1. 頁面的呈現(xiàn)流程
- 瀏覽器把獲取到的HTML代碼解析成1個(gè)DOM樹，HTML中的每個(gè)tag都是DOM樹中的1個(gè)節(jié)點(diǎn)，根節(jié)點(diǎn)就是我們常用的document對(duì)象。DOM樹里包含了所有HTML標(biāo)簽，包括display:none隱藏，還有用JS動(dòng)態(tài)添加的元素等。
- 瀏覽器把所有樣式(用戶定義的CSS和用戶代理)解析成樣式結(jié)構(gòu)體，在解析的過程中會(huì)去掉瀏覽器不能識(shí)別的樣式，比如IE會(huì)去掉-moz開頭的樣式，而FF會(huì)去掉_開頭的樣式。
- DOM Tree 和樣式結(jié)構(gòu)體組合后構(gòu)建render tree, render tree類似于DOM tree，但區(qū)別很大，render tree能識(shí)別樣式，render tree中每個(gè)NODE都有自己的style，而且 render tree不包含隱藏的節(jié)點(diǎn) (比如display:none的節(jié)點(diǎn)，還有head節(jié)點(diǎn))，因?yàn)檫@些節(jié)點(diǎn)不會(huì)用于呈現(xiàn)，而且不會(huì)影響呈現(xiàn)的，所以就不會(huì)包含到 render tree中。注意 visibility:hidden隱藏的元素還是會(huì)包含到 render tree中的，因?yàn)関isibility:hidden 會(huì)影響布局(layout)，會(huì)占有空間。根據(jù)CSS2的標(biāo)準(zhǔn)，render tree中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都稱為Box (Box dimensions)，理解頁面元素為一個(gè)具有填充、邊距、邊框和位置的盒子。
- 一旦render tree構(gòu)建完畢后，瀏覽器就可以根據(jù)render tree來繪制頁面了。
2. 什么是回流與重繪
- 當(dāng)render tree中的一部分(或全部)因?yàn)樵氐囊?guī)模尺寸，布局，隱藏等改變而需要重新構(gòu)建。這就稱為回流(reflow)。每個(gè)頁面至少需要一次回流，就是在頁面第一次加載的時(shí)候。在回流的時(shí)候，瀏覽器會(huì)使渲染樹中受到影響的部分失效，并重新構(gòu)造這部分渲染樹，完成回流后，瀏覽器會(huì)重新繪制受影響的部分到屏幕中，該過程成為重繪。
- 當(dāng)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(fēng)格，而不會(huì)影響布局的，比如background-color。則就叫稱為重繪。
- 回流必將引起重繪，而重繪不一定會(huì)引起回流。
repaint，就是瀏覽器得知元素產(chǎn)生了不影響排版的情況下后對(duì)這個(gè)元素進(jìn)行重新繪制的過程。例如我們改變了元素的顏色，加個(gè)下劃線等。
reflow, 瀏覽器得知元素產(chǎn)生了對(duì)文檔樹排版有影響的樣式變化，對(duì)所有受影響的dom節(jié)點(diǎn)進(jìn)行重新排版工作
3. 回流發(fā)生場(chǎng)景
當(dāng)頁面布局和幾何屬性改變時(shí)就需要回流。
- 添加或者刪除可見的DOM元素；
- 元素位置改變；
- 元素尺寸改變——邊距、填充、邊框、寬度和高度
- 內(nèi)容改變——比如文本改變或者圖片大小改變而引起的計(jì)算值寬度和高度改變；
- 頁面渲染初始化；
- 瀏覽器窗口尺寸改變——resize事件發(fā)生時(shí)；
var s = document.body.style;
s.padding = "2px"; // 回流+重繪
s.border = "1px solid red"; // 再一次 回流+重繪
s.color = "blue"; // 再一次重繪
s.backgroundColor = "#ccc"; // 再一次 重繪
s.fontSize = "14px"; // 再一次 回流+重繪
// 添加node，再一次 回流+重繪
document.body.appendChild(document.createTextNode('abc!'));
4.回流與重繪的影響
回流比重繪的代價(jià)要更高，回流的花銷跟render tree有多少節(jié)點(diǎn)需要重新構(gòu)建有關(guān)系，假設(shè)你直接操作body，比如在body最前面插入1個(gè)元素，會(huì)導(dǎo)致整個(gè)render tree回流，這樣代價(jià)當(dāng)然會(huì)比較高，但如果是指body后面插入1個(gè)元素，則不會(huì)影響前面元素的回流。
