分析 CSS 性能瓶颈：避免重排与重绘的优化策略

CSS 性能瓶颈：避免重排与重绘的优化策略

各位前端的“攻城狮”们，大家好！咱们今天聊点儿实在的，聊聊CSS性能优化这档子事儿。别一听“性能优化”就觉得头大，好像要啃一大堆晦涩难懂的理论。其实吧，CSS性能优化就像给咱们的网页“减减肥”，让它跑得更轻快、更流畅，用户体验蹭蹭往上涨。

说到CSS性能优化，就不得不提两个“坏家伙”——重排 (Reflow) 和重绘 (Repaint)。它们就像网页性能的“绊脚石”，稍不留神，就会让你的网页卡成PPT。今天，咱们就来扒一扒它们的底，看看如何巧妙地避开它们，让我们的网页“身轻如燕”。

一、什么是重排和重绘？

想象一下，你家客厅里摆满了家具。有一天，你突然心血来潮，想把沙发挪个位置。这一挪不要紧，茶几、电视柜、甚至地毯都要跟着调整，才能让整个客厅看起来协调。这个“挪沙发”的过程，就像浏览器的重排。

重排 (Reflow)： 当浏览器需要重新计算页面元素的几何属性（比如位置、大小、边距等）时，就会触发重排。这意味着浏览器需要重新构建渲染树，这可是个相当耗费性能的操作。

而重绘呢？就好比你给客厅重新刷了一遍漆，或者换了一套新窗帘。家具的位置没变，但整个房间的视觉效果焕然一新。

重绘 (Repaint)： 当页面元素的样式发生改变，但不影响其几何属性时，就会触发重绘。浏览器只需要重新绘制受影响的部分，相对来说，性能消耗比重排小得多。

简单来说，重排一定会触发重绘，而重绘不一定会触发重排。重排就像伤筋动骨，重绘就像擦破点皮。

二、哪些操作会触发重排和重绘？

知道了重排和重绘的概念，接下来就要看看哪些“罪魁祸首”会触发它们。

改变页面结构： 添加、删除DOM节点，都会导致整个页面重新排布。
改变元素位置和大小： 修改元素的 width、height、margin、padding 等属性，都会触发重排。
改变元素内容： 修改文本内容，尤其是文本长度变化较大的情况，也会影响元素的尺寸，从而触发重排。
改变浏览器窗口大小： 窗口大小改变，页面布局需要重新调整，自然会触发重排。
获取某些属性值： 某些属性（比如 offsetWidth、offsetHeight、scrollTop、scrollLeft 等）的获取，会强制浏览器立即进行渲染，以确保返回的值是最新的，这也会触发重排。
激活 CSS 伪类： 比如 :hover、:active 等伪类，也会导致样式改变，从而触发重绘，甚至重排。

