CSS `CSS Shadow Parts` (`::part()`) 与 `Slotted CSS` (`::slotted()`) 的渲染性能

各位观众老爷们，晚上好！我是今晚的性能吹水员，不对，是性能讲解员。今天咱们聊聊Web Component里两个挺重要的玩意儿：::part() 和 ::slotted()。这俩家伙看起来挺像，都是用来控制Web Component内部样式的，但干起活来，性能表现可能大相径庭。咱们就来扒一扒它们的底裤，看看谁更抗揍，谁更适合在高性能场景下使用。

Part 1: 隆重介绍两位选手

首先，咱们得先认识一下这两位选手。

::part()：阴影部分的掌控者

想象一下，你创造了一个Web Component，里面有些元素你希望允许外部开发者自定义样式，但又不想完全暴露内部结构。::part() 就派上用场了。你可以给Web Component内部的元素打上part属性的标签，然后外部就可以通过::part(标签名)来修改这些元素的样式了。

举个栗子：

<!-- Web Component 定义 -->
<template id="my-button-template">
  <style>
    button {
      background-color: lightblue;
      border: none;
      padding: 10px 20px;
      cursor: pointer;
    }
  </style>
  <button part="my-button">
    <slot></slot>
  </button>
</template>

<script>
  class MyButton extends HTMLElement {
    constructor() {
      super();
      this.attachShadow({ mode: 'open' });
      const template = document.getElementById('my-button-template');
      this.shadowRoot.appendChild(template.content.cloneNode(true));
    }
  }
  customElements.define('my-button', MyButton);
</script>

<!-- 外部使用 -->
<style>
  my-button::part(my-button) {
    background-color: lightcoral;
    color: white;
  }
</style>

<my-button>点我呀</my-button>

在这个例子里，Web Component内部的 <button> 元素被打上了 part="my-button" 的标签。外部CSS就可以通过 my-button::part(my-button) 来修改这个按钮的样式，比如背景颜色和文字颜色。

::slotted()：插槽内容的造型师

Web Component经常会用到 slot 元素，用来接收外部传入的内容。::slotted() 就是用来控制这些插槽内容的样式的。它允许你根据插入到插槽中的元素类型来应用不同的样式。

再举个栗子：

<!-- Web Component 定义 -->
<template id="my-card-template">
  <style>
    .card {
      border: 1px solid black;
      padding: 10px;
    }
    /* 控制插槽中 h1 元素的样式 */
    ::slotted(h1) {
      color: darkblue;
      font-size: 2em;
    }
    /* 控制插槽中 p 元素的样式 */
    ::slotted(p) {
      color: gray;
    }
  </style>
  <div class="card">
    <slot></slot>
  </div>
</template>

<script>
  class MyCard extends HTMLElement {
    constructor() {
      super();
      this.attachShadow({ mode: 'open' });
      const template = document.getElementById('my-card-template');
      this.shadowRoot.appendChild(template.content.cloneNode(true));
    }
  }
  customElements.define('my-card', MyCard);
</script>

<!-- 外部使用 -->
<my-card>
  <h1>我的标题</h1>
  <p>这是一段描述文字。</p>
</my-card>

在这个例子里，::slotted(h1) 会控制插入到 <slot> 中的 <h1> 元素的样式，::slotted(p) 会控制 <p> 元素的样式。这样，你就可以根据插入内容的类型来定制Web Component的显示效果。

Part 2: 性能大比拼：谁是性能王者？

好啦，介绍完了两位选手，接下来就是大家最关心的性能问题了。::part() 和 ::slotted() 在渲染性能上有什么区别呢？

总的来说，::part() 在大多数情况下都比 ::slotted() 更高效。原因如下：

选择器复杂度：
- ::part() 选择器相对简单，浏览器只需要根据 part 属性进行匹配。这是一个相对快速的操作，尤其是当 part 属性的值唯一时。
- ::slotted() 选择器则需要考虑插入到插槽中的元素的类型。浏览器需要遍历插槽中的所有子元素，并检查它们是否与选择器中指定的元素类型匹配。这个过程比简单的属性匹配要复杂得多。尤其是在slot里面层级很深的情况下，性能影响会更大。
简单来说，::part() 就像是直接通过ID找到目标，而 ::slotted() 像是大海捞针，效率自然差很多。
重绘和重排的影响范围：
- 使用 ::part() 修改样式时，影响范围通常局限于Web Component内部的特定元素。浏览器只需要重绘和重排这些元素，对整个页面的影响较小。
- 使用 ::slotted() 修改样式时，影响范围可能会更大。因为插槽中的内容可能包含复杂的结构，修改这些内容的样式可能会导致Web Component外部的元素也需要重绘和重排。
想象一下，你用 ::part() 只是给一个按钮换了个颜色，而用 ::slotted() 可能会导致整个页面都抖动一下，这酸爽，谁用谁知道。
浏览器优化：

