CSS中的重繪和迴流
一.瀏覽器的渲染過程：
1.渲染圖：
2.瀏覽器渲染過程：
（1）解析HTML，生成DOM樹，解析CSS，生成CSSOM樹
（2）將DOM樹和CSSOM樹結合，生成渲染樹(Render Tree)
（3）Layout(迴流):根據生成的渲染樹，進行迴流(Layout)，得到節點的幾何資訊（位置，大小）
（4）Painting(重繪):根據渲染樹以及迴流得到的幾何資訊，得到節點的絕對畫素
（5）Display:將像素髮送給GPU，展示在頁面上
二.生成渲染樹：
1.生成圖：
2.為了構建渲染樹，瀏覽器主要完成了以下工作：
（1）從DOM樹的根節點開始遍歷每個可見節點
（2）對於每個可見的節點，找到CSSOM樹中對應的規則，並應用它們
（3）根據每個可見節點以及其對應的樣式，組合生成渲染樹。
3.不可見的節點包括：
（1）一些不會渲染輸出的節點，比如script、meta、link等
（2）一些通過css進行隱藏的節點。比如display:none。注意，利用visibility和opacity隱藏的節點，還是會顯示在渲染樹上的。只有display:none的節點才不會顯示在渲染樹上
（3）注意：渲染樹只包含可見的節點
三.迴流：
1.迴流的概念：
將可見DOM節點以及它對應的樣式結合起來，可是我們還需要計算它們在裝置視口(viewport)內的確切位置和大小，這個計算的階段就是迴流
2.程式碼示例：
<!DOCTYPE html> <html> <head> <meta name="viewport" content="width=device-width,initial-scale=1"> <title>Critial Path: Hello world!</title> </head> <body> <div style="width: 50%"> <div style="width: 50%">Hello world!</div> </div> </body> </html>
3.程式碼分析：
（1）第一個div將節點的顯示尺寸設定為視口寬度的50%，第二個div將其尺寸設定為父節點的50%。而在迴流這個階段，我們就需要根據視口具體的寬度，將其轉為實際的畫素值
（2）效果圖：
四.重繪：
1.重繪概念：
我們通過構造渲染樹和迴流階段，我們知道了哪些節點是可見的，以及可見節點的樣式和具體的幾何資訊(位置、大小)，那麼我們就可以將渲染樹的每個節點都轉換為螢幕上的實際畫素，這個階段就叫做重繪節點
2.何時發生迴流重繪：
（1）迴流這一階段主要是計算節點的位置和幾何資訊，那麼當頁面佈局和幾何資訊發生變化的時候，就需要回流
比如以下情況：
a.新增或刪除可見的DOM元素
b.元素的位置發生變化
c.元素的尺寸發生變化（包括外邊距、內邊框、邊框大小、高度和寬度等）
d.內容發生變化，比如文字變化或圖片被另一個不同尺寸的圖片所替代
e.頁面一開始渲染的時候（這肯定避免不了）
f.瀏覽器的視窗尺寸變化（因為迴流是根據視口的大小來計算元素的位置和大小的）
（2）迴流一定會觸發重繪，而重繪不一定會迴流
（3）根據改變的範圍和程度，渲染樹中或大或小的部分需要重新計算，有些改變會觸發整個頁面的重排，比如，滾動條出現的時候或者修改了根節點
五.瀏覽器的優化機制：
1.優化機制：
（1）由於每次重排都會造成額外的計算消耗，因此大多數瀏覽器都會通過佇列化修改並批量執行來優化重排過程。瀏覽器會將修改操作放入到佇列裡，直到過了一段時間或者操作達到了一個閾值，才清空佇列
（2）當你獲取佈局資訊的操作的時候，會強制佇列重新整理，比如當你訪問以下屬性或者使用以下方法：
offsetTop、offsetLeft、offsetWidth、offsetHeight
scrollTop、scrollLeft、scrollWidth、scrollHeight
clientTop、clientLeft、clientWidth、clientHeight
getComputedStyle()
getBoundingClientRect
（3）以上屬性和方法都需要返回最新的佈局資訊，因此瀏覽器不得不清空佇列，觸發迴流重繪來返回正確的值。因此，我們在修改樣式的時候，最好避免使用上面列出的屬性，他們都會重新整理渲染佇列。如果要使用它們，最好將值快取起來
六.減少迴流和重繪:
1.最小化重繪和重排:
（1）由於重繪和重排可能代價比較昂貴，因此最好就是可以減少它的發生次數。為了減少發生次數，我們可以合併多次對DOM和樣式的修改，然後一次處理掉
（2）程式碼例子：
const el = document.getElementById('test');
el.style.padding = '5px';
el.style.borderLeft = '1px';
el.style.borderRight = '2px';
（3）例子中，有三個樣式屬性被修改了，每一個都會影響元素的幾何結構，引起迴流。當然，大部分現代瀏覽器都對其做了優化，因此，只會觸發一次重排。但是如果在舊版的瀏覽器或者在上面程式碼執行的時候，有其他程式碼訪問了佈局資訊(上文中的會觸發迴流的佈局資訊)，那麼就會導致三次重排
