JavaScript中的DOM操作為什么很慢

本篇內容主要講解“JavaScript中的DOM操作為什么很慢”，感興趣的朋友不妨來看看。本文介紹的方法操作簡單快捷，實用性強。下面就讓小編來帶大家學習“JavaScript中的DOM操作為什么很慢”吧!

瀏覽器是如何呈現(xiàn)一張頁面的

一個瀏覽器有許多模塊，其中負責呈現(xiàn)頁面的是渲染引擎模塊，比較熟悉的有WebKit和Gecko等，這里也只會涉及這個模塊的內容。

先用文字大致闡述下這個過程：

• 解析HTML，并生成一棵DOM tree

• 解析各種樣式并結合DOM tree生成一棵Render tree

• 對Render tree的各個節(jié)點計算布局信息，比如box的位置與尺寸

• 根據Render tree并利用瀏覽器的UI層進行繪制

其中DOM tree和Render tree上的節(jié)點并非一一對應，比如一個”display:none"的節(jié)點就只會存在于DOM tree上，而不會出現(xiàn)在Render tree上，因為這個節(jié)點不需要被繪制。

上圖是Webkit的基本流程，在術語上和Gecko可能會有不同，這里貼上Gecko的流程圖，不過文章下面的內容都會統(tǒng)一使用Webkit的術語。

影響頁面呈現(xiàn)的因素有許多，比如link的位置會影響首屏呈現(xiàn)等。但這里主要集中討論與layout相關的內容。

paint是一個耗時的過程，然而layout是一個更耗時的過程，我們無法確定layout一定是自上而下或是自下而上進行的，甚至一次layout會牽涉到整個文檔布局的重新計算。

但是layout是肯定無法避免的，所以我們主要是要最小化layout的次數(shù)。

什么情況下瀏覽器會進行l(wèi)ayout

在考慮如何最小化layout次數(shù)之前，要先了解什么時候瀏覽器會進行l(wèi)ayout。

layout（reflow）一般被稱為布局，這個操作是用來計算文檔中元素的位置和大小，是渲染前重要的一步。在HTML***次被加載的時候，會有一次layout之外，js腳本的執(zhí)行和樣式的改變同樣會導致瀏覽器執(zhí)行l(wèi)ayout，這也是本文的主要要討論的內容。

一般情況下，瀏覽器的layout是lazy的，也就是說：在js腳本執(zhí)行時，是不會去更新DOM的，任何對DOM的修改都會被暫存在一個隊列中，在當前js的執(zhí)行上下文完成執(zhí)行后，會根據這個隊列中的修改，進行一次layout。

然而有時希望在js代碼中立刻獲取***的DOM節(jié)點信息，瀏覽器就不得不提前執(zhí)行l(wèi)ayout，這是導致DOM性能問題的主因。

如下的操作會打破常規(guī)，并觸發(fā)瀏覽器執(zhí)行l(wèi)ayout：

• 通過js獲取需要計算的DOM屬性

• 添加或刪除DOM元素

• resize瀏覽器窗口大小

• 改變字體

• css偽類的激活，比如:hover

• 通過js修改DOM元素樣式且該樣式涉及到尺寸的改變

我們來通過一個例子直觀的感受下：

// Read var h2 = element1.clientHeight;  // Write (invalidates layout) element1.style.height = (h2 * 2) + 'px';  // Read (triggers layout) var h3 = element2.clientHeight;  // Write (invalidates layout) element2.style.height = (h3 * 2) + 'px';  // Read (triggers layout) var h4 = element3.clientHeight;  // Write (invalidates layout) element3.style.height = (h4 * 2) + 'px';

clientHeight，這個屬性是需要計算得到的，于是就會觸發(fā)瀏覽器的一次layout。我們來利用chrome（v47.0）的開發(fā)者工具看下（截圖中的timeline record已經經過篩選，僅顯示layout）：