三、如何避免重排和重绘？

既然知道了重排和重绘是性能的“拦路虎”，那就要想办法绕开它们，或者尽量减少它们发生的频率。下面就给大家分享一些实用的优化策略：

减少DOM操作：
- 批量更新DOM： 如果需要添加多个DOM节点，不要一个一个地添加，而是先把它们添加到文档片段 (DocumentFragment) 中，然后再一次性地插入到页面中。这样可以减少重排的次数。
- 使用innerHTML或textContent： 修改元素内容时，尽量使用 innerHTML 或 textContent 属性，而不是频繁地创建和删除文本节点。
- 避免频繁访问DOM属性： 将需要多次使用的DOM属性值缓存起来，避免每次都去访问DOM。
举个例子，如果你要给一个列表添加100个新的列表项，可以这样做：
```
const list = document.getElementById('myList');
const fragment = document.createDocumentFragment();

for (let i = 0; i < 100; i++) {
  const listItem = document.createElement('li');
  listItem.textContent = `Item ${i + 1}`;
  fragment.appendChild(listItem);
}

list.appendChild(fragment); // 一次性插入所有列表项
```
避免频繁修改样式：
- 使用CSS class： 将需要修改的样式定义成CSS class，然后通过添加或移除class来改变元素样式。这样可以减少直接修改元素样式的次数。
- 避免使用行内样式： 行内样式会覆盖外部样式表中的样式，并且难以维护，尽量避免使用。
- 合并样式修改： 如果需要修改多个样式属性，尽量一次性修改，而不是分多次修改。
例如，你想同时修改一个元素的颜色和字体大小，不要这样写：
```
element.style.color = 'red';
element.style.fontSize = '16px';
```
而是应该这样做：
```
element.style.cssText = 'color: red; font-size: 16px;'; // 尽量避免使用cssText
// 或者
element.classList.add('new-style');
```
CSS:
```
.new-style {
  color: red;
  font-size: 16px;
}
```
使用transform和opacity：
- transform 和 opacity 属性的修改通常不会触发重排，只会触发重绘。因此，在需要进行动画或视觉效果时，尽量使用这两个属性。
比如，你想让一个元素移动到另一个位置，不要修改 left 或 top 属性，而是使用 transform: translate(x, y)。
离线修改DOM：
- 使用document.createDocumentFragment()： 先在内存中构建DOM结构，然后再一次性地插入到页面中。
- 隐藏元素： 先将元素隐藏 (display: none)，然后进行修改，最后再显示出来。这样可以避免在修改过程中触发多次重排。
避免触发强制同步布局：
- 在修改DOM后立即访问某些属性（比如 offsetWidth、offsetHeight、scrollTop、scrollLeft 等）会导致浏览器立即进行渲染，以确保返回的值是最新的，这会触发重排。
- 尽量避免在修改DOM后立即访问这些属性，可以将这些操作放在一起，或者使用 requestAnimationFrame 将这些操作推迟到下一次渲染周期。
```
// 避免这样的写法
element.style.width = '100px';
console.log(element.offsetWidth); // 触发强制同步布局

// 推荐的写法
element.style.width = '100px';
requestAnimationFrame(() => {
  console.log(element.offsetWidth); // 在下一次渲染周期中访问
});
```
优化动画效果：
- 使用CSS动画： 尽量使用CSS动画来实现简单的动画效果，因为CSS动画通常比JavaScript动画更高效。
- 使用requestAnimationFrame： 如果必须使用JavaScript动画，请使用 requestAnimationFrame 来确保动画的流畅性。
- 避免过度动画： 过多的动画效果会增加浏览器的负担，尽量避免使用过于复杂的动画。
合理使用position: fixed和position: absolute：
- position: fixed 的元素会脱离文档流，它的改变通常不会影响其他元素的布局，因此可以减少重排的范围。
- position: absolute 的元素也会脱离文档流，但它的位置是相对于最近的已定位祖先元素来确定的，因此它的改变可能会影响其他元素的布局。
使用will-change属性：
- will-change 属性可以提前告诉浏览器哪些元素将会发生改变，浏览器可以提前进行优化，比如为该元素创建一个新的渲染层。
- will-change 属性可以接受的值包括 transform、opacity、top、left 等。
例如：
```
.element {
  will-change: transform, opacity;
}
```
注意： 不要滥用 will-change 属性，因为它会增加浏览器的负担。只在需要优化的元素上使用。
避免使用复杂的CSS选择器：
- 复杂的CSS选择器会增加浏览器的解析时间，从而影响性能。尽量使用简单的CSS选择器，比如 class 选择器和 id 选择器。
- 避免使用通配符选择器 (*) 和属性选择器 ([attr])，因为它们会遍历所有元素。
进行性能测试：
- 使用浏览器的开发者工具（比如Chrome DevTools）来分析网页的性能，找出性能瓶颈。
- 使用性能测试工具（比如Lighthouse）来评估网页的性能，并获取优化建议。

四、总结

CSS性能优化是一个持续的过程，需要不断地学习和实践。通过了解重排和重绘的原理，并掌握一些常用的优化策略，我们可以有效地提升网页的性能，让用户体验更上一层楼。

记住，优化就像“挤牙膏”，一点一滴的积累才能带来质的飞跃。不要指望一蹴而就，而是要持之以恒地进行优化，让你的网页始终保持最佳状态。

最后，祝愿各位“攻城狮”们都能写出高性能、高颜值的网页，让用户体验棒棒哒！

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