（4）因此，我們可以合併所有的改變然後依次處理，比如我們可以採取以下的方式：
a、使用cssText
const el = document.getElementById('test');
el.style.cssText += 'border-left: 1px; border-right: 2px; padding: 5px;';
b、修改CSS的class
const el = document.getElementById('test');
el.className += ' active';
2.批量修改DOM：
（1）當我們需要對DOM對一系列修改的時候，可以通過以下步驟減少迴流重繪次數：
a.使元素脫離文件流
b.對其進行多次修改
c.將元素帶回到文件中
該過程的第一步和第三步可能會引起迴流，但是經過第一步之後，對DOM的所有修改都不會引起迴流，因為它已經不在渲染樹了
（2）有三種方式可以讓DOM脫離文件流：
a.隱藏元素，應用修改，重新顯示
b.使用文件片段(document fragment)在當前DOM之外構建一個子樹，再把它拷貝迴文檔
c.將原始元素拷貝到一個脫離文件的節點中，修改節點後，再替換原始的元素
（3）示例程式碼：
function appendDataToElement(appendToElement, data) {
let li;
for (let i = 0; i < data.length; i++) {
li = document.createElement('li');
li.textContent = 'text';
appendToElement.appendChild(li);
}
}
const ul = document.getElementById('list');
appendDataToElement(ul, data);
（4）如果我們直接這樣執行的話，由於每次迴圈都會插入一個新的節點，會導致瀏覽器迴流一次。
我們可以使用這三種方式進行優化：
a.隱藏元素，應用修改，重新顯示:
這個會在展示和隱藏節點的時候，產生兩次重繪：
function appendDataToElement(appendToElement, data) {
let li;
for (let i = 0; i < data.length; i++) {
li = document.createElement('li');
li.textContent = 'text';
appendToElement.appendChild(li);
}
}
const ul = document.getElementById('list');
ul.style.display = 'none';
appendDataToElement(ul, data);
ul.style.display = 'block';
b.使用文件片段(document fragment)在當前DOM之外構建一個子樹，再把它拷貝迴文檔：
const ul = document.getElementById('list');
const fragment = document.createDocumentFragment();
appendDataToElement(fragment, data);
ul.appendChild(fragment);
c.將原始元素拷貝到一個脫離文件的節點中，修改節點後，再替換原始的元素：
const ul = document.getElementById('list');
const clone = ul.cloneNode(true);
appendDataToElement(clone, data);
ul.parentNode.replaceChild(clone, ul);
3.避免觸發同步佈局事件
4.對於複雜動畫效果，使用絕對定位讓其脫離文件流：
對於複雜動畫效果，由於會經常的引起迴流重繪，因此，我們可以使用絕對定位，讓它脫離文件流。否則會引起父元素以及後續元素頻繁的迴流
5.css3硬體加速（GPU加速）：
（1）使用css3硬體加速，可以讓transform、opacity、filters這些動畫不會引起迴流重繪 。但是對於動畫的其它屬性，比如background-color這些，還是會引起迴流重繪的，不過它還是可以提升這些動畫的效能
（2）如何使用：
常見的觸發硬體加速的css屬性：
transform
opacity
filters
Will-change
（3）使用css3硬體加速，可以讓transform、opacity、filters這些動畫不會引起迴流重繪。
對於動畫的其它屬性，比如background-color這些，還是會引起迴流重繪的，不過它還是可以提升這些動畫的效能
（4）如果你為太多元素使用css3硬體加速，會導致記憶體佔用較大，會有效能問題。
在GPU渲染字型會導致抗鋸齒無效。這是因為GPU和CPU的演算法不同。因此如果你不在動畫結束的時候關閉硬體加速，會產生字型模糊