前一章談了 HTML 控制 JavaScript 載入順序的方法,設定得宜可提升不少效能。本章聚焦影響串接樣式表(CSS, Cascading Style Sheets)效能的兩位兇手:回流(Reflow)與重繪(Repaint)。
進入正題前,先認識瀏覽器的渲染機制。
瀏覽器的渲染步驟#
瀏覽器解析網頁的流程可拆解為幾個步驟:
- 從 HTML 檔解析出文件物件模型(DOM, Document Object Model)Tree
- 從 CSS 檔解析出 CSS 物件模型(CSSOM)Tree
- 兩者疊加後產生 Render Tree
- Reflow:計算出 Render Tree 上各個元素的物理屬性,如位置、大小、及是否看得見(visible)
- Repaint:將計算結果轉為實際的像素,畫到畫面上
Reflow#
此步驟由 Render Tree 的根節點出發,逐步計算每一個元素的位置、大小、是否被其他元素遮擋等屬性,需要耗費大量運算資源。
只要可能牽動這些屬性的操作,都會觸發 Reflow:
- 設定 CSS 屬性
- 大小:
width、height - 浮動:
float - 定位:
position - …
- 大小:
- 使用者進行互動
- 調整瀏覽器視窗大小
- 輸入框的內容變更
- JavaScript DOM 操作
- 動態載入 CSS 樣式表
- 取得元素的大小數值
特別需要注意「取得元素的大小數值」這一項。由於 Reflow 計算耗費較多運算效能,瀏覽器不會立刻執行,而是放到內部等待隊列,每一 frame 批次執行並清空隊列。
這裡的 frame 即
window.requestAnimationFrame()的幀數。
由於 Reflow 批次執行,當開發者讀取 scrollTop 等物理屬性時,等待隊列中的樣式修改可能尚未 Reflow 到畫面上。為確保程式取到正確位置,瀏覽器會強制觸發一次 Reflow。
這也是許多網站滑鼠滾輪事件監聽沒寫好,導致整個網站卡頓的原因。
Repaint#
經過了 Reflow 的計算,Repaint 的任務是要把計算結果轉換成螢幕上的實際像素顯示。
相比於 Reflow,Repaint 就單純多了,任何可見元素的樣式變更,最後都必然需要重新繪製到畫面上,這是難以避免的效能開銷。
更詳細的 CSS 屬性觸發對照表,可以參考 CSS Triggers。
拯救你的網頁效能#
瀏覽器開發者也知道這些渲染步驟很吃效能,內建的最佳化規則包括:
- Reflow 極耗效能,瀏覽器會自動批次執行
- 樣式修改時,瀏覽器會依據屬性自動省略不需要的步驟
- 修改
width➡️ Reflow ➡️ Repaint - 修改
color➡️ Repaint
- 修改
理解上述規則後,常見的最佳化方法如下:
屬性替換#
將物理屬性的變化,換成相似的其他屬性變化,來節省 Reflow 的效能開銷:
- 用
translate取代top等定位屬性 - 由於表格的物理屬性會互相影響,容易改一格就整張表 Reflow,可以的話請不要用
table排版
批次修改#
當需要用 JavaScript 修改樣式時,盡量讓樣式能批次生效:
- 替換
class name或修改cssText,而不是逐個設定style屬性 - 透過
el.cloneNode()複製一份 DOM,在上面修改樣式後,再替換原本的 DOM - 透過
document.createDocumentFragment()建立 Document Fragments,編輯 DOM 後再加回主 DOM Tree 中
減少影響範圍#
如果 Reflow 是避免不了的,那就只能減少影響範圍了:
- 盡量避免 DOM、CSSOM Tree 的層級過深,加快 Reflow 的計算
- 程式取得元素物理屬性時,將結果暫存起來,不要重複觸發計算
- 改動頻繁的地方建立單獨的圖層(堆疊環境,Stacking Context)
結語#
撰寫 CSS 時,記得考慮對畫面渲染效能的影響。
原文出處#
- 原書/iThome:https://ithelp.ithome.com.tw/articles/10217427