在当今的互联网世界里，用户对于网页加载速度的要求越来越高。一个加载速度快、响应流畅的页面能够显著提升用户体验，而CSS性能优化则是实现这一目标的重要环节。其中，减少重排重绘是提升页面渲染速度的关键。下面，我们来深入探讨一下相关的实战技巧。
一、理解重排和重绘
1.1 什么是重排
重排，也被叫做回流（reflow），当DOM的变化影响了元素的布局信息（元素的布局信息是元素的的宽度、高度、边距、位置等）时，浏览器需要重新计算元素的布局信息，将其安放在界面中的正确位置，这个过程叫做重排。
举个例子，假如我们有一个简单的HTML页面，里面有一个段落元素：
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
<title>重排示例</title>
</head>
<body>
<p id="myParagraph">这是一个段落。</p>
<button onclick="changeWidth()">改变宽度</button>
<script>
function changeWidth() {
// 获取段落元素
const paragraph = document.getElementById('myParagraph');
// 改变段落的宽度
paragraph.style.width = '200px';
}
</script>
</body>
</html>
在这个例子中，当我们点击按钮调用changeWidth函数时，改变了段落元素的宽度，这就会触发重排。因为浏览器需要重新计算该元素的布局信息，以确定它在页面中的新位置和大小。
1.2 什么是重绘
当一个元素的外观发生改变，但没有影响到布局信息时，浏览器会将新的外观绘制到屏幕上，这个过程叫做重绘。
还是上面的例子，我们修改一下代码：
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
<title>重绘示例</title>
</head>
<body>
<p id="myParagraph">这是一个段落。</p>
<button onclick="changeColor()">改变颜色</button>
<script>
function changeColor() {
// 获取段落元素
const paragraph = document.getElementById('myParagraph');
// 改变段落的文字颜色
paragraph.style.color = 'red';
}
</script>
</body>
</html>
当我们点击按钮调用changeColor函数时，只是改变了段落元素的文字颜色，这并不影响元素的布局信息，所以只会触发重绘，浏览器只需要重新绘制该元素的外观即可。
1.3 重排和重绘的关联
重排一定会引起重绘，因为重排后元素的位置或大小发生了变化，浏览器需要重新绘制元素来显示新的布局。而重绘不一定会引起重排，就像上面改变文字颜色的例子，仅仅是外观的改变。
二、哪些操作会触发重排重绘
2.1 触发重排的常见操作
- 改变元素的布局信息：如修改元素的宽度、高度、边距、位置等。
// 修改元素的宽度
const element = document.getElementById('myElement');
element.style.width = '300px';
// 修改元素的边距
element.style.margin = '20px';
- 增加或删除可见的DOM元素：当在文档中增加或删除一个可见的元素时，会影响到其他元素的布局。
// 创建一个新的段落元素
const newParagraph = document.createElement('p');
newParagraph.textContent = '这是新的段落';
// 将新元素添加到body中
document.body.appendChild(newParagraph);
- 改变元素的字体大小：字体大小的变化会影响元素的高度和宽度，从而触发重排。
const title = document.getElementById('title');
title.style.fontSize = '24px';
2.2 触发重绘的常见操作
- 改变元素的外观样式：如修改元素的颜色、背景颜色、边框颜色等。
// 修改元素的背景颜色
const box = document.getElementById('box');
box.style.backgroundColor = 'yellow';
- 改变元素的透明度：透明度的变化不会影响元素的布局，但会影响其外观，因此会触发重绘。
const image = document.getElementById('image');
image.style.opacity = '0.5';
三、减少重排重绘的方法
3.1 批量修改DOM
如果需要对DOM进行多次修改，尽量将这些修改集中在一起，然后一次性应用到DOM上。这样可以减少重排的次数。
// 获取元素
const myDiv = document.getElementById('myDiv');
// 批量修改元素的样式
myDiv.style.cssText = 'width: 200px; height: 200px; background-color: blue;';
