浏览器的渲染机制

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问题

浏览器的渲染机制

答案

浏览器的渲染机制⼀般分为以下⼏个步骤

  • 处理 HTML 并构建 DOM 树。

  • 处理 CSS 构建 CSSOM 树。

  • 将 DOM 与 CSSOM 合并成⼀个渲染树。

  • 根据渲染树来布局,计算每个节点的位置。

  • 调⽤ GPU 绘制,合成图层,显示在屏幕上

  • 在构建 CSSOM 树时,会阻塞渲染,直⾄ CSSOM 树构建完成。并且构建 CSSOM 树是⼀ 个⼗分消耗性能的过程,所以应该尽量保证层级扁平,减少过度层叠,越是具体的 CSS 选 择器,执⾏速度越慢

  • 当 HTML 解析到 script 标签时,会暂停构建 DOM,完成后才会从暂停的地⽅重新开始。 也就是说,如果你想⾸屏渲染的越快,就越不应该在⾸屏就加载 JS ⽂件。并且 CSS 也会 影响 JS 的执⾏,只有当解析完样式表才会执⾏ JS,所以也可以认为这种情况下,CSS 也 会暂停构建 DOM

图层

⼀般来说,可以把普通⽂档流看成⼀个图层。特定的属性可以⽣成⼀个新的图 层。不同的图层渲染互不影响,所以对于某些频繁需要渲染的建议单独⽣成⼀ 个新图层,提⾼性能。但也不能⽣成过多的图层,会引起反作⽤

  • 通过以下⼏个常⽤属性可以⽣成新图层
    • 3D 变换: translate3d 、 translateZ
    • will-change
    • video 、 iframe 标签
    • 通过动画实现的 opacity 动画转换
    • position: fixed

重绘(Repaint)和回流(Reflow)

  • 重绘是当节点需要更改外观⽽不会影响布局的,⽐如改变 color 就叫称为重绘
  • 回流是布局或者⼏何属性需要改变就称为回流

回流必定会发⽣重绘,重绘不⼀定会引发回流。回流所需的成本⽐重绘⾼的 多,改变深层次的节点很可能导致⽗节点的⼀系列回流

所以以下⼏个动作可能会导致性能问题:

  • 改变 window ⼤⼩
  • 改变字体
  • 添加或删除样式
  • ⽂字改变
  • 定位或者浮动
  • 盒模型

很多⼈不知道的是,重绘和回流其实和 Event loop 有关

  • 当 Event loop 执⾏完 Microtasks 后,会判断 document 是否需要更新。因为浏览器是 60Hz 的刷新率,每 16ms 才会更新⼀次。
  • 然后判断是否有 resize 或者 scroll ,有的话会去触发事件,所以 resize 和 scroll 事件也是⾄少 16ms 才会触发⼀次,并且⾃带节流功能。
  • 判断是否触发了 media query
  • 更新动画并且发送事件
  • 判断是否有全屏操作事件
  • 执⾏ requestAnimationFrame 回调
  • 执⾏ IntersectionObserver 回调,该⽅法⽤于判断元素是否可⻅,可以⽤于懒加载上,但是兼容性不好
  • 更新界⾯
  • 以上就是⼀帧中可能会做的事情。如果在⼀帧中有空闲时间,就会去执⾏
    • requestIdleCallback 回调

减少重绘和回流

  • 使⽤ translate 替代 top
  • 使⽤ visibility 替换 display: none ,因为前者只会引起重绘,后者会引发回流(改变了布局)
  • 不要使⽤ table 布局,可能很⼩的⼀个⼩改动会造成整个 table 的重新布局
  • 动画实现的速度的选择,动画速度越快,回流次数越多,也可以选择使⽤ requestAnimationFrame
  • CSS 选择符从右往左匹配查找,避免 DOM 深度过深
  • 将频繁运⾏的动画变为图层,图层能够阻⽌该节点回流影响别的元素。⽐如对于 video标签,浏览器会⾃动将该节点变为图层

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关于朱安邦

我叫 朱安邦,阿西河的站长,在杭州。

以前是一名平面设计师,后来开始接接触前端开发,主要研究前端技术中的JS方向。

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于2021年离开前端领域,目前重心放在研究区块链上面了

我叫朱安邦,阿西河的站长

目前在杭州从事区块链周边的开发工作,机械专业,以前从事平面设计工作。

2014年底脱产在老家自学6个月的前端技术,自学期间几乎从未出过家门,最终找到了满意的前端工作。更多>

于2021年离开前端领域,目前从事区块链方面工作了