前端開發不像後端那樣,很少出現有大量算法的場景,但是前端性能也是需要優化的。好的代碼是保證網頁平穩高性能運行的基礎,結合以往開發中遇到的場景,本文對前端網頁卡頓的原因進行了梳理和分析,並給出了對應的解決方法。
前端頁面卡頓的原因有很多,從渲染機制和運行上可以分爲兩大類,分別是:
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渲染不及時,頁面掉幀
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網頁內存佔用過高,運行卡頓
兩種類型又可細分如下:
渲染不及時,頁面掉幀
長時間佔用js線程 頁面迴流和重繪較多 資源加載阻塞
內存過大導致的頁面卡頓
內存泄漏導致內存過大
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意外的全局變量引起的內存泄漏
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閉包引起的內存泄漏
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被遺忘的定時器
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循環引用
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DOM刪除時沒有解綁事件
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沒有清理的DOM元素引用
dom節點或事件佔用內存過大
一、渲染
1,長時間佔用js線程
瀏覽器包括js線程和GUI線程,而二者是互斥的,當長時間佔用js線程時,會導致渲染不及時,出現頁面卡頓。
實例1:
document.body.html('爲什麼不先渲染我');
//程序
$.ajax({
url: '',
async: false
})
//運行結果會在ajax執行完畢後,再去渲染頁面
採用同步方式獲取數據,會導致gui線程掛起,數據返回後再執行渲染。
實例2:
function a (){
// arr的長度過長時會導致頁面卡頓
arr.forEach(item => {
...
})
}
let inputDom = document.getElementById('input')
let arr = document.getElementsByClassName('.tag')
input.onchange = a
計算時間過長導致頁面渲染不及時
渲染不及時的原因:
瀏覽器的渲染頻率一般是60HZ,即要求1幀的時間爲1s / 60 = 16.67ms,瀏覽器顯示頁面的時候,要處理js邏輯,還要做渲染,每個執行片段不能超過16.67ms。實際上,瀏覽器內核自身支撐體系運行也需要消耗一些時間,所以留給我們的時間差不多隻有10ms。
常見的優化方式:
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採用requestIdleCallback和requestAnimationFrame,任務分片
實例
function Task(){
this.tasks = [];
}
//添加一個任務
Task.prototype.addTask = function(task){
this.tasks.push(task);
};
//每次重繪前取一個task執行
Task.prototype.draw = function(){
var that = this;
window.requestAnimationFrame(function(){
var tasks = that.tasks; if(tasks.length){
var task = tasks.shift();
task();
}
window.requestAnimationFrame(function(){that.draw.call(that)});
});
};
2,頁面迴流和重繪較多
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儘量減少layout
獲取scrollTop、clentWidth等維度屬性時都會觸發layout以獲取實時的值,所以在for循環裏面應該把這些值緩存一下
實例:
優化之前
for(var i = 0; i < childs.length; i++){
childs.style.width = node.offsetWidth + "px";
}
優化之後
var width = node.offsetWidth;for(var i = 0; i < childs.length; i++){
childs.style.width = width + "px";
}
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簡化DOM結構
當DOM結構越複雜時,需要重繪的元素也就越多。所以dom應該保持簡單,特別是那些要做動畫的,或者要監聽scroll/mousemove事件的。另外使用flex比使用float在重繪方面會有優勢。
3,資源加載阻塞
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js資源放在body之前
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行內script阻塞
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css加載會阻塞DOM樹渲染(css並不會阻塞DOM樹的解析)
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資源過大阻塞
二、內存過大導致的頁面卡頓
1,內存泄漏導致內存過大
瀏覽器有自己的一套垃圾回收機制,主流垃圾回收機制是標記清除,不過在ie中訪問原生dom會採用引用計數方式機制,而如果閒置內存得不到及時回收,就會導致內存泄漏。
簡單介紹下兩種垃圾回收機制(GC Garbage Collection)
標記清除:
定義和用法:
當變量進入環境時,將變量標記"進入環境",當變量離開環境時,標記爲:"離開環境"。某一個時刻,垃圾回收器會過濾掉環境中的變量,以及被環境變量引用的變量,剩下的就是被視爲準備回收的變量。
到目前爲止,IE、Firefox、Opera、Chrome、Safari的js實現使用的都是標記清除的垃圾回收策略或類似的策略,只不過垃圾收集的時間間隔互不相同。
流程:
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瀏覽器在運行的時候會給存儲再內存中的所有變量都加上標記
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去掉環境中的變量以及被環境中引用的變量的標記
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如果還有變量有標記,就會被視爲準備刪除的變量
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垃圾回收機制完成內存的清除工作,銷燬那些帶標記的變量,並回收他們所佔用的內存空間
引用計數
定義和用法:引用計數是跟蹤記錄每個值被引用的次數。
基本原理:就是變量的引用次數,被引用一次則加1,當這個引用計數爲0時,被視爲準備回收
的對象。
流程
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聲明瞭一個變量並將一個引用類型的值賦值給這個變量,這個引用類型值引用次數就是1
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同一個值又被賦值另一個變量,這個引用類型的值引用次數加1
