CSS Containment 与 Content-Visibility：浏览器渲染性能优化新特性

好的，各位观众老爷，各位技术大咖，欢迎来到今天的“浏览器渲染性能优化大讲堂”。我是你们的老朋友，江湖人称“代码界段子手”的程序猿小飞。今天咱们不聊那些枯燥的算法，也不谈那些深奥的架构，咱们聊点儿实在的——如何让你的网页像猎豹一样飞奔，而不是像蜗牛一样爬行🐌。

今天的主题是：CSS Containment 与 Content-Visibility：浏览器渲染性能优化新特性。

别听到“Containment”和“Content-Visibility”就觉得头大，以为是高深莫测的魔法咒语。其实它们就是浏览器提供给我们的两把锋利的宝剑，用来斩断页面渲染的性能瓶颈，让我们的用户体验蹭蹭往上涨。

一、前戏：浏览器渲染的那些事儿

在深入 Containment 和 Content-Visibility 之前，咱们先来简单回顾一下浏览器是如何把 HTML、CSS 和 JavaScript 这些“原材料”变成我们看到的精美网页的。这个过程大致可以分为以下几个步骤：

解析 HTML（Parse HTML）： 浏览器读取 HTML 文件，将其解析成一个 DOM 树（Document Object Model）。DOM 树就像一棵倒过来的树，根节点是 <html> 标签，然后一层一层地展开，包含了页面中所有的元素和属性。
解析 CSS（Parse CSS）： 浏览器读取 CSS 文件，将其解析成一个 CSSOM 树（CSS Object Model）。CSSOM 树包含了页面中所有元素的样式信息。
渲染树构建（Render Tree Construction）： 浏览器将 DOM 树和 CSSOM 树合并，构建出一个渲染树。渲染树只包含需要显示的元素，以及它们的样式信息。注意，display: none; 的元素不会出现在渲染树中。
布局（Layout）： 浏览器计算渲染树中每个元素的位置和大小，也就是确定它们在页面上的坐标。这个过程也称为“回流（Reflow）”。
绘制（Paint）： 浏览器将渲染树中的每个元素绘制到屏幕上。这个过程也称为“重绘（Repaint）”。
合成（Composite）： 如果页面中使用了 transform、opacity 等属性，浏览器会将不同的图层合成在一起，最终显示在屏幕上。

重点来了！ 上面这些步骤中，最耗费性能的就是 布局（Layout） 和 绘制（Paint）。每次修改 DOM 结构、元素的位置或大小、或者元素的样式，都可能触发回流和重绘。而回流和重绘就像蝴蝶效应一样，一个小小的改动，可能导致整个页面的重新计算和绘制，严重影响性能。

想象一下，你辛辛苦苦写了一堆代码，结果用户打开你的网页，卡得像PPT一样，是不是很尴尬？ 😥

二、 Containment：隔离！隔离！隔离！

Containment，顾名思义，就是“包含、限制”的意思。在 CSS 中，Containment 是一种指示浏览器将一个元素及其内容视为一个独立的渲染区域的技术。这意味着，当这个元素内部发生变化时，浏览器只需要重新渲染这个元素及其内容，而不需要重新渲染整个页面。

Containment 主要有以下几个值：

none： 默认值，表示不应用 Containment。
layout： 限制布局。当元素应用了 contain: layout; 时，浏览器会将该元素视为一个独立的布局区域。这意味着，该元素内部的布局变化不会影响到外部的元素。
paint： 限制绘制。当元素应用了 contain: paint; 时，浏览器会将该元素视为一个独立的绘制区域。这意味着，该元素内部的绘制变化不会影响到外部的元素。
size： 限制尺寸。当元素应用了 contain: size; 时，浏览器会认为该元素是完全独立的，大小是固定的，不会根据内容变化而变化。需要注意的是，contain: size需要显式设置元素的 width 和 height，否则会失效。
content： 包含 layout 和 paint。
strict： 包含 size、layout 和 paint。最严格的 Containment，性能优化效果也最好。

举个栗子🌰：

假设我们有一个复杂的页面，其中包含一个导航栏和一个内容区域。如果我们在导航栏上应用 contain: layout;，那么当用户点击导航栏中的链接时，只会重新渲染导航栏，而不会影响到内容区域。这样就可以大大提高页面的响应速度。