5. 瀏覽器如何處理
每句JS操作都去回流重繪的話，瀏覽器可能就會(huì)受不了。
瀏覽器會(huì)維護(hù)1個(gè)隊(duì)列，把所有會(huì)引起回流、重繪的操作放入這個(gè)隊(duì)列，等隊(duì)列中的操作到了一定的數(shù)量或者到了一定的時(shí)間間隔，瀏覽器就會(huì)flush隊(duì)列，進(jìn)行一個(gè)批處理。這樣就會(huì)讓多次的回流、重繪變成一次回流重繪。
雖然有了瀏覽器的優(yōu)化，但有時(shí)候我們寫的一些代碼可能會(huì)強(qiáng)制瀏覽器提前flush隊(duì)列，這樣瀏覽器的優(yōu)化可能就起不到作用了。當(dāng)你請(qǐng)求向?yàn)g覽器請(qǐng)求一些 style信息的時(shí)候，就會(huì)讓瀏覽器flush隊(duì)列：
- offsetTop, offsetLeft, offsetWidth, offsetHeight
- scrollTop/Left/Width/Height
- clientTop/Left/Width/Height
- width,height
- 請(qǐng)求了getComputedStyle(), 或者 IE的 currentStyle
當(dāng)你請(qǐng)求上面的一些屬性的時(shí)候，瀏覽器為了給你最精確的值，需要flush隊(duì)列，因?yàn)殛?duì)列中可能會(huì)有影響到這些值的操作。即使你獲取元素的布局和樣式信息跟最近發(fā)生或改變的布局信息無關(guān)，瀏覽器都會(huì)強(qiáng)行刷新渲染隊(duì)列。引擎會(huì)重新渲染來確保獲取的值 是實(shí)時(shí)的。
6. 如何減少回流與重繪
減少回流、重繪其實(shí)就是需要減少對(duì)render tree的操作（合并多次多DOM和樣式的修改），并減少對(duì)一些style信息的請(qǐng)求，盡量利用好瀏覽器的優(yōu)化策略。
- 對(duì)Render Tree的計(jì)算通常只需要遍歷一次就可以完成，但table及其內(nèi)部元素除外，他們可能需要多次計(jì)算，通常要花3倍于同等元素的時(shí)間，這也是為什么要避免使用table布局的原因之一。
- 盡可能在DOM樹的最末端改變class。避免設(shè)置多層內(nèi)聯(lián)樣式。將動(dòng)畫效果應(yīng)用到position屬性為absolute或fixed的元素上。避免使用CSS表達(dá)式（例如：calc()）。
- 避免頻繁操作樣式，最好一次性重寫style屬性，或者將樣式列表定義為class并一次性更改class屬性。避免頻繁操作DOM，創(chuàng)建一個(gè)documentFragment，在它上面應(yīng)用所有DOM操作，最后再把它添加到文檔中。也可以先為元素設(shè)置display: none，操作結(jié)束后再把它顯示出來。因?yàn)樵赿isplay屬性為none的元素上進(jìn)行的DOM操作不會(huì)引發(fā)回流和重繪。避免頻繁讀取會(huì)引發(fā)回流/重繪的屬性，如果確實(shí)需要多次使用，就用一個(gè)變量緩存起來。對(duì)具有復(fù)雜動(dòng)畫的元素使用絕對(duì)定位，使它脫離文檔流，否則會(huì)引起父元素及后續(xù)元素頻繁回流。
6. 再次理解display:none 與 visibility:hidden 的異同
- 兩者都可以在頁面上隱藏節(jié)點(diǎn)。
- display:none 隱藏后的元素不占據(jù)任何空間。它的寬度、高度等各種屬性值都將“丟失”
- visibility:hidden 隱藏的元素空間依舊存在。它仍具有高度、寬度等屬性值
- 性能的角度而言，即是回流與重繪的方面。
- display:none 會(huì)觸發(fā) reflow（回流）
- visibility:hidden 只會(huì)觸發(fā) repaint（重繪），因?yàn)闆]有發(fā)現(xiàn)位置變化
他們兩者在優(yōu)化中 visibility:hidden 會(huì)顯得更好，因?yàn)槲覀儾粫?huì)因?yàn)樗ジ淖兞宋臋n中已經(jīng)定義好的顯示層次結(jié)構(gòu)了。
- 對(duì)子元素的影響
- display:none 一旦父節(jié)點(diǎn)元素應(yīng)用了 display:none，父節(jié)點(diǎn)及其子孫節(jié)點(diǎn)元素全部不可見，而且無論其子孫元素如何設(shè)置 display 值都無法顯示；
