浏览器的渲染流程--重排、重绘、合成

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浏览器的渲染流程--重排、重绘、合成,第1张

HTML 、 CSS 、 JavaScript 数据,经过浏览器中间渲染模块的处理,再加上 重排 、 重绘 、 合成 的一个个环节,才最终输出为屏幕上的 像素 视图画面。本文就逐一介绍 重排 、 重绘 、 合成 的基本概念、触发时机、影响范围以及其优化策略。

一个完整的渲染流程一般都经历如下过程:

定义: 当通过JS或css改变了元素的宽度、高度等,修改了元素的几何位置属性,那么浏览器会触发重新布局,解析之后的一系列子阶段,这个过程就叫 重排 。无疑, 重排需要更新完整的渲染流水线,所以开销也是最大的。

触发时机和影响范围: DOM节点信息更改,触发重排时,这个DOM更改程度会决定周边DOM更改范围。

全局范围: 就是从根节点html开始对整个渲染树进行重新布局,例如当我们改变了窗口尺寸或方向或者是修改了根元素的尺寸或者字体大小等。

局部范围: 对渲染树的某部分或某一个渲染对象进行重新布局。

定义: 如果修改了元素的背景颜色,并没有引起几何位置的变换,所以就直接进入了绘制阶段,然后执行之后的一系列子阶段,这个过程就叫 重绘 。 相较于重排操作,重绘省去了布局和分层阶段,所以执行效率会比重排操作要高一些。

触发时机和影响范围: 每一次的dom更改或者css几何属性更改,都会引起一次浏览器的重排/重绘过程,而如果是css的非几何属性更改,则只会引起重绘过程。

定义: 合成是一种将页面的各个部分分离成层(Layer Tree),分别将它们栅格化,然后在称为“合成线程”的中组合为页面的技术。

触发时机和影响范围: 在GUI渲染线程后执行,将GUI渲染线程生成的绘制列表转换为位图,然后发送绘制图块命令 DrawQuad 给浏览器进程,浏览器进程根据 DrawQuad 消息生成页面,将页面显示到显示器上

优点: 我们使用了 CSS 的 transform 来实现动画效果,避开了 重排 和 重绘 阶段,直接在非主线程上执行合成动画操作。这样的效率是最高的,因为是在非主线程上合成,并没有占用主线程的资源,另外也避开了布局和绘制两个子阶段,所以相对于重绘和重排,合成能大大提升绘制效率。

重排 一定会引起 重绘 ,而 重绘 不一定会引起 重排 , 重绘 的开销较小, 重排 的代价较高。在日常开发过程中应该尽量减少 重排 和 重绘 操作。

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重绘(Repaint):布局没有发生改变,改变那些不会影响元素在网页中的位置的元素样式时,譬如background-color(背景色), border-color(边框色), visibility(可见性),浏览器只会用新的样式将元素重绘一次(这就是重绘,或者说重新构造样式)

重排(Reflow):当DOM变化影响了元素的几何属性(宽、高改变等等),浏览器此时需要重新计算元素几何属性,并且页面中其他元素的几何属性可能会受影响这样渲染树就发生了改变,也就是重新构造RenderTree渲染树

触发重排的场景:

1、页面初始渲染

2、DOM操作(元素添加、删除、修改或者元素顺序的改变)

3、元素位置、尺寸变化(更改类的属性),元素内容发生变化(如图片、文本)

4、激活伪类

5、浏览器窗口动作(拖拽、拉伸等)

6、添加或者删除样式表

重绘重排的代价:耗时,导致浏览器卡慢。

如何减少重绘和重排

1、减少直接操作dom元素,改用className用于控制

2、尽量减少table使用,table属性变化使用会直接导致布局重排或者重绘

3、当dom元素position属性为fixed或者absolute, 可以通过css形变触发动画效果,此时是不会出发reflow的

4、不要把 DOM 结点的属性值放在一个循环里当成循环里的变量

5、如果需要创建多个DOM节点,可以使用DocumentFragment创建完后一次性的加入document

浏览器自身的优化

浏览器会维护1个队列,把所有会引起回流、重绘的操作放入这个队列,等队列中的操作到了一定的数量或者到了一定的时间间隔,浏览器就会flush队列,进行一个批处理。这样就会让多次的回流、重绘变成一次回流重绘

document.write重排整个页面

innerHTML可以重绘页面的一部分

1、构建DOM树(parse):渲染引擎解析HTML文档,首先将标签转换成DOM树中的DOM node(包括js生成的标签)生成内容树(Content Tree/DOM Tree);

