vuex中的值变化 页面重新渲染_浅谈浏览器的渲染过程,重绘与回流

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浏览器的渲染过程
首先,我们先来了解一下浏览器的渲染过程是什么样的,也就是说浏览器把一堆代码呈现到页面上的过程是什么样子的,浏览器采用流式布局模型(Flow Bsaed Layout),根据下图,我们可以总结出浏览器的渲染步骤为:

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步骤:
1.解析HTML代码,生成DOM树(DOM Tree);解析CSS代码,生成CSSOM树(CSS Tree);
2.将DOM树和CSSOM树进行结合从而构建起渲染树(Render Tree);
Render Tree类似于DOM Tree,但存在很大的区别:Render Tree能够识别样式,Render Tree中的每个节点都有自己的样式,而且Render Tree不包含隐藏的节点,比如display:none的节点,因为这些节点不会用于页面呈现。
3.回流(Layout),根据生成的Render Tree,进行Layout,得到节点的位置、大小;
4.重绘(Painting),根据Render Tree以及回流得到的位置信息,确定各节点的绝对位置,得到各节点的绝对像素;
5.呈现(Display),将像素发送给GPU,展示到页面上。
由于浏览器采用流式布局,对Render Tree的计算通常只需要遍历一次就可以完成,但是table以及其内部元素除外,他们可能需要多次计算,通常要花三倍同等元素的时间,这也是为什么要避免使用table布局的原因。
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步骤2中,渲染树(Render Tree)是如果构建的呢?

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如上图所示,总结出的构建步骤为:
1.从DOM树的根节点开始遍历每个可见节点;
遍历的是每个可见节点,那么不可见的节点包括:
(a) 一些不会渲染输出的节点,比如script、meta、link等;
(b) 一些通过css进行隐藏的节点。比如display:none。注意,利用visibility和opacity隐藏的节点,还是会显示在渲染树上的。只有display:none的节点才不会显示在渲染树上。
2.对于每个可见的节点,找到CSSOM树中对应的规则,并应用它们;
3.根据每个可见节点以及其对应的样式,组合生成渲染树。
又是怎么组合的呢?
简单是就是一个匹配的过程,要将每个HTML元素节点与之正确的样式相匹配。因为节点位置属性将通过CSS选择器链的优先级来决定,渲染树中的某个结点可能会同时满足多个选择器链,这时候就要通过选择器的优先级来完成属性的赋值。
这时候,将渲染结点同时满足的几个选择器链通过其优先级加权算值,从小到大依次覆盖渲染结点;而如何确定此渲染结点是否满足某个选择器链呢?这也是一个逐层判断的过程:从此渲染结点开始,判断此结点是否与选择器链表的当前选择器相匹配。如果匹配,判断此选择器与下一个选择器的关系:如果为NONE,表示本选择器是选择器链的最后一个,返回成功;如果关系为AND (比如:#id.class),选择下一个选择器与本渲染结点继续比较;如果关系为CHILD,表示本选择器是下一个选择器的子结点,返回下一个选择器与下一个渲染结点的匹配结果;否则,关系为DESCENDANT,选择器和渲染结点各指向下一个结点,然后将渲染结点继续回溯,直到第一个满足回溯后的选择器的结点,此时将继续判断回溯后的选择器和回溯后的渲染结点是否匹配。
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重绘
什么是重绘呢?当Render Tree中的一些元素需要更新属性,而这些属性只是影响元素的外观、风格,而不会影响布局的,比如改变背景颜色等,这就会引起浏览器重绘(Painting)。重绘有一定的代价,因为浏览器会验证DOM树上其他元素的可见性。例如:
某网站首页页面中,将蓝色框内导航栏的背景颜色变为粉色,其他的不变,并没有改变整体布局和各个部分的位置,所以此时会引起重绘,不会引起回流。

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回流
当Render Tree中的部分节点因为元素的尺寸、布局、隐藏等改变而需要重新构建,这就会引起浏览器回流(reflow)。每个页面至少需要一次回流,就是在页面第一次加载的时候(浏览器渲染过程步骤3),因为要第一次构建Render Tree。在回流的时候,浏览器会使渲染树中受到影响的部分失效,并重新构造这部分渲染树,完成回流后,浏览器会重新绘制受影响的部分到屏幕中,即重绘。例如:
某网站首页页面中,将蓝色框内导航栏直接删掉,则下面的所有部分会进行上移,整体的布局发生了变化,所以此时会引起回流,接着进行重绘。
在这里引出了回流与重绘的一个最大的区别:
回流一定会引起重绘,重绘不一定会引起回流回流是影响浏览器性能的关键因素,因为其变化会涉及到部分页面甚至整个页面的布局更新。
那么,何时会触发回流重绘呢?
(a) 添加或删除可见的DOM元素;
(b) 元素的位置发生变化;
(c) 元素的尺寸发生变化(包括外边距、内边框、边框大小、高度和宽度等);
(d) 内容发生变化,比如文本变化或图片被另一个不同尺寸的图片所替代;
(e) 页面一开始渲染的时候(这肯定避免不了);
(f) 浏览器的窗口尺寸变化(因为回流是根据视口的大小来计算元素的位置和大小的)......
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优化
上面提到,回流重绘给浏览器性能带来了很大的影响,为了提高性能,可以采取下面的一些措施进行性能优化。
1、浏览器优化
现代浏览器大多是通过队列机制来批量更新布局,浏览器把修改操作放在一个队列里面,然后再批量执行,如果是60HZ刷新率的话,至少要16.6ms才会清空队列。但是当你获取布局信息的操作的时候,会导致队列被强制清空,触发回流重绘以确保返回正确的值,主要包括以下属性和方法:

  • offsetTop、offsetLeft、offsetWidth、offsetHeight
  • scrollTop、scrollLeft、scrollWidth、scrollHeight
  • clientTop、clientLeft、clientWidth、clientHeight
  • width height
  • getComputedStyle()
  • getBoundingClientRect()
    所以,上述的属性和方法要避免频繁使用,最好不用,如果要用,可以想办法把值缓存下来。

2、减少回流与重绘
CSS

  • 使用 transform 代替 top ;
  • 使用 visibility 代替 dispaly。因为visibility只会引起重绘,而dispaly会引起回流;
  • 避免 table 布局。可能一个小小的改动会导致整个table的重新布局;
  • 尽可能的在DOM树的最末端改变class;
  • 避免设置多层的内联样式,CSS选择器从右向左匹配查找,避免节点层级太多;
  • 将动画效果应用到position属性为absolute或者fixed的元素上,避免影响其他元素布局,这样只有重绘,同时,控制动画速度可以用requestAnimationFrame;
  • 避免使用CSS表达式;
  • CSS3硬件加速(GPU加速)
    ......

JS

  • 避免频繁的操作样式,最好一次性重写style属性,或者将样式列表定义为class并一次性更改class属性;
  • 避免频繁的操作DOM;
  • 避免频繁读取会引发回流重绘的属性;
  • 对有复杂动画的元素使用绝对定位

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