表格总结：

值	描述	影响
`none`	默认值，不应用 Containment。	无影响。
`layout`	将元素视为独立的布局区域，内部的布局变化不会影响到外部的元素。	限制回流的范围。
`paint`	将元素视为独立的绘制区域，内部的绘制变化不会影响到外部的元素。	限制重绘的范围。
`size`	认为元素是完全独立的，大小是固定的，不会根据内容变化而变化。需要显式设置元素的 width 和 height。	限制尺寸的变化。
`content`	包含 `layout` 和 `paint`。	同时限制回流和重绘的范围。
`strict`	包含 `size`、`layout` 和 `paint`。	最严格的 Containment，限制尺寸变化，回流和重绘的范围。

使用 Containment 的注意事项：

Containment 并不是万能的。过度使用 Containment 可能会导致性能下降。因为浏览器需要为每个 Containment 区域维护独立的状态，这会增加内存和 CPU 的开销。
Containment 可能会影响元素的样式和布局。例如，如果一个元素应用了 contain: strict;，那么它的子元素就不能超出它的边界。
Containment 可能会影响 JavaScript 的行为。例如，如果一个元素应用了 contain: layout;，那么当该元素内部的 DOM 结构发生变化时，外部的 JavaScript 代码可能无法正确地获取到最新的 DOM 结构。

最佳实践：

只在需要的地方使用 Containment。
根据实际情况选择合适的 Containment 值。
在应用 Containment 之前，先进行性能测试，确保 Containment 确实能够提高性能。

三、 Content-Visibility：懒加载的终极进化！

Content-Visibility 是 CSS 中一个相对较新的属性，它可以控制元素是否被渲染。与 display: none; 不同的是，content-visibility: hidden; 的元素仍然会占据空间，但不会被渲染。这意味着，浏览器不会为该元素及其内容构建渲染树，也不会进行布局和绘制。

Content-Visibility 主要有以下几个值：

visible： 默认值，表示元素可见。
hidden： 表示元素不可见，但仍然会占据空间。
auto： 浏览器自动决定是否渲染元素。如果元素在视口内，则渲染；如果元素在视口外，则不渲染。这是 Content-Visibility 最常用的值。
contain： 类似于 content: auto;，但会应用 Containment。

Content-Visibility 的最大亮点就是 auto 值。 它可以实现“视口级别的懒加载”。也就是说，只有当元素进入视口时，浏览器才会渲染它。这对于包含大量内容的长页面来说，可以大大提高初始加载速度，减少内存占用，提高页面响应速度。

举个栗子🌰：

假设我们有一个包含大量图片的相册页面。如果我们在每个图片上应用 content-visibility: auto;，那么只有当用户滚动到图片的位置时，浏览器才会加载并渲染该图片。这样就可以避免一次性加载所有图片，提高页面的初始加载速度。

代码示例：

<div class="album">
  <img src="image1.jpg" alt="Image 1" loading="lazy">
  <img src="image2.jpg" alt="Image 2" loading="lazy">
  <img src="image3.jpg" alt="Image 3" loading="lazy">
  <!-- 更多图片 -->
</div>

.album img {
  content-visibility: auto;
}

对比 content-visibility: auto; 和 loading="lazy"：

特性	`content-visibility: auto;`	`loading="lazy"`
适用范围	可以应用于任何元素，不仅仅是 `<img>` 标签。	只能应用于 `<img>` 和 `<iframe>` 标签。
渲染控制	可以完全阻止元素的渲染，包括布局和绘制。	只能延迟加载图片或 iframe 的内容，不能阻止元素的渲染。
性能优化程度	性能优化程度更高，因为可以完全避免不必要的渲染。	性能优化程度相对较低，因为元素仍然会被渲染，只是延迟加载内容。
兼容性	兼容性相对较新，需要较新的浏览器版本支持。	兼容性较好，大多数现代浏览器都支持。

结论： content-visibility: auto; 可以看作是 loading="lazy" 的终极进化版。它不仅可以延迟加载图片，还可以延迟加载任何元素，并且可以完全避免不必要的渲染，从而实现更好的性能优化。

使用 Content-Visibility 的注意事项：

Content-Visibility 可能会影响元素的样式和布局。例如，如果一个元素应用了 content-visibility: hidden;，那么它的子元素也会被隐藏。
Content-Visibility 可能会影响 JavaScript 的行为。例如，如果一个元素应用了 content-visibility: auto;，那么当该元素进入视口时，可能会触发 JavaScript 代码的执行。
Content-Visibility 可能会影响 SEO。搜索引擎可能会认为 content-visibility: hidden; 的元素是隐藏内容，从而降低页面的排名。

