为什么要尽量减少DOM操作?

ⅰ亾dé卋堺 提交于 2020-03-05 11:56:57

很多人都知道:因为操作DOM代价大、耗性能,所以要尽量减少DOM操作,但是,为什么代价大?耗性能呢?目前的硬件水平比当年高出好几倍了还需要这么做吗?

下面,就我看过的资料整理如下:

一、DOM其实就是一个javascript对象,每个DOM节点就是这个对象里面的属性。所以,操作DOM其实就是修改js对象的属性值(就好比:js.a = "b"),这个js对象改变后,会触发一些浏览器的行为,这个行为(比如layout和paint)就是代价大、耗性能的罪魁祸首了。

首先,从浏览器层面入手,有渲染引擎和js引擎(具体请看各浏览器内核汇总)。

渲染引擎工作:

  • 解析HTML代码,生产DOM tree
  • 解析CSS样式,结合DOM tree生产Render tree(display: none;的结点不会存在Render tree上,最后不会被paint)
  • 计算Render tree各个节点的布局信息,比如box的位置、尺寸、颜色、外形等
  • 根据计算后的布局信息,调用浏览器的UI引擎进行渲染。 

上图为Gecko内核(Opera浏览器12.17以前的版本)的渲染流程

上图为Webkit内核(Chrome 28以前版本和Safari)的渲染流程

 

layout(布局)和paint(绘制)是代价最大的,layout就是布局变动造成重新计算(耗CPU,有时也很耗内存),paint就是调用浏览器UI引擎进行渲染展示页面(耗CPU和内存)。paint设计到另一个引擎的细节,暂不讨论(先当成是java中用awt绘制panel一样耗性能耗资源吧)。下面详细说下layout如何耗性能耗资源:

layout(布局),主要是计算文档中元素的位置、大小等信息,是渲染工作的第三步。

在HTML被加载时会进行layout,样式改变会导致layout,js执行的时候涉及到布局信息都会导致layout,估计这时候快疯了,那么多样式,每个样式、每个js都layout一次,岂不是一个页面要layout几百万次。。。哈哈,别担心,浏览器还是精明的,对于layout行为是lazy的,不会傻到每个样式进行一次layout,对于CSS和JS都会把需要layout行为的数据缓存到一个队列中,当上下文完成执行后进行一次layout(css比如:结点的样式描述完。js比如:一个代码块执行完)。

浏览器的lazy会带来另外一个问题,layout信息在队列中的时候,我需要获取DOM节点信息就获取不到了,这时候浏览器就会提前执行一次layout,这就是DOM操作耗性能耗资源的罪魁祸首。

导致提前layout的常见情况(通过chrome浏览器自带的控制台可以看到):

1、通过js获取DOM属性

2、增/删/DOM节点

3、改变浏览器窗口大小

4、改变字体

5、激活css伪类

6、修改DOM的属性,涉及到大小、位置等(该颜色不会激活提前的layout)

7、其他js操作。。。

还有,特别重要的。。。动画的每一帧都会导致layout,为了减少动画带来的layout性能损失,可以动画元素绝对定位,使其脱离文本流。另外,requestAnimationsFrame也可以把layout积累后进行。另外,HTMLCollection对象最好缓存,否则layout次数将乘以数组的长度系数,还有就是减少DOM元素的嵌套深度,并优化CSS的深度。

根据性能测试(呵呵,别人测的,我没测过)显示,假设DOM元素为5千(业内好像都以这个为临界点),减少DOM操作,可以大大减少客户端的性能消耗,假如是手机端更为明显,如DOM操作太频繁,手机端会因内存爆满或CPU占用过度而出现浏览器闪退现象。

这还只是layout造成的性能问题。。。paint造成的性能问题同样严重。。。然而。。。时代在进步,硬件水平突飞猛进,其实,只要内存有4G,CPU是双核1.8G以上,用最新的浏览器,就不用考虑这些问题啦,233~~~

参考资料:

http://gent.ilcore.com/2011/03/how-not-to-trigger-layout-in-webkit.html

http://csstriggers.com/

测试方式:

https://jsperf.com/getelementsbyclassname-vs-queryselectorall/162 

http://jsperf.com/getelementbyid-vs-queryselector/218

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