在这个例子中，使用cssText一次性设置多个样式，避免了多次单独设置样式时触发的重排。
3.2 使用文档片段（DocumentFragment）
文档片段是一个轻量级的DOM对象，它不会影响文档的结构，也不会触发重排。我们可以先在文档片段中对DOM进行操作，然后再将文档片段一次性插入到文档中。
// 创建一个文档片段
const fragment = document.createDocumentFragment();
// 创建多个列表项并添加到文档片段中
for (let i = 0; i < 10; i++) {
const listItem = document.createElement('li');
listItem.textContent = `列表项 ${i + 1}`;
fragment.appendChild(listItem);
}
// 将文档片段插入到列表中
const list = document.getElementById('myList');
list.appendChild(fragment);
通过这种方式，我们在文档片段中进行了10次DOM操作，但是只在最后将文档片段插入到文档中时触发了一次重排。
3.3 避免频繁读取布局信息
当我们读取元素的布局信息（如offsetWidth、offsetHeight、scrollTop等）时，浏览器为了保证数据的准确性，会强制刷新布局，触发重排。如果需要多次读取布局信息，尽量将这些信息缓存起来，避免多次触发重排。
// 获取元素
const myElement = document.getElementById('myElement');
// 缓存元素的宽度
const width = myElement.offsetWidth;
// 多次使用缓存的宽度值
for (let i = 0; i < 5; i++) {
console.log(width);
}
3.4 使用绝对定位或固定定位
绝对定位和固定定位的元素脱离了文档流，它们的布局不会影响其他元素。因此，对这些元素进行修改时，只会触发它们自身的重排重绘，而不会影响到其他元素。
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
<title>定位示例</title>
<style>
#fixedElement {
position: fixed;
top: 20px;
right: 20px;
width: 100px;
height: 100px;
background-color: green;
}
</style>
</head>
<body>
<div id="fixedElement"></div>
<button onclick="moveElement()">移动元素</button>
<script>
function moveElement() {
const fixedElement = document.getElementById('fixedElement');
fixedElement.style.top = '50px';
}
</script>
</body>
</html>
在这个例子中，当点击按钮移动固定定位的元素时，只会触发该元素自身的重排重绘，不会影响到页面中的其他元素。
四、应用场景
4.1 电商网站商品列表展示
在电商网站中，商品列表通常会有很多商品，如果需要对这些商品的样式进行批量修改，比如调整商品的显示宽度、颜色等，就可以运用前面提到的批量修改DOM和文档片段的方法，减少重排重绘，提升页面的渲染速度。
4.2 实时数据更新的仪表盘
对于实时数据更新的仪表盘，如股票行情页面，需要不断地更新数据显示。在更新数据时，如果涉及到元素的布局或样式修改，就可以通过缓存布局信息、使用绝对定位等方法来减少重排重绘，确保页面的流畅性。
五、技术优缺点
5.1 优点
- 提升页面性能：通过减少重排重绘，可以显著提升页面的渲染速度，让用户能够更快地看到完整的页面内容，提高用户体验。
- 节省资源：减少浏览器的重排重绘操作，意味着减少了CPU和GPU的计算量，降低了设备的资源消耗。
5.2 缺点
- 增加代码复杂度：为了减少重排重绘，可能需要采用一些较为复杂的编程技巧，如批量修改DOM、使用文档片段等，这会增加代码的复杂度，对开发人员的技术要求也更高。
- 调试难度增加：由于采用了一些优化技巧，代码的执行逻辑可能会变得更加复杂，这会给调试带来一定的困难。
六、注意事项
6.1 兼容性问题
在使用一些CSS性能优化技巧时，需要注意不同浏览器的兼容性。例如，某些CSS属性在不同浏览器中的实现可能会有所差异，可能会导致性能优化效果不一致。
6.2 代码可读性
在追求性能优化的同时，也要保证代码的可读性。过于复杂的优化代码可能会给后续的维护带来困难，因此要在性能和可读性之间找到一个平衡点。
七、文章总结
在网页开发中，CSS性能优化是一个非常重要的环节，而减少重排重绘则是提升页面渲染速度的关键。通过理解重排和重绘的概念，了解哪些操作会触发重排重绘，并采用批量修改DOM、使用文档片段、避免频繁读取布局信息、使用绝对定位或固定定位等方法，可以有效地减少重排重绘，提升页面的性能和用户体验。同时，我们也要注意应用场景、技术优缺点以及注意事项，在性能优化的道路上不断探索和实践。
评论