網(wǎng)頁渲染必須在很早的階段進(jìn)行，可以早到頁面布局剛剛定型。因為樣式和腳本都會對網(wǎng)頁渲染產(chǎn)生關(guān)鍵性的影響。所以專業(yè)開發(fā)者必須了解一些技巧，從而避免在實踐的過程中遇到性能問題。

 

這篇文章不會研究瀏覽器內(nèi)部的詳細(xì)機(jī)制，而是提出一些通用的規(guī)則。畢竟，不同瀏覽器引擎的工作機(jī)制各不相同，這無疑會讓開發(fā)者對瀏覽器特性的研究變得更加復(fù)雜。

 

瀏覽器是如何完成網(wǎng)頁渲染？

首先，我們回顧一下網(wǎng)頁渲染時，瀏覽器的動作：

 

根據(jù)來自服務(wù)器端的HTML代碼形成文檔對象模型（DOM）。

加載并解析樣式，形成CSS對象模型。

在文檔對象模型和CSS對象模型之上，創(chuàng)建一棵由一組待生成渲染的對象組成的渲染樹（在Webkit中這些對象被稱為渲染器或渲染對象，而在Gecko中稱之為“frame”。）渲染樹反映了文檔對象模型的結(jié)構(gòu)，但是不包含諸如標(biāo)簽或含有`display:none`屬性的不可見元素。在渲染樹中，每一段文本字符串都表現(xiàn)為獨(dú)立的渲染器。每一個渲染對象都包含與之對應(yīng)的DOM對象，或者文本塊，還加上計算過的樣式。換言之，渲染樹是一個文檔對象模型的直觀展示。

對渲染樹上的每個元素，計算它的坐標(biāo)，稱之為布局。瀏覽器采用一種流方法，布局一個元素只需通過一次，但是表格元素需要通過多次。

最后，渲染樹上的元素最終展示在瀏覽器里，這一過程稱為“painting”。

當(dāng)用戶與網(wǎng)頁交互，或者腳本程序改動修改網(wǎng)頁時，前文提到的一些操作將會重復(fù)執(zhí)行，因為網(wǎng)頁的內(nèi)在結(jié)構(gòu)已經(jīng)發(fā)生了改變。

 

Repaint

當(dāng)改變那些不會影響元素在網(wǎng)頁中的位置的元素樣式時，譬如background-color(背景色)， border-color(邊框色)， visibility(可見性)，瀏覽器只會用新的樣式將元素重繪一次(這就是重繪，或者說重新構(gòu)造樣式)。

 

Reflow

當(dāng)改變影響到文本內(nèi)容或結(jié)構(gòu)，或者元素位置時，重排或者說重新布局就會發(fā)生。這些改變通常由以下事件觸發(fā)：

 

DOM操作（元素添加、刪除、修改或者元素順序的改變）；

內(nèi)容變化，包括表單域內(nèi)的文本改變；

CSS屬性的計算或改變；

添加或刪除樣式表；

更改“類”的屬性；

瀏覽器窗口的操作（縮放，滾動）；

偽類激活（懸停）。

瀏覽器如何優(yōu)化渲染？

瀏覽器盡可能將 repaint/reflow 限制在被改變元素的區(qū)域內(nèi)。比如，對于位置固定或絕對的元素，其大小改變只影響元素本身及其子元素，然而，靜態(tài)定位元素的大小改變會觸發(fā)后續(xù)所有元素的重流。

 

另一種優(yōu)化技巧是，在運(yùn)行幾段JavaScript代碼時，瀏覽器會緩存這些改變，在代碼運(yùn)行完畢后再將這些改變經(jīng)一次通過加以應(yīng)用。舉個例子，下面這段代碼只會觸發(fā)一個reflow和repaint：

 

var $body = $('body');

$body.css('padding', '1px'); // reflow, repaint

$body.css('color', 'red'); // repaint

$body.css('margin', '2px'); // reflow, repaint

// only 1 reflow and repaint will actually happen

然而，如前所述，改變元素的屬性會觸發(fā)強(qiáng)制性的重排。如果我們在上面的代碼塊中加入一行代碼，用來訪問元素的屬性，就會發(fā)生這種現(xiàn)象。

 

var $body = $('body');

$body.css('padding', '1px');

$body.css('padding'); // reading a property, a forced reflow

$body.css('color', 'red');

