JavaScript DOM的性能优化详解

本身JS操作DOM就比较消耗性能,你可以理解为JS和dom是独立的小岛,用桥实现两者的联系,但桥很窄,要过路费,所以我们要尽最大可能减少过桥的次数。

 

再加上每次操作DOM都会触发布局的改变、DOM树的修改和渲染。也就是说操作DOM会引发重排(回流)与重绘,这个过程也是非常消耗资源的。所以要尽量避免重复操作DOM元素。

DOM性能优化的本质:

就是减少对DOM查询及减少DOM操作(增、删、改)引起的重排(回流)和重绘的次数

DOM性能优化方法:

  1. 合并多次对css样式的修改,改为一次处理
  2. 对DOM查询做缓存
  3. 将频繁DOM操作改为一次性操作
  4. 操作DOM前,先把DOM节点删除或隐藏
  5. 采用事件代理处理事件

在讲解5种优化方法之前,我们需要先了解什么是重排(回流)和重绘,要了解重排(回流)和重绘,就需要先了浏览器的渲染机制,所以我们先从浏览器的渲染机制开始讲起。

一、浏览器的渲染机制

浏览器的整个渲染过程(下图)

 

  • 解析 HTML,构建 DOM 树
  • 解析 CSS,生成 CSS 规则树
  • 合并 DOM 树和 CSS 规则树,生成 render(渲染)树。
  • 布局 render 树(回流 / 重排),负责各元素尺寸、位置的计算。
  • 绘制 render 树(painting 重绘),绘制页面像素信息
  • 浏览器会将各层的信息发送给 GPU,GPU 会将各层合成(composite),显示在屏幕上。

构建渲染树时,浏览器主要完成以下工作

  • 从 DOM 树的根节点开始遍历每个可见节点
  • 对每个可见节点,找到 CSS 规则树中对应的规则,并应用它们
  • 根据每个可见节点以及其对应的样式,组合生成渲染树

不可见节点(也就是不会出现在渲染树中的节点)

  • 一些不会渲染输出的节点(如:script、meta、link 等)
  • 一些通过 css 进行隐藏的节点(如:display: none)

注意点:

  • 样式为display:none;的节点会在DOM树中而不在渲染树中
  • visiblity 和 opacity 隐藏的节点在DOM和渲染树中同时存在。
  • 浏览器绘制之后便开始解析js文件,根据js对DOM的操作来确定是否会再次发生重排(回流)和重绘。

二、什么是重排(回流)和 重绘

重排(回流)

当渲染树(render tree)中的一部分或全部因为元素的规模尺寸、大小等改变时,浏览器需要重新计算元素在设备视口(viewport)内的确切位置和大小,需要重新布局render树,这个过程为回流(重排)。

重绘

当页面元素样式改变(如 color、background-color、visibility),但不影响元素在文档流中的的位置时,浏览器只需将新样式赋予元素并进行重新绘制render树操作,这个过程为重绘。

回流必将引起重绘,但重绘不一定会引起回流

什么情况会发生重排(回流)

  • 添加或删除可见的 DOM 元素
  • 元素的位置发生变化
  • 元素的尺寸发生变化(外边距、内边距、边框大小、高度和宽度等)
  • 内容发生变化,(比如文本变化或图片被尺寸大小发生变化)
  • 页面渲染初始化(必然要首次重排)
  • 浏览器的窗口 resize 尺寸变化(因为回流是根据视口的大小来计算元素的位置和大小的)
  • 获取元素位置和大小相关的属性和方法,因为都需要返回最新的布局信息,因此浏览器不得不触发回流重绘来返回正确的值
  • offset(Top / Left / Width / Height)
  • scroll(Top / Left / Width / Height)
  • client(Top / Left / Width / Height)
  • width、height
  • 调用了 getComputeStyle() 或者 IE 的 currentStyle

三、DOM性能优化的4种方法

① 合并多次对css样式的修改,改为一次处理

优化前样式代码

oLi.style.width = "100px";
oLi.style.height = "20px";
oLi.style.background = "pink";

方法一:用cssText一次性处理

oLi.style.cssText = "width:100px;height:20px;background:pink";

方法二:用className一次性处理

.item{width:100px;height:20px; padding: 0px; border: 0px; color: rgb(197, 134, 192); --tt-darkmode-color: #C586C0;">pink;} /*定义类样式*/
oLi.className='item' //js添加类样式

