前端效能優化之重排和重繪
前言，最近利用碎片時間拜讀了一下尼古拉斯的另一鉅作《高效能JavaScript》，今天寫的文章從“老生常談”的頁面重繪和重排入手，去探究這兩個概念在頁面效能提升上的作用。
一.重排 & 重繪
有經驗的大佬對這個概念一定不會陌生，“瀏覽器輸入URL發生了什麼”。估計大家已經爛熟於心了，從計算機網路到JS引擎，一路飛奔到瀏覽器渲染引擎。 經驗越多就能理解的越深。感興趣的同學可以看一下這篇文章，深度和廣度俱佳 ofollow,noindex" target="_blank">從輸入 URL 到頁面載入的過程？如何由一道題完善自己的前端知識體系！
切回正題，我們繼續探討何為重排。瀏覽器下載完頁面所有的資源後，就要開始構建DOM樹，於此同時還會構建渲染樹(Render Tree)。（其實在構建渲染樹之前，和DOM樹同期會構建Style Tree。DOM樹與Style Tree合併為渲染樹）
- DOM樹
表示頁面的結構 - 渲染樹
表示頁面的節點如何顯示
一旦渲染樹構建完成，就要開始繪製（paint）頁面元素了。當DOM的變化引發了元素幾何屬性的變化，比如改變元素的寬高，元素的位置，導致瀏覽器不得不重新計算元素的幾何屬性，並重新構建渲染樹，這個過程稱為“重排”。完成重排後，要將重新構建的渲染樹渲染到螢幕上，這個過程就是“重繪”。簡單的說，重排負責元素的幾何屬性更新，重繪負責元素的樣式更新。而且，重排必然帶來重繪，但是重繪未必帶來重排。比如，改變某個元素的背景，這個就不涉及元素的幾何屬性，所以只發生重排。
二. 重排觸發機制
上面已經提到了，重排發生的根本原理就是元素的幾何屬性發生了改變，那麼我們就從能夠改變元素幾何屬性的角度入手
- 新增或刪除可見的DOM元素
- 元素位置改變
- 元素本身的尺寸發生改變
- 內容改變
- 頁面渲染器初始化
- 瀏覽器視窗大小發生改變
三. 如何進行效能優化
重繪和重排的開銷是非常昂貴的，如果我們不停的在改變頁面的佈局，就會造成瀏覽器耗費大量的開銷在進行頁面的計算，這樣的話，我們頁面在使用者使用起來，就會出現明顯的卡頓。現在的瀏覽器其實已經對重排進行了優化，比如如下程式碼：
var div = document.querySelector('.div');
div.style.width = '200px';
div.style.background = 'red';
div.style.height = '300px';
比較久遠的瀏覽器，這段程式碼會觸發頁面2次重排，在分別設定寬高的時候，觸發2次，當代的瀏覽器對此進行了優化，這種思路類似於現在流行的MVVM框架使用的虛擬DOM，對改變的DOM節點進行依賴收集，確認沒有改變的節點，就進行一次更新。但是瀏覽器針對重排的優化雖然思路和虛擬DOM接近，但是還是有本質的區別。大多數瀏覽器通過佇列化修改並批量執行來優化重排過程。也就是說上面那段程式碼其實在現在的瀏覽器優化下，只構成一次重排。
但是還是有一些特殊的元素幾何屬性會造成這種優化失效。比如：
- offsetTop, offsetLeft，...
- scrollTop, scrollLeft, ...
- clientTop, clientLeft, ...
- getComputedStyle() (currentStyle in IE)
為什麼造成優化失效呢？仔細看這些屬性，都是需要實時回饋給使用者的幾何屬性或者是佈局屬性，當然不能再依靠瀏覽器的優化，因此瀏覽器不得不立即執行渲染佇列中的“待處理變化”，並隨之觸發重排返回正確的值。
接下來深入的介紹幾種效能優化的小TIPS
3.1 最小化重繪和重排
既然重排&重繪是會影響頁面的效能，尤其是糟糕的JS程式碼更會將重排帶來的效能問題放大。既然如此，我們首先想到的就是減少重排重繪。
3.1.1. 改變樣式
考慮下面這個例子：
// javascript
var el = document.querySelector('.el');
el.style.borderLeft = '1px';
el.style.borderRight = '2px';
el.style.padding = '5px';
這個例子其實和上面那個例子是一回事兒，在最糟糕的情況下，會觸發瀏覽器三次重排。然鵝更高效的方式就是合併所有的改變一次處理。這樣就只會修改DOM節點一次，比如改為使用cssText屬性實現：
var el = document.querySelector('.el');
el.style.cssText = 'border-left: 1px; border-right: 2px; padding: 5px';
沿著這個思路，聰明的老鐵一定就說了，你直接改個類名不也妥妥的。沒錯，還有一種減少重排的方法就是切換類名，而不是使用內聯樣式的cssText方法。使用切換類名就變成了這樣：
// css
.active {
padding: 5px;
border-left: 1px;
border-right: 2px;
}
// javascript
var el = document.querySelector('.el');
el.className = 'active';