会导致整个文档的重新渲染,而在其后插入一个元 素,则不会影响到前面的元素。

    2.4 改变浏览器大小

   

  3.渲染树变化的排队和刷新

   思考下面代码:

1 var ele = document.getElementById('myDiv');
2 ele.style.borderLeft = '1px';
3 ele.style.borderRight = '2px';
4 // var _top = ele.offsetTop; //刷新队列
5 ele.style.padding = '5px';

 

  三行代码,三次修改元素的几何属性,浏览器应该发生三次重排重绘。

  但是浏览器并不会这么笨,它也是有做优化的。它会把三次修改“保存”起来(大多数浏览器通过队列化修改并批量执行来优化重排过程,也有设置时间片段的),一次完成!

  然而,如果你在三行代码中,以下获取DOM布局信息。(为了返回最新的布局信息,将立即执行渲染树变化队列的更新)

  如上面被注释的第4行,如果取消注释会导致(2+3)、(5)两次重排;

  获取关于DOM布局信息的属性:

offsetTop, offsetLeft, offsetWidth, offsetHeight scrollTop, scrollLeft, scrollWidth, scrollHeight clientTop, clientLeft, clientWidth, clientHeight getComputedStyle() (currentStyle in IE)

 

  4 应对方法:尽量减少重绘次数、减少重排次数、缩小重排的影响范围。

   4.1 合并多次操作,如上面的操作

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

  4.2 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。 

    4.3 由于display属性为none的元素不在渲染树中,对隐藏的元素操作不会引发其他元素的重排。如果要对一个元素进行复杂的操作时,可以先隐藏它,操作完成后再显示。这样只在隐藏和显示时触发2次重排。但是这可能导致浏览器的闪烁。

  4.4 在内存中多次操作节点,完成后再添加到文档中去(可使用fragment元素)。例如要异步获取表格数据,渲染到页面。可以先取得数据后在内存中构建整个表格的html片段,再一次性添加到文档中去,而不是循环添加每一行。

var fragment = document.createDocumentFragment();    // 未使用的虚拟节点,appendChild(fragment)  //append的是里面的子元素
 
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);

 

 

 参考文档:

WEB前端开发展路:浏览器的重绘与重排 韩子迟:高性能JavaScript 重排与重绘(2)

 

 

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