$body.css('margin', '2px');

其結(jié)果就是，重排發(fā)生了兩次。因此，你應(yīng)該把訪問元素屬性的操作都組織在一起，從而優(yōu)化網(wǎng)頁性能。（[你可以在JSBin查到更為詳細(xì)的例子](http://jsbin.com/duhah/2/edit?html,css,js,output)）

 

有時，你必須觸發(fā)一個強(qiáng)制性重排。比如，我們必須將同樣的屬性(比如左邊距)兩次賦值給同一個元素。起初，它應(yīng)該設(shè)置為100px，且不帶動效。接著，它必須通過過渡(transition)動效改變?yōu)?/span>50px。你現(xiàn)在可以在[JSbin](http://jsbin.com/duhah/2/edit?html,css,js,output)上學(xué)習(xí)這個例子，不過我會在這兒更詳細(xì)地介紹它。

 

首先，我們創(chuàng)建一個帶過渡效果的CSS類：

 

.has-transition {

   -webkit-transition: margin-left 1s ease-out;

      -moz-transition: margin-left 1s ease-out;

        -o-transition: margin-left 1s ease-out;

           transition: margin-left 1s ease-out;

}

然后繼續(xù)執(zhí)行：

 

// our element that has a "has-transition" class by default

var $targetElem = $('#targetElemId');

 

// remove the transition class

$targetElem.removeClass('has-transition');

 

// change the property expecting the transition to be off, as the class is not there

// anymore

$targetElem.css('margin-left', 100);

 

// put the transition class back

$targetElem.addClass('has-transition');

 

// change the property

$targetElem.css('margin-left', 50);

然而，這個執(zhí)行無法奏效。所有改變都被緩存，只在代碼塊末尾加以執(zhí)行。我們需要的是強(qiáng)制性的重排，我們可以通過以下更改加以實現(xiàn)：

 

// remove the transition class

$(this).removeClass('has-transition');

 

// change the property

$(this).css('margin-left', 100);

 

// trigger a forced reflow, so that changes in a class/property get applied immediately

$(this)[0].offsetHeight; // an example, other properties would work, too

 

// put the transition class back

$(this).addClass('has-transition');

 

// change the property

$(this).css('margin-left', 50);

現(xiàn)在代碼如預(yù)期那樣執(zhí)行了。

 

有關(guān)性能優(yōu)化的實際建議

總結(jié)現(xiàn)有的資料，我提出以下建議：

 

創(chuàng)建有效的HTML和CSS文件，不要忘記指明文檔的編碼方式。樣式應(yīng)該包含在標(biāo)簽內(nèi)，腳本代碼則應(yīng)該加在標(biāo)簽?zāi)┒恕?/span>

盡量簡化和優(yōu)化CSS選擇器（這種優(yōu)化方式幾乎被使用CSS預(yù)處理器的開發(fā)者統(tǒng)一忽視了）將嵌套程度保持在最低水平。以下是CSS選擇器的性能排名（從最快者開始）：

識別器:#id

類:.class

標(biāo)簽：div

相鄰兄弟選擇器：a + i

父類選擇器：ul> li

通用選擇器：*

屬性選擇：input[type="text"]

偽類和偽元素：a:hover

你應(yīng)該記住，瀏覽器在處理選擇器時依照從右到左的原則，因此最右端的選擇器應(yīng)該是最快的：#id或則.class：

div * {...} // bad

.list li {...} // bad

.list-item {...} // good

#list .list-item {...} // good

在你的腳本代碼中，盡可能減少DOM操作。緩存所有東西，包括元素屬性以及對象（如果它們被重用的話）。當(dāng)進(jìn)行復(fù)雜的操作時，使用“孤立”元素會更好，之后可以將其加到DOM中（所謂“孤立”元素是與DOM脫離，僅保存在內(nèi)存中的元素）。

如果你使用jQuery來選擇元素，請遵從jQuery選擇器最佳實踐方案。

為了改變元素的樣式，修改“類”的屬性是奏效的方法之一。執(zhí)行這一改變時，處在DOM渲染樹的位置越深越好（這還有助于將邏輯與表象脫離）。

盡量只給位置絕對或者固定的元素添加動畫效果。

在使用滾動時禁用復(fù)雜的懸停動效（比如，在中添加一個額外的不懸停類）