浏览器的重排和重绘

Published by powerfulyang on Nov 22, 2020

浏览器渲染

浏览器在渲染页面的时候，大致是以下几个步骤：

解析 html 生成 DOM 树，解析 css，生成 CSSOM 树，将 DOM 树和 CSSOM 树结合，生成渲染树；
根据渲染树，浏览器可以计算出网页中有哪些节点，各节点的CSS以及从属关系 - 回流
根据渲染树以及回流得到的节点信息，计算出每个节点在屏幕中的位置 - 重绘
最后将得到的节点位置信息交给浏览器的图形处理程序，让浏览器中显示页面

reflow 回流或重排或者 layout

回流：英文叫reflow，指的是当渲染树中的节点信息发生了大小、边距等问题，需要重新计算各节点和css具体的大小和位置。

layout（reflow）一般被称为布局，这个操作是用来计算文档中元素的位置和大小，是渲染前重要的一步。在HTML第一次被加载的时候，会有一次layout之外，js脚本的执行和样式的改变同样会导致浏览器执行layout。

repaint 重绘或者 paint

重绘：英文叫repaint，当节点的部分属性发生变化，但不影响布局，只需要重新计算节点在屏幕中的绝对位置并渲染的过程，就叫重绘。比如：改变元素的背景颜色、字体颜色等操作会造成重绘。

回流的过程在重绘的过程前面，所以回流一定会重绘，但重绘不一定会引起回流。

每次回流都会对浏览器造成额外的计算消耗，所以浏览器对于回流和重绘有一定的优化机制。浏览器通常都会将多次回流操作放入一个队列中，等过了一段时间或操作达到了一定的临界值，然后才会挨个执行，这样能节省一些计算消耗。但是在获取布局信息操作的时候，会强制将队列清空，也就是强制回流，比如访问或操作以下或方法时：

offsetTop
offsetLeft
offsetWidth
offsetHeight
scrollTop
scrollLeft
scrollWidth
scrollHeight
clientTop
clientLeft
clientWidth
clientHeight
getComputedStyle()

这些属性或方法都需要得到最新的布局信息，所以浏览器必须去回流执行。因此，在项目中，尽量避免使用上述属性或方法，如果非要使用的时候，也尽量将值缓存起来，而不是一直获取。

减少回流和重绘

合并样式修改

减少造成回流的次数，如果要给一个节点操作多个css属性，而每一个都会造成回流的话，尽量将多次操作合并成一个

js
1
2
3
4
var oDiv = document.querySelector('.box');
oDiv.style.padding = '5px';
oDiv.style.border = '1px solid #000';
oDiv.style.margin = '5px';

使用 style 的 cssText

js
1
oDiv.style.cssText = 'padding:5px; border:1px solid #000; margin:5px;';

使用 class

批量操作元素

当对DOM有多次操作的时候，需要使用一些特殊处理减少触发回流，其实就是对 DOM 的多次操作，在脱离标准流后，对元素进行的多次操作，不会触发回流，等操作完成后，再将元素放回标准流。
脱离标准流的操作有以下3种：

隐藏元素 display: none
使用文档碎片 createDocumentFragment
~~拷贝节点有大病~~

HTMLCollection 问题

缓存选择器的结果，减少DOM查询。这里要特别提下 HTMLCollection。HTMLCollection 是通过 document.getElementByTagName 得到的对象类型，和数组类型很类似但是每次获取这个对象的一个属性，都相当于进行一次DOM查询：

js
1
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4
var divs = document.getElementsByTagName("div");
for (var i = 0; i < divs.length; i++){  //infinite loop
  document.body.appendChild(document.createElement("div"));
}

比如上面的这段代码会导致无限循环，所以处理HTMLCollection对象的时候要做些缓存。

所有的 "getElementsBy*" 方法都会返回一个实时的（live）集合。这样的集合始终反映的是文档的当前状态，并且在文档发生更改时会“自动更新”。
在下面的例子中，有两个脚本。
第一个创建了对 <div> 的集合的引用。截至目前，它的长度是 1。第二个脚本在浏览器再遇到一个 <div> 时运行，所以它的长度是 2。

html
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10
11
12
<div>First div</div>

<script>
  let divs = document.getElementsByTagName('div');
  alert(divs.length); // 1
</script>

<div>Second div</div>

<script>
  alert(divs.length); // 2
</script>

相反，querySelectorAll 返回的是一个 静态的 集合。就像元素的固定数组。
如果我们使用它，那么两个脚本都会输出 1：

html
1
2
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4
5
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8
9
10
11
12
<div>First div</div>

<script>
  let divs = document.querySelectorAll('div');
  alert(divs.length); // 1
</script>

<div>Second div</div>

<script>
  alert(divs.length); // 1
</script>