- visibility:hidden 一旦父節(jié)點(diǎn)元素應(yīng)用了 visibility:hidden，則其子孫后代也都會(huì)全部不可見。不過存在隱藏“失效”的情況。當(dāng)其子孫元素應(yīng)用了 visibility:visible，那么這個(gè)子孫元素又會(huì)顯現(xiàn)出來。
無線性能優(yōu)化：Composite
一個(gè) Web 頁面的展示，簡(jiǎn)單來說可以認(rèn)為經(jīng)歷了以下下幾個(gè)步驟。
性能優(yōu)化
提升為合成層簡(jiǎn)單說來有以下幾點(diǎn)好處：
- 合成層的位圖，會(huì)交由 GPU 合成，比 CPU 處理要快
- 當(dāng)需要 repaint 時(shí)，只需要 repaint 本身，不會(huì)影響到其他的層
- 對(duì)于 transform 和 opacity 效果，不會(huì)觸發(fā) layout 和 paint
1. 提升動(dòng)畫效果的元素
合成層的好處是不會(huì)影響到其他元素的繪制，因此，為了減少動(dòng)畫元素對(duì)其他元素的影響，從而減少 paint，我們需要把動(dòng)畫效果中的元素提升為合成層。
提升合成層的最好方式是使用 CSS 的 will-change 屬性。從上一節(jié)合成層產(chǎn)生原因中，可以知道 will-change 設(shè)置為 opacity、transform、top、left、bottom、right 可以將元素提升為合成層。
#target {
will-change: transform; //兼容性不好
}
//對(duì)于那些目前還不支持 will-change 屬性的瀏覽器
//目前常用的是使用一個(gè) 3D transform 屬性來強(qiáng)制提升為合成層
#target {
transform: translateZ(0);
}
但需要注意的是，不要?jiǎng)?chuàng)建太多的渲染層。因?yàn)槊縿?chuàng)建一個(gè)新的渲染層，就意味著新的內(nèi)存分配和更復(fù)雜的層的管理。
如果你已經(jīng)把一個(gè)元素放到一個(gè)新的合成層里，那么可以使用 Timeline 來確認(rèn)這么做是否真的改進(jìn)了渲染性能。別盲目提升合成層，一定要分析其實(shí)際性能表現(xiàn)。
2. 使用 transform 或者 opacity 來實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫效果
其實(shí)從性能方面考慮，最理想的渲染流水線是沒有布局和繪制環(huán)節(jié)的，只需要做合成層的合并即可：
為了實(shí)現(xiàn)上述效果，就需要只使用那些僅觸發(fā) Composite 的屬性。目前，只有兩個(gè)屬性是滿足這個(gè)條件的：transforms 和 opacity。
3. 減少繪制區(qū)域
- 對(duì)于不需要重新繪制的區(qū)域應(yīng)盡量避免繪制，以減少繪制區(qū)域，比如一個(gè) fix 在頁面頂部的固定不變的導(dǎo)航 header，在頁面內(nèi)容某個(gè)區(qū)域 repaint 時(shí)，整個(gè)屏幕包括 fix 的 header 也會(huì)被重繪。
- 而對(duì)于固定不變的區(qū)域，我們期望其并不會(huì)被重繪，因此可以通過之前的方法，將其提升為獨(dú)立的合成層。
4. 合理管理合成層：創(chuàng)建一個(gè)新的合成層并不是免費(fèi)的，它得消耗額外的內(nèi)存和管理資源。實(shí)際上，在內(nèi)存資源有限的設(shè)備上，合成層帶來的性能改善，可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)趕不上過多合成層開銷給頁面性能帶來的負(fù)面影響。
大多數(shù)人都很喜歡使用 translateZ(0) 來進(jìn)行所謂的硬件加速，以提升性能，但是性能優(yōu)化并沒有所謂的“銀彈”，translateZ(0) 不是，本文列出的優(yōu)化建議也不是。拋開了對(duì)頁面的具體分析，任何的性能優(yōu)化都是站不住腳的，盲目的使用一些優(yōu)化措施，結(jié)果可能會(huì)適得其反。因此切實(shí)的去分析頁面的實(shí)際性能表現(xiàn)，不斷的改進(jìn)測(cè)試，才是正確的優(yōu)化途徑。
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