现代浏览器对 CSS 选择器进行了各种优化，但这些优化对不同类型的选择器效果不同。由于 ::part() 选择器相对简单，浏览器更容易对其进行优化，从而提高渲染性能。而 ::slotted() 选择器的复杂性使得浏览器优化变得更加困难。

就好像编译器优化代码一样，简单的代码更容易优化，复杂的代码就只能呵呵了。

为了更直观地了解它们的性能差异，咱们可以用一个表格来总结一下：

特性	`::part()`	`::slotted()`
选择器复杂度	简单，基于 `part` 属性	复杂，需要匹配插入到插槽中的元素类型
影响范围	局限于 Web Component 内部特定元素	可能影响 Web Component 外部元素
浏览器优化	相对容易优化	优化难度较大
性能表现	通常更高效	在复杂场景下性能可能较差
适用场景	需要精确控制 Web Component 内部样式的场景	需要根据插入到插槽中的元素类型来应用不同样式的场景，但要注意性能问题，尽量避免在复杂结构中使用。

Part 3: 实战演练：代码说话

光说不练假把式，接下来咱们用一些代码来演示一下 ::part() 和 ::slotted() 的性能差异。

场景 1：简单样式修改

假设我们有一个Web Component，内部有一个按钮和一个文本框。我们分别使用 ::part() 和 ::slotted() 来修改它们的样式。

<!-- 使用 ::part() -->
<template id="part-component-template">
  <style>
    button {
      padding: 10px 20px;
      border: none;
      cursor: pointer;
    }
    input {
      padding: 5px;
      border: 1px solid gray;
    }
  </style>
  <button part="my-button">按钮</button>
  <input part="my-input" type="text" placeholder="请输入内容">
</template>

<script>
  class PartComponent extends HTMLElement {
    constructor() {
      super();
      this.attachShadow({ mode: 'open' });
      const template = document.getElementById('part-component-template');
      this.shadowRoot.appendChild(template.content.cloneNode(true));
    }
  }
  customElements.define('part-component', PartComponent);
</script>

<style>
  part-component::part(my-button) {
    background-color: lightgreen;
    color: white;
  }
  part-component::part(my-input) {
    border-color: lightblue;
  }
</style>

<part-component></part-component>

<!-- 使用 ::slotted() -->
<template id="slotted-component-template">
  <style>
    .container {
      display: flex;
      flex-direction: column;
    }
  </style>
  <div class="container">
    <slot name="button"></slot>
    <slot name="input"></slot>
  </div>
</template>

<script>
  class SlottedComponent extends HTMLElement {
    constructor() {
      super();
      this.attachShadow({ mode: 'open' });
      const template = document.getElementById('slotted-component-template');
      this.shadowRoot.appendChild(template.content.cloneNode(true));
    }
  }
  customElements.define('slotted-component', SlottedComponent);
</script>

<style>
  slotted-component::slotted(button) {
    background-color: lightgreen;
    color: white;
  }
  slotted-component::slotted(input) {
    border-color: lightblue;
  }
</style>

<slotted-component>
  <button slot="button">按钮</button>
  <input slot="input" type="text" placeholder="请输入内容">
</slotted-component>

在这个简单的场景下，::part() 和 ::slotted() 的性能差异可能不太明显。但如果我们将Web Component的数量增加到几百个，并频繁修改样式，::part() 的优势就会逐渐显现出来。

场景 2：复杂结构中的样式修改

接下来，我们创建一个更复杂的Web Component，其中包含嵌套的元素和多个插槽。

<!-- 使用 ::slotted() 修改复杂结构样式 -->
<template id="complex-slotted-template">
  <style>
    .card {
      border: 1px solid black;
      padding: 10px;
    }
    .header {
      background-color: #f0f0f0;
      padding: 5px;
    }
    .content {
      padding: 10px;
    }
  </style>
  <div class="card">
    <div class="header">
      <slot name="header"></slot>
    </div>
    <div class="content">
      <slot name="content"></slot>
    </div>
  </div>
</template>

<script>
  class ComplexSlotted extends HTMLElement {
    constructor() {
      super();
      this.attachShadow({ mode: 'open' });
      const template = document.getElementById('complex-slotted-template');
      this.shadowRoot.appendChild(template.content.cloneNode(true));
    }
  }
  customElements.define('complex-slotted', ComplexSlotted);
</script>

<style>
  complex-slotted::slotted(h1) {
    color: darkblue;
    font-size: 2em;
  }
  complex-slotted::slotted(p) {
    color: gray;
  }
  complex-slotted::slotted(ul > li) { /* 注意这个复杂选择器 */
    list-style-type: square;
  }
</style>

