渲染程序

瀏覽器渲染程序如下:
- 決議 HTML,生成 DOM 樹,決議 CSS,生成 CSSOM 樹,
- 將 DOM 樹和 CSSOM 樹結合,生成渲染樹(Render Tree),
- Layout(回流): 根據生成的渲染樹,進行回流(Layout),得到節點的幾何資訊(位置,大小),
- Painting(重繪): 根據渲染樹以及回流得到的幾何資訊,得到節點的絕對像素,
- Display: 將像素渲染到螢屏上,
阻塞問題:
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構建 CSSOM 會阻塞瀏覽器渲染,但不會阻塞決議 HTML 構建 DOM樹,
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JavaScript 會阻塞 DOM 樹構建,
當 HTML 決議器遇到一個 script 標簽時,它會暫停構建 DOM,將控制權移交給 JavaScript 引擎;等 JavaScript 引擎運行完畢,瀏覽器會從中斷的地方恢復 DOM 構建,
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JavaScript 可以查詢和修改 DOM 與 CSSOM,會導致競態問題,
瀏覽器尚未完成 CSSOM 的下載和構建,而我們卻想在此時運行 JavaScript,會怎樣?答案很簡單,對性能不利:瀏覽器將延遲執行 JavaScript 和 DOM 構建,直至其完成 CSSOM 的下載和構建,
異步腳本

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攜帶
defer屬性的腳本,順序執行,會在DOMContentLoaded事件觸發之前執行,標準里
defer是順序執行,但因為瀏覽器可能并未按照標準實作,所以現實情況不一定是順序執行, -
攜帶
async屬性的腳本,亂序執行,會在loaded事件觸發之前執行,
像素管道(pixel pipeline)
瀏覽器 60 幀重繪率中的每一幀,像素至螢屏管道中的關鍵點可以分為 5 個步驟,

- JavaScript: JavaScript 修改 DOM 和 CSS,比如用 JavaScript 實作影片,
- 樣式計算:根據匹配選擇器(例如
.headline或.nav > .nav__item)計算出元素的 CSS 規則并計算每個元素的最終樣式, - 布局(回流):瀏覽器開始計算元素要占據的空間大小及其在螢屏的位置,網頁的布局模式意味著一個元素可能影響其他元素,例如
<body>元素的寬度一般會影響其子元素的寬度以及樹中各處的節點, - 繪制(重繪):繪制是填充像素的程序,它涉及繪出文本、顏色、影像、邊框和陰影,基本上包括元素的每個可視部分,繪制一般是在多個表面(通常稱為層)上完成的,
- 合成:由于頁面的各部分可能被繪制到多層,由此它們需要按正確順序繪制到螢屏上,以便正確渲染頁面,對于與另一元素重疊的元素來說,這點特別重要,因為一個錯誤可能使一個元素錯誤地出現在另一個元素的上層,
跳過 Layout 和 Paint
更改一個既不要布局也不要繪制的屬性,則瀏覽器將跳過 Layout 和 Paint,只執行 Composite,
跳過 Layout
如果只修改 paint only 屬性(例如背景圖片、文字顏色或陰影等),即不會影響頁面布局的屬性,瀏覽器會跳過 Layout 程序,但仍將執行 Paint,
這個程序就是瀏覽器重繪,
無跳過
如果修改元素的 layout 屬性,也就是改變了元素的幾何屬性(例如寬度、高度、左側或頂部位置等),瀏覽器會檢查所有其他元素,然后自動重排頁面,任何受影響的部分都需要重新繪制,而且最侄訓制的元素需會進行合成,
這個程序就是觸發回流和重繪,
通過上面的描述可以知道,觸發重繪不一定會觸發回流,但觸發回流一定會觸發重繪,
瀏覽器優化
瀏覽器為了避免在一幀的時間里頻繁的觸發回流和重繪程序,會將多次回流、重繪匯總成一次進行處理,一般是將回流、重繪操作推入一個佇列中,直到佇列達到閾值或者需要執行時,才會清空佇列,
強制回流
執行獲取布局資訊的操作,為了獲取正確的資料,瀏覽器會清空佇列,觸發回流重繪,
讀取以下屬性或者使用以下方法會導致強制回流:
- offsetTop、offsetLeft、offsetWidth、offsetHeight
- scrollTop、scrollLeft、scrollWidth、scrollHeight
- clientTop、clientLeft、clientWidth、clientHeight
- getComputedStyle()
- getBoundingClientRect()
- ...
減少回流重繪
避免強制回流
對于頻繁讀取布局資訊的操作,可以使用requestAnimationFrame(),將操作匯集起來并延遲入隊,因為requestAnimationFrame()是在每一幀重繪前執行的,
具體查看MDN_requestAnimationFrame
或者將值快取起來也是可以的,
// 頻繁讀取布局資訊會導致強制回流
for (let i = 0; i < arr.length; i++) {
arr[i].style.padding = el.style.clientWidth + '5px';
// do something
}
// 快取
let width = el.style.clientWidth;
for (let i = 0; i < arr.length; i++) {
arr[i].style.padding = width + '5px';
// do something
}
脫離檔案流
對于會頻繁修改屬性的元素,可以使其脫離檔案流,這樣可以最小化回流和重繪,因為脫離了檔案流,修改不會影響檔案流整體,
- 設定 display 為 none
- 設定 position 為 absolute、fixed
- ...
GPU 加速繪制,提升為合成層
所有的元素會在 Composite 進行渲染層合并,即形成層疊背景關系的元素會渲染在不同的渲染層中,
但一個渲染層滿足以下條件會被提升為合成層,由硬體加速繪制:
- 3D transform: translate3d、translateZ
- video、canvas、iframe 等元素
- will-change
- ...
對于影片可以使用 transform 和 opacity 屬性,會跳過上面五個步驟中的Layout、Paint,不觸發回流重繪,但影片的其它屬性,比如 background-color 這些,還是會引起回流重繪,
具體內容參考文章無線性能優化:Composite
參考
- Rendering Performance
- 你真的了解回流和重繪嗎
- Render-tree Construction, Layout, and Paint
- What forces layout / reflow
- 無線性能優化:Composite
轉載請註明出處,本文鏈接:https://www.uj5u.com/qita/24730.html
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