2、构建渲染树(construct):解析对应的CSS样式文件信息(包括js生成的样式和外部css文件),而这些文件信息以及HTML中可见的指令(如<b></b>),构建渲染树(Rendering Tree/Frame Tree);

3、布局渲染树(reflow/layout):从根节点递归调用,计算每一个元素的大小、位置等,给出每个节点所应该在屏幕上出现的精确坐标;

4、绘制渲染树(paint/repaint):遍历渲染树,使用UI后端层来绘制每个节点。

重绘(repaint或redraw):当盒子的位置、大小以及其他属性,例如颜色、字体大小等都确定下来之后,浏览器便把这些原色都按照各自的特性绘制一遍,将内容呈现在页面上。重绘是指一个元素外观的改变所触发的浏览器行为,浏览器会根据元素的新属性重新绘制,使元素呈现新的外观。

触发重绘的条件:改变元素外观属性。如:color,background-color等。

重排(重构/回流/reflow):当渲染树中的一部分(或全部)因为元素的规模尺寸,布局,隐藏等改变而需要重新构建, 这就称为回流(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。

重绘和重排的关系: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,该过程称为重绘。

重排必定会引发重绘,但重绘不一定会引发重排。

触发重排的条件:任何页面布局和几何属性的改变都会触发重排,比如:

1、页面渲染初始化;(无法避免)

2、添加或删除可见的DOM元素;

3、元素位置的改变,或者使用动画;

4、元素尺寸的改变——大小,外边距,边框;

5、浏览器窗口尺寸的变化(resize事件发生时);

6、填充内容的改变,比如文本的改变或图片大小改变而引起的计算值宽度和高度的改变;

7、读取某些元素属性:(offsetLeft/Top/Height/Width, clientTop/Left/Width/Height, scrollTop/Left/Width/Height, width/height, getComputedStyle(), currentStyle(IE) )

重绘发生的情况:

重绘发生在元素的可见的外观被改变,但并没有影响到布局的时候。比如,仅修改DOM元素的字体颜色(只有Repaint,因为不需要调整布局)

重绘重排的代价:耗时,导致浏览器卡慢。

1、浏览器自己的优化:浏览器会维护1个队列,把所有会引起回流、重绘的操作放入这个队列,等队列中的操作到了一定的数量或者到了一定的时间间隔,浏览器就会flush队列,进行一个批处理。这样就会让多次的回流、重绘变成一次回流重绘。

2、我们要注意的优化:我们要减少重绘和重排就是要减少对渲染树的操作,则我们可以合并多次的DOM和样式的修改。并减少对style样式的请求。

(1)直接改变元素的className

(2)display:none;先设置元素为display:none;然后进行页面布局等操作;设置完成后将元素设置为display:block;这样的话就只引发两次重绘和重排;

(3)不要经常访问浏览器的flush队列属性;如果一定要访问,可以利用缓存。将访问的值存储起来,接下来使用就不会再引发回流;

//例如myElement元素沿对角线移动,每次移动一个像素。到500*500像素的位置结束。timeout循环体中可以这么做

//显然这种方法低效,每次移动都要查询偏移量,导致浏览器刷新渲染队列而不利于优化。好的办法是获取一次起始位置的值,然后赋值给一个变量。如下

(4)使用cloneNode(true or false) 和 replaceChild 技术,引发一次回流和重绘;

(5)将需要多次重排的元素,position属性设为absolute或fixed,元素脱离了文档流,它的变化不会影响到其他元素;

(6)如果需要创建多个DOM节点,可以使用DocumentFragment创建完后一次性的加入document;

(7)尽量不要使用table布局。

不管页面发生了重绘还是重排,它们都会影响性能(最可怕的是重排 ,应尽量避免)

DOM:描述该页面的结构

render:描述 DOM 节点 (nodes) 在页面上如何呈现

当 DOM 元素的属性发生变化 (如 color) 时, 浏览器会通知 render 重新描绘相应的元素, 此过程称为 repaint。

如果该次变化涉及元素布局 (如 width), 浏览器则抛弃原有属性, 重新计算并把结果传递给 render 以重新描绘页面元素, 此过程称为 reflow。

这两个过程是很耗费浏览器性能的, 从 IE 系列和 Chrome 渲染页面速度上的差距即可看出渲染引擎计算对应值和呈现并不一定高效, 而每次对元素的操作都会发生 repaints 或 reflow, 因此编写 DOM 交互时如果不注意就会导致页面性能低下.

页面渲染的过程如下:

原文:

https://blog.csdn.net/sinat_37328421/article/details/54575638

https://blog.csdn.net/sophia_little/article/details/79613990

https://blog.csdn.net/qq_34255080/article/details/86235234