最佳实践：

只在需要的地方使用 Content-Visibility。
在应用 Content-Visibility 之前，先进行性能测试，确保 Content-Visibility 确实能够提高性能。
注意 Content-Visibility 对样式、布局、JavaScript 和 SEO 的影响。

四、 Containment + Content-Visibility：双剑合璧，天下无敌！

Containment 和 Content-Visibility 可以结合使用，从而实现更强大的性能优化效果。

举个栗子🌰：

假设我们有一个包含大量复杂组件的仪表盘页面。我们可以将每个组件应用 content-visibility: auto;，使其只有在进入视口时才会被渲染。同时，我们可以在每个组件内部应用 Containment，使其内部的变化不会影响到外部的元素。这样就可以大大提高页面的初始加载速度和响应速度。

代码示例：

<div class="dashboard">
  <div class="component">
    <!-- 组件内容 -->
  </div>
  <div class="component">
    <!-- 组件内容 -->
  </div>
  <!-- 更多组件 -->
</div>

.component {
  content-visibility: auto;
  contain: layout;
}

总结：

Containment 和 Content-Visibility 是 CSS 中两个非常强大的性能优化特性。Containment 可以隔离渲染区域，限制回流和重绘的范围。Content-Visibility 可以实现视口级别的懒加载，避免不必要的渲染。两者结合使用，可以大大提高页面的性能和用户体验。

五、实战演练：用 Containment 和 Content-Visibility 优化一个博客文章列表

为了更好地理解 Containment 和 Content-Visibility 的用法，我们来实战演练一下，用它们来优化一个博客文章列表。

原始代码：

<div class="blog-list">
  <div class="blog-item">
    <h2>文章标题 1</h2>
    <p>文章内容摘要 1</p>
    <img src="image1.jpg" alt="文章图片 1">
  </div>
  <div class="blog-item">
    <h2>文章标题 2</h2>
    <p>文章内容摘要 2</p>
    <img src="image2.jpg" alt="文章图片 2">
  </div>
  <!-- 更多文章 -->
</div>

优化后的代码：

<div class="blog-list">
  <div class="blog-item">
    <h2>文章标题 1</h2>
    <p>文章内容摘要 1</p>
    <img src="image1.jpg" alt="文章图片 1" loading="lazy">
  </div>
  <div class="blog-item">
    <h2>文章标题 2</h2>
    <p>文章内容摘要 2</p>
    <img src="image2.jpg" alt="文章图片 2" loading="lazy">
  </div>
  <!-- 更多文章 -->
</div>

.blog-item {
  content-visibility: auto;
  contain: layout;
}

优化说明：

我们在 .blog-item 上应用了 content-visibility: auto;，使其只有在进入视口时才会被渲染。
我们在 .blog-item 上应用了 contain: layout;，使其内部的变化不会影响到外部的元素。
我们在 <img> 标签上添加了 loading="lazy" 属性，使其延迟加载图片。

优化效果：

通过以上优化，我们可以大大提高博客文章列表的初始加载速度和响应速度。用户可以更快地看到页面内容，并且可以流畅地滚动浏览文章列表。

六、总结：性能优化，永无止境！

今天，我们一起学习了 CSS Containment 和 Content-Visibility 这两个强大的性能优化特性。希望通过今天的讲解，大家能够更好地理解它们的原理和用法，并且能够灵活地应用到实际项目中。

记住，性能优化是一个永无止境的过程。我们需要不断学习新的技术，不断改进代码，才能让我们的网页像猎豹一样飞奔，为用户带来更好的体验。

最后，祝大家代码写得飞起，bug 永远远离！ 🚀

感谢各位的观看，咱们下期再见！ 👋

一、 前戏：浏览器渲染的那些事儿

二、 Containment：隔离！隔离！隔离！

三、 Content-Visibility：懒加载的终极进化！

四、 Containment + Content-Visibility：双剑合璧，天下无敌！

五、 实战演练：用 Containment 和 Content-Visibility 优化一个博客文章列表

六、 总结：性能优化，永无止境！

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一、前戏：浏览器渲染的那些事儿

五、实战演练：用 Containment 和 Content-Visibility 优化一个博客文章列表

六、总结：性能优化，永无止境！

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