九、渲染篇 3:对症下药——DOM 优化原理与基本实践

从本节开始,我们要关心的两大核心问题就是:“DOM 为什么这么慢”以及“如何使 DOM 变快”。

后者是一个比“生存还是毁灭”更加经典的问题。不仅我们为它“肝肠寸断”,许多优秀前端框架的作者大大们也曾为其绞尽脑汁。这一点可喜可贺——研究的人越多,产出优秀实践的概率就越大。因此在本章的方法论环节,我们不仅会根据 DOM 特性及渲染原理为大家讲解基本的优化思路,还会涉及到一部分生产实践。

循着这个思路,我们把 DOM 优化这块划分为三个小专题:“DOM 优化思路”、“异步更新策略”及“回流与重绘”。本节对应第一个小专题。三个小专题休戚与共、你侬我侬,在思路上相互依赖、一脉相承,因此此处严格禁止任何姿势的跳读行为

考虑到本节内容与上一节有着密不可分的关系,因此强烈不建议没有读完上一节的同学直接跳读本节

望闻问切:DOM 为什么这么慢

1. 因为收了“过路费”

把 DOM 和 JavaScript 各自想象成一个岛屿,它们之间用收费桥梁连接。——《高性能 JavaScript》

JS 是很快的,在 JS 中修改 DOM 对象也是很快的。在JS的世界里,一切是简单的、迅速的。但 DOM 操作并非 JS 一个人的独舞,而是两个模块之间的协作。

上一节我们提到,JS 引擎和渲染引擎(浏览器内核)是独立实现的。当我们用 JS 去操作 DOM 时,本质上是 JS 引擎和渲染引擎之间进行了“跨界交流”。这个“跨界交流”的实现并不简单,它依赖了桥接接口作为“桥梁”(如下图)。

过“桥”要收费——这个开销本身就是不可忽略的。我们每操作一次 DOM(不管是为了修改还是仅仅为了访问其值),都要过一次“桥”。过“桥”的次数一多,就会产生比较明显的性能问题。因此“减少 DOM 操作”的建议,并非空穴来风。

2. 对 DOM 的修改引发样式的更迭

  • 过桥很慢,到了桥对岸,我们的更改操作带来的结果也很慢。
  • 很多时候,我们对 DOM 的操作都不会局限于访问,而是为了修改它。当我们对 DOM 的修改会引发它外观(样式)上的改变时,就会触发回流重绘
  • 这个过程本质上还是因为我们对 DOM 的修改触发了渲染树(Render Tree)的变化所导致的:

  • 回流:当我们对 DOM 的修改引发了 DOM 几何尺寸的变化(比如修改元素的宽、高或隐藏元素等)时,浏览器需要重新计算元素的几何属性(其他元素的几何属性和位置也会因此受到影响),然后再将计算的结果绘制出来。这个过程就是回流(也叫重排)。

  • 重绘:当我们对 DOM 的修改导致了样式的变化、却并未影响其几何属性(比如修改了颜色或背景色)时,浏览器不需重新计算元素的几何属性、直接为该元素绘制新的样式(跳过了上图所示的回流环节)。这个过程叫做重绘。

由此我们可以看出,重绘不一定导致回流,回流一定会导致重绘 。硬要比较的话,回流比重绘做的事情更多,带来的开销也更大。但这两个说到底都是吃性能的,所以都不是什么善茬。我们在开发中,要从代码层面出发,尽可能把回流和重绘的次数最小化。

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Contributors: leeguooooo