三种情况下,消耗时间对比

方法一:优化前方法二:cssText处理后方法三:className处理后370.9970703125 ms243.667236328125 ms147.678955078125 ms

<body>
<ul id="list"></ul>
<script>
console.time("优化前"); //测试执行时间代码
var oUl = document.getElementById("list");
for (var i = 0; i < 50000; i++) {
var oLi = document.createElement("li");
//方法一
oLi.style.width = "100px";
oLi.style.height = "20px";
oLi.style.background = "pink";
//方法二:
// oLi.style.cssText = "width:100px;height:20px;background:pink";
//方法三:
/* oLi.className = "item";
oUl.appendChild(oLi);*/
}
console.timeEnd("优化前"); //测试执行时间代码
</script>
</body>

② 对DOM查询做缓存

不要频繁的去查询DOM,把查询到的内容保存在变量中,后面直接通过变量来操作就好。

未优化前,要频繁的查询DOM

for (var i = 0; i < document.querySelectorAll("li").length; i++) {....... }

优化后,只需要查询一次DOM

var n = document.querySelectorAll("li").length;
for (var i = 0; i < n; i++) {......}

优化后与优化前耗时对比未优化前耗时优化后耗时206.722900390625 ms154.436767578125 ms<script>
window.onload = function () {
//优化前代码
console.time("时间记录");//测试执行时间代码
for (var i = 0; i < document.querySelectorAll("li").length; i++) {
console.log(i);
}
/* 优化后代码
var n = document.querySelectorAll("li").length;
for (var i = 0; i < n; i++) {
console.log(i);
} */
console.timeEnd("时间记录"); //测试执行时间代码
};
</script>
<body>
<ul>
<li></li>
<!--以下重复,菜5000个li-->
</ul>
</body>

③、将频繁DOM操作改为一次性操作

这里面要理解一个概念DOM文档片段(虚拟节点对象)文档片段的作用是充当其它要被添加到文档的节点的仓库 。他自己永远不会被添加到文档树中,但是他能包含和操作节点。可以通过
document.createDocumentFragment()方法来创建文档片段。

具体的代码实现

<body>
   <ul id="list"></ul>
   <script>
       console.time("优化后");
       const oUl = document.getElementById("list");
       //创建一个文档片段,些时还没有插入到DOM中,存在内存中
       const frag = document.createDocumentFragment();
       //执行行入操作
       for (let x = 0; x < 10000; x++) {
           const li = document.createComment("li");
           //将DOM先放到文档片段中,这样不会频繁操作DOM
           frag.appendChild(li);
      }
       //最后一次性将10000个li插入到DOM树中
       oUl.appendChild(frag);
       console.timeEnd("优化后");
   </script>
</body>

这个优化消耗的时间需要在正常的网页上去测试才能看到效果,因为如果页面中没有其它元素,也就不会造成重排和重绘,那对于时间上的消耗也是看不到的。大家可以自己行测试。

④ 操作DOM前,先把DOM节点删除或隐藏

如果要对一个元素进行多次DOM操作,可以先将其隐藏,操作完成后再显示。这样只在隐藏和显示时触发2次重排,而不会是在每次进行操作时都出发一次重排。因为display:none时的元素不在渲染树中,因此对隐藏的元素操作不会引发其他元素的重排。

<body>
   <ul id="list"></ul>
   <script>
       var oUl = document.getElementById("list");
       oUl.style.display = "none";/*先隐藏元素*/
       for (var i = 0; i < 15000; i++) {
           var li = document.createElement("li");
           oUl.appendChild(li);
      }
       oUl.style.display = "block";/*DOM操作完再显示*/
   </script>
</body>

⑤ 事件代理

事件委托,利用浏览器事件冒泡捕获减少页面事件绑定,我们可以指定一个事件处理程序就可以管理某一类型的所有事件。事件函数过多会占用大量内存,而且绑定事件的DOM元素越多会增加访问dom的次数,对页面的交互就绪时间也会有延迟。

<body>
   <ul id="list">
       <li>1</li>
       <li>2</li>
       <li>3</li>
       <li>4</li>
   </ul>
   <script>
       //事件委托
       var oUl = document.getElementById("list");
       oUl.onclick = function (e) {
           console.log(e.target.innerHTML);
      };
       /* 未用事件委托  
    var li = document.querySelectorAll("#list li");
    var n = li.length;
    for (let i = 0; i < n; i++) {
      li[i].onclick = function () {
        console.log(this.innerHTML);
      };
    } */
   </script>
</body>

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