<complex-slotted>
  <h1 slot="header">我的标题</h1>
  <p slot="content">这是一段描述文字。</p>
  <ul slot="content">
    <li>列表项 1</li>
    <li>列表项 2</li>
  </ul>
</complex-slotted>

在这个场景中，我们使用了 ::slotted(ul > li) 这样一个相对复杂的选择器。当浏览器需要查找匹配这个选择器的元素时，需要进行更多的计算，这会导致性能下降。

如何进行性能测试？

要准确评估 ::part() 和 ::slotted() 的性能差异，我们需要进行一些性能测试。可以使用浏览器的开发者工具来测量渲染时间、CPU 使用率和内存占用。

使用 performance.now() API：

可以在代码中使用 performance.now() API 来测量特定代码块的执行时间。例如：

const startTime = performance.now();
// 执行需要测试的代码
const endTime = performance.now();
const duration = endTime - startTime;
console.log(`代码执行时间：${duration} 毫秒`);

使用 Chrome DevTools：

Chrome DevTools 提供了强大的性能分析工具。可以使用 Timeline 面板来记录页面加载和渲染过程中的各种事件，例如脚本执行、样式计算、布局和绘制。通过分析 Timeline 数据，可以找出性能瓶颈并进行优化。
- Performance 面板： 可以记录一段时间内的性能数据，包括 CPU 使用情况、内存占用、FPS 等。
- Rendering 面板： 可以查看页面的重绘区域和布局变化，帮助你了解哪些元素导致了性能问题。
自动化测试工具：

可以使用 Puppeteer 或 Selenium 等自动化测试工具来模拟用户操作，并收集性能数据。这可以帮助你进行大规模的性能测试，并确保Web Component在不同场景下都能保持良好的性能。

Part 4: 最佳实践：如何选择？

通过上面的分析和演示，相信大家对 ::part() 和 ::slotted() 的性能差异有了一定的了解。那么，在实际开发中，我们应该如何选择呢？

以下是一些建议：

优先使用 ::part()： 如果你需要精确控制Web Component内部特定元素的样式，并且不需要根据插入到插槽中的元素类型来应用不同的样式，那么 ::part() 是更好的选择。它通常更高效，并且更容易进行浏览器优化。
谨慎使用 ::slotted()： 如果你需要根据插入到插槽中的元素类型来应用不同的样式，那么 ::slotted() 是一个可行的选择。但是，要注意性能问题，尽量避免在复杂结构中使用 ::slotted()，并尽量使用简单的选择器。

考虑使用 CSS Variables： 在某些情况下，可以使用 CSS Variables 来替代 ::slotted()。CSS Variables 允许你通过 JavaScript 动态修改样式，而无需使用复杂的 CSS 选择器。

例如：

<!-- Web Component 定义 -->
<template id="variable-component-template">
  <style>
    .container {
      border: 1px solid black;
      padding: 10px;
      color: var(--text-color, black); /* 默认颜色为黑色 */
    }
  </style>
  <div class="container">
    <slot></slot>
  </div>
</template>

<script>
  class VariableComponent extends HTMLElement {
    constructor() {
      super();
      this.attachShadow({ mode: 'open' });
      const template = document.getElementById('variable-component-template');
      this.shadowRoot.appendChild(template.content.cloneNode(true));
    }

    connectedCallback() {
      // 根据外部属性设置 CSS Variable
      this.style.setProperty('--text-color', this.getAttribute('text-color') || 'black');
    }

    static get observedAttributes() {
      return ['text-color'];
    }

    attributeChangedCallback(name, oldValue, newValue) {
      if (name === 'text-color') {
        this.style.setProperty('--text-color', newValue || 'black');
      }
    }
  }
  customElements.define('variable-component', VariableComponent);
</script>

<!-- 外部使用 -->
<variable-component text-color="red">
  这段文字的颜色会变成红色。
</variable-component>

在这个例子中，我们使用了一个名为 --text-color 的 CSS Variable。外部可以通过设置 text-color 属性来修改容器的文字颜色。

进行性能测试： 在开发Web Component时，一定要进行性能测试，并根据测试结果选择最合适的方案。

总结

::part() 和 ::slotted() 都是Web Component中非常有用的工具，但它们在性能上存在差异。在选择使用哪个工具时，需要综合考虑性能、灵活性和代码可维护性等因素。记住，性能优化是一个持续的过程，需要不断地测试和改进。

好了，今天的吹水……啊不，是性能讲解就到这里了。希望大家以后在开发Web Component时，能够更加明智地选择 ::part() 和 ::slotted()，写出高性能的Web应用！

如果大家还有什么问题，欢迎随时提问。拜拜！

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