怎么掌握浏览器回流和重绘

发布时间:2021-11-06 16:34:49 作者:iii
来源:亿速云 阅读:179
# 怎么掌握浏览器回流和重绘

## 前言

在现代Web开发中,性能优化是一个永恒的话题。而浏览器回流(Reflow)和重绘(Repaint)是影响页面性能的关键因素之一。理解并掌握回流和重绘的原理、触发条件以及优化方法,对于提升页面渲染效率、改善用户体验至关重要。本文将深入探讨回流和重绘的概念、区别、触发场景以及优化策略,帮助开发者更好地掌握这一关键技术。

## 目录

1. [什么是回流和重绘](#什么是回流和重绘)
2. [回流与重绘的区别](#回流与重绘的区别)
3. [触发回流和重绘的操作](#触发回流和重绘的操作)
4. [如何避免不必要的回流和重绘](#如何避免不必要的回流和重绘)
5. [性能优化工具与实践](#性能优化工具与实践)
6. [实际案例分析](#实际案例分析)
7. [总结](#总结)

## 什么是回流和重绘

### 回流(Reflow)

回流,也称为布局(Layout),是指浏览器为了重新计算元素的位置和几何属性(如宽度、高度、边距等)而触发的重新布局过程。当页面的布局结构发生变化时,浏览器需要重新计算所有受影响元素的几何属性,然后重新构建渲染树(Render Tree),这一过程称为回流。

回流是一个相对昂贵的操作,因为它涉及到整个或部分页面的重新计算和渲染。频繁的回流会导致页面性能下降,甚至出现卡顿现象。

### 重绘(Repaint)

重绘是指当元素的视觉样式(如颜色、背景、边框等)发生变化,但不影响其几何属性时,浏览器只需要重新绘制受影响的部分,而不需要重新计算布局。重绘的开销通常比回流小,但如果频繁发生,仍然会对性能产生影响。

## 回流与重绘的区别

| 特性         | 回流(Reflow)                          | 重绘(Repaint)                      |
|--------------|----------------------------------------|-------------------------------------|
| 触发条件     | 元素的几何属性发生变化                 | 元素的视觉样式发生变化              |
| 性能开销     | 高,涉及布局重新计算                   | 较低,仅涉及重新绘制                |
| 影响范围     | 可能影响整个或部分页面                 | 仅影响当前元素或其子元素            |
| 常见操作     | 修改宽度、高度、边距、字体大小等       | 修改颜色、背景、边框样式等          |

## 触发回流和重绘的操作

### 触发回流的常见操作

1. **修改元素的几何属性**:
   - 修改元素的宽度、高度、边距(`width`, `height`, `margin`, `padding`等)。
   - 修改元素的边框(`border`)。
   - 修改元素的位置(`position`, `top`, `left`, `right`, `bottom`等)。

2. **修改DOM结构**:
   - 添加或删除DOM元素。
   - 修改元素的`display`属性(如从`none`改为`block`)。

3. **获取某些属性**:
   - 读取`offsetTop`, `offsetLeft`, `offsetWidth`, `offsetHeight`等属性时,浏览器会强制触发回流以确保返回最新的值。

4. **窗口大小变化**:
   - 浏览器窗口大小改变(`resize`事件)。

5. **字体变化**:
   - 修改字体大小或字体族。

### 触发重绘的常见操作

1. **修改颜色属性**:
   - 修改`color`, `background-color`, `border-color`等。

2. **修改透明度**:
   - 修改`opacity`(注意:某些情况下`opacity`的变化也可能触发回流)。

3. **修改阴影**:
   - 修改`box-shadow`, `text-shadow`等。

4. **修改背景图片**:
   - 修改`background-image`。

## 如何避免不必要的回流和重绘

### 1. 使用CSS3硬件加速

通过使用CSS3的`transform`和`opacity`属性,可以触发GPU加速,从而避免回流和重绘。例如:

```css
.element {
  transform: translateZ(0);
}

2. 批量修改DOM

避免频繁地单独修改DOM,而是通过以下方式批量操作:

const fragment = document.createDocumentFragment();
for (let i = 0; i < 100; i++) {
  const div = document.createElement('div');
  fragment.appendChild(div);
}
document.body.appendChild(fragment);

3. 避免频繁读取布局属性

避免在循环或高频事件中读取offsetTopoffsetWidth等属性,因为这些操作会强制触发回流。

// 不推荐
for (let i = 0; i < elements.length; i++) {
  const width = elements[i].offsetWidth; // 触发回流
  elements[i].style.width = width + 10 + 'px';
}

// 推荐
const widths = [];
for (let i = 0; i < elements.length; i++) {
  widths[i] = elements[i].offsetWidth;
}
for (let i = 0; i < elements.length; i++) {
  elements[i].style.width = widths[i] + 10 + 'px';
}

4. 使用class代替直接修改样式

通过添加或移除class来批量修改样式,而不是直接操作style属性。

// 不推荐
element.style.width = '100px';
element.style.height = '100px';

// 推荐
element.classList.add('new-style');

5. 使用requestAnimationFrame进行动画

对于动画效果,使用requestAnimationFrame可以确保动画在浏览器的下一次重绘之前执行,从而避免不必要的回流和重绘。

function animate() {
  // 修改样式
  requestAnimationFrame(animate);
}
requestAnimationFrame(animate);

6. 优化CSS选择器

复杂的CSS选择器会增加样式计算的时间,从而影响回流和重绘的性能。尽量使用简单的选择器。

/* 不推荐 */
div.container ul li a { ... }

/* 推荐 */
.menu-link { ... }

性能优化工具与实践

1. Chrome DevTools

Chrome DevTools提供了强大的性能分析工具,可以帮助开发者识别回流和重绘的问题。

2. 使用will-change属性

will-change属性可以提前告诉浏览器某个元素即将发生变化,从而优化渲染性能。

.element {
  will-change: transform;
}

3. 避免表格布局

表格布局(table)会导致频繁的回流,尽量使用flexgrid布局代替。

实际案例分析

案例1:无限滚动列表

在实现无限滚动列表时,频繁地添加DOM元素会导致大量的回流。优化方法:

  1. 使用documentFragment批量添加元素。
  2. 使用虚拟滚动(Virtual Scrolling)技术,只渲染可见区域的元素。

案例2:动画性能优化

一个元素从左到右移动的动画,如果直接修改left属性,会触发回流。优化方法:

.element {
  position: absolute;
  left: 0;
  transition: transform 0.3s;
}
.element.move {
  transform: translateX(100px);
}

总结

掌握浏览器回流和重绘的原理及优化方法,是提升Web性能的关键。通过减少不必要的回流和重绘、使用硬件加速、批量操作DOM等手段,可以显著提高页面的渲染效率。在实际开发中,结合性能分析工具不断优化,才能打造出高性能的Web应用。


延伸阅读: - MDN - Rendering Performance - Google Developers - Minimizing Browser Reflow “`

推荐阅读:
  1. 浏览器渲染的回流和重绘
  2. 前端必备的浏览器知识(渲染过程、回流和重绘等)

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