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當包含這個引用類型值得變量又被賦值另一個值了,那麼這個引用類型的值的引用次數減1
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當引用次數變成0時, 說明這個值需要解除引用
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當垃圾回收機制下次運行時,它就會釋放引用次數爲0 的值所佔用的內存
常見的造成內存泄漏的原因:
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意外的全局變量引起的內存泄漏
解決:使用嚴格模式避免。
實例
<button onclick="createNode()">添加節點</button>
<button onclick="removeNode()">刪除節點</button>
<div id="wrapper"></div>
<script>
var text = [];
function createNode() {
text.push(new Array(1000000).join('x'));
var textNode = document.createTextNode("新節點"),
div = document.createElement('div');
div.appendChild(textNode);
document.getElementById("wrapper").appendChild(div);
}
function removeNode() {
var wrapper = document.getElementById("wrapper"),
len = wrapper.childNodes.length;
if (len > 0) {
wrapper.removeChild(wrapper.childNodes[len - 1]);
}
}
</script>
text變量在createNode中引用,導致text不能被回收
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閉包引起的內存泄漏
實例:
<button onclick="replaceThing()">第二次點我就有泄漏</button>
<script>
var theThing = null;
var replaceThing = function () {
var originalThing = theThing;
var unused = function () {
if (originalThing) {
console.log("hi");
};
}
theThing = {
longStr: new Array(1000000).join('*'),
someMethod: function someMethod() {
console.log('someMessage');
}
};
};
上面那段代碼泄漏的原因在於有兩個閉包:unused和someMethod,二者共享父級作用域。
因爲後面的 theThing 是全局變量,someMethod是全局變量的屬性,它引用的閉包作用域(unused 和somMethod共享)不會釋放,由於originalThing在共享的作用域中,造成originalThing不會釋放,隨着 replaceThing 不斷調用,originalThing 指向前一次的 theThing,而新的theThing.someMethod又會引用originalThing ,從而形成一個閉包引用鏈,而 longStr是一個大字符串,得不到釋放,從而造成內存泄漏。
解決方法:在 replaceThing 的最後添加 originalThing = null
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被遺忘的定時器
實例
var someResource = getData();
setInterval(function() {
var node = document.getElementById('Node');
if(node) {
// 處理 node 和 someResource
node.innerHTML = JSON.stringify(someResource));
}
}, 1000);
計時器回調函數沒被回收(計時器停止纔會被回收)
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循環引用
循環引用就是對象A中包含另一個指向對象B的指針,B中也包含一個指向A的引用。
因爲IE中的BOM、DOM的實現使用了COM,而COM對象使用的垃圾收集機制是引用計數策略。所以會存在循環引用的問題
解決方法:手工斷開js對象和DOM之間的鏈接。賦值爲null。
實例:
function handle () {
var element = document.getElementById(“testId”);
element.onclick = function (){
alert(element.id)
}
}
element綁定的事件中引用了element上的屬性
onclick事件是一個閉包,閉包可以維持函數內局部變量,使其得不到釋放。也就是說element變量得不到釋放,每調用一次element都會得不到釋放,最終內存泄漏
解決方法:
function handle () {
var element = document.getElementById(“testId”);
element.onclick = function (){
alert(element.id)
}
element = null
}
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DOM刪除時沒有解綁事件
比如刪除一個button,但是並沒有解除button上的事件
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沒有清理的DOM元素引用
2,dom節點或事件佔用內存過大
詳細分析見我另外一篇文章 網頁dom元素過多爲什麼會導致頁面卡頓
實例:
function addDom(){
let d = document.createDocumentFragment();
for(var i = 0;i<30;i++){
let li = document.createElement('li')
li.addEventListener('click', function(e) {
let _this = e.target;
let dom = e.target.tagName.toLowerCase();
_this.style.color = 'red';
})
li.innerHTML = `</div>
<h4>
測試圖片
</h4>
<img style = "height:20px;width:100px" src="https://timgsa.baidu.com/timg?image&quality=80&size=b9999_10000&sec=1591105123139&di=90a63b4962d0b4405ce65c2096a676c2&imgtype=0&src=http%3A%2F%2Fimg0.imgtn.bdimg.com%2Fit%2Fu%3D3769023270%2C3433174748%26fm%3D214%26gp%3D0.jpg"/>
</div>`
d.appendChild(li)
}
document.getElementById('app').appendChild(d)
}
上面的代碼是下拉加載,每次都會添加dom,最終導致內存過大
解決辦法:採用虛擬列表和事件委託
總結:頁面卡頓在實際開發過程中有很多場景,可以使用內存泄漏檢測工具(sIEve,針對IE)進行檢測,也可以使用chrome提供的timeline和profiles,或者performance,這裏不再詳細介紹。