前端性能優化之重排和重繪

前言，最近利用碎片時間拜讀了一下尼古拉斯的另外一巨做《高性能JavaScript》，今天寫的文章從「老生常談」的頁面重繪和重排入手，去探究這兩個概念在頁面性能提高上的做用。

一.重排 & 重繪

有經驗的大佬對這個概念必定不會陌生，「瀏覽器輸入URL發生了什麼」。估計你們已經爛熟於心了，從計算機網絡到JS引擎，一路飛奔到瀏覽器渲染引擎。 經驗越多就能理解的越深。感興趣的同窗能夠看一下這篇文章，深度和廣度俱佳 從輸入 URL 到頁面加載的過程？如何由一道題完善本身的前端知識體系！

切回正題，咱們繼續探討何爲重排。瀏覽器下載完頁面全部的資源後，就要開始構建DOM樹，於此同時還會構建渲染樹(Render Tree)。（其實在構建渲染樹以前，和DOM樹同期會構建Style Tree。DOM樹與Style Tree合併爲渲染樹）

• DOM樹 
  表示頁面的結構
• 渲染樹 
  表示頁面的節點如何顯示

一旦渲染樹構建完成，就要開始繪製（paint）頁面元素了。當DOM的變化引起了元素幾何屬性的變化，好比改變元素的寬高，元素的位置，致使瀏覽器不得不從新計算元素的幾何屬性，並從新構建渲染樹，這個過程稱爲「重排」。完成重排後，要將從新構建的渲染樹渲染到屏幕上，這個過程就是「重繪」。簡單的說，重排負責元素的幾何屬性更新，重繪負責元素的樣式更新。並且，重排必然帶來重繪，可是重繪未必帶來重排。好比，改變某個元素的背景，這個就不涉及元素的幾何屬性，因此只發生重排。

二. 重排觸發機制

上面已經提到了，重排發生的根本原理就是元素的幾何屬性發生了改變，那麼咱們就從可以改變元素幾何屬性的角度入手

• 添加或刪除可見的DOM元素
• 元素位置改變
• 元素自己的尺寸發生改變
• 內容改變
• 頁面渲染器初始化
• 瀏覽器窗口大小發生改變

三. 如何進行性能優化

重繪和重排的開銷是很是昂貴的，若是咱們不停的在改變頁面的佈局，就會形成瀏覽器耗費大量的開銷在進行頁面的計算，這樣的話，咱們頁面在用戶使用起來，就會出現明顯的卡頓。如今的瀏覽器其實已經對重排進行了優化，好比以下代碼：

var div = document.querySelector('.div');
div.style.width = '200px';
div.style.background = 'red';
div.style.height = '300px';

比較久遠的瀏覽器，這段代碼會觸發頁面2次重排，在分別設置寬高的時候，觸發2次，當代的瀏覽器對此進行了優化，這種思路相似於如今流行的MVVM框架使用的虛擬DOM，對改變的DOM節點進行依賴收集，確認沒有改變的節點，就進行一次更新。可是瀏覽器針對重排的優化雖然思路和虛擬DOM接近，可是仍是有本質的區別。大多數瀏覽器經過隊列化修改並批量執行來優化重排過程。也就是說上面那段代碼其實在如今的瀏覽器優化下，只構成一次重排。

可是仍是有一些特殊的元素幾何屬性會形成這種優化失效。好比：

• offsetTop, offsetLeft，...
• scrollTop, scrollLeft, ...
• clientTop, clientLeft, ...
• getComputedStyle() (currentStyle in IE)

爲何形成優化失效呢？仔細看這些屬性，都是須要實時回饋給用戶的幾何屬性或者是佈局屬性，固然不能再依靠瀏覽器的優化，所以瀏覽器不得不當即執行渲染隊列中的「待處理變化」，並隨之觸發重排返回正確的值。

接下來深刻的介紹幾種性能優化的小TIPS

3.1 最小化重繪和重排

既然重排&重繪是會影響頁面的性能，尤爲是糟糕的JS代碼更會將重排帶來的性能問題放大。既然如此，咱們首先想到的就是減小重排重繪。

3.1.1. 改變樣式

考慮下面這個例子：

// javascript
var el = document.querySelector('.el');
el.style.borderLeft = '1px';
el.style.borderRight = '2px';
el.style.padding = '5px';

這個例子其實和上面那個例子是一回事兒，在最糟糕的狀況下，會觸發瀏覽器三次重排。然鵝更高效的方式就是合併全部的改變一次處理。這樣就只會修改DOM節點一次，好比改成使用cssText屬性實現：

var el = document.querySelector('.el');
el.style.cssText = 'border-left: 1px; border-right: 2px; padding: 5px';

沿着這個思路，聰明的老鐵必定就說了，你直接改個類名不也妥妥的。沒錯，還有一種減小重排的方法就是切換類名，而不是使用內聯樣式的cssText方法。使用切換類名就變成了這樣：

// css 
.active {
    padding: 5px;
    border-left: 1px;
    border-right: 2px;
}
// javascript
var el = document.querySelector('.el');
el.className = 'active';

3.1.2 批量修改DOM

3.1.3 緩存佈局信息

3.2讓元素脫離動畫流