上面的例子中，代碼首先修改了一個元素的樣式，接下來讀取另一個元素的clientHeight屬性，由于之前的修改導致當前DOM被標記為臟，為了保證能準確的獲取這個屬性，瀏覽器會進行一次layout（我們發(fā)現(xiàn)chrome的開發(fā)者工具良心的提示了我們這個性能問題）。

優(yōu)化這段代碼很簡單，預先讀取所需要的屬性，在一起修改即可。

// Read var h2 = element1.clientHeight;  var h3 = element2.clientHeight;  var h4 = element3.clientHeight;  // Write (invalidates layout) element1.style.height = (h2 * 2) + 'px';  element2.style.height = (h3 * 2) + 'px';  element3.style.height = (h4 * 2) + 'px';

看下這次的情況：

下面再介紹一些其他的優(yōu)化方案。

最小化layout的方案

上面提到的一個批量讀寫是一個，主要是因為獲取一個需要計算的屬性值導致的，那么哪些值是需要計算的呢？

這個鏈接里有介紹大部分需要計算的屬性：http://gent.ilcore.com/2011/03/how-not-to-trigger-layout-in-webkit.html

再來看看別的情況：

面對一系列DOM操作

針對一系列DOM操作（DOM元素的增刪改），可以有如下方案：

• documentFragment

• display: none

• cloneNode

比如（僅以documentFragment為例）：

var fragment = document.createDocumentFragment();  for (var i=0; i < items.length; i++){    var item = document.createElement("li");   item.appendChild(document.createTextNode("Option " + i);   fragment.appendChild(item); } list.appendChild(fragment);

這類優(yōu)化方案的核心思想都是相同的，就是先對一個不在Render tree上的節(jié)點進行一系列操作，再把這個節(jié)點添加回Render tree，這樣無論多么復雜的DOM操作，最終都只會觸發(fā)一次layout。

面對樣式的修改

針對樣式的改變，我們首先需要知道并不是所有樣式的修改都會觸發(fā)layout，因為我們知道layout的工作是計算RenderObject的尺寸和大小信息，那么我如果只是改變一個顏色，是不會觸發(fā)layout的。

這里有一個網站CSS triggers，詳細列出了各個CSS屬性對瀏覽器執(zhí)行l(wèi)ayout和paint的影響。

像下面這種情況，和上面講優(yōu)化的部分是一樣的，注意下讀寫即可。

elem.style.height = "100px"; // mark invalidated  elem.style.width = "100px";  elem.style.marginRight = "10px"; elem.clientHeight // force layout here

但是要提一下動畫，這邊講的是js動畫，比如：

function animate (from, to) {    if (from === to) return    requestAnimationFrame(function () {     from += 5     element1.style.height = from + "px"     animate(from, to)   }) }  animate(100, 500)

動畫的每一幀都會導致layout，這是無法避免的，但是為了減少動畫帶來的layout的性能損失，可以將動畫元素絕對定位，這樣動畫元素脫離文本流，layout的計算量會減少很多。

使用requestAnimationFrame

任何可能導致重繪的操作都應該放入requestAnimationFrame

在現(xiàn)實項目中，代碼按模塊劃分，很難像上例那樣組織批量讀寫。那么這時可以把寫操作放在requestAnimationFrame的callback中，統(tǒng)一讓寫操作在下一次paint之前執(zhí)行。

// Read var h2 = element1.clientHeight;  // Write requestAnimationFrame(function() {    element1.style.height = (h2 * 2) + 'px'; });  // Read var h3 = element2.clientHeight;  // Write requestAnimationFrame(function() {    element2.style.height = (h3 * 2) + 'px'; });

可以很清楚的觀察到Animation Frame觸發(fā)的時機，MDN上說是在paint之前觸發(fā)，不過我估計是在js腳本交出控制權給瀏覽器進行DOM的invalidated check之前執(zhí)行。

其他注意點

除了由于觸發(fā)了layout而導致性能問題外，這邊再列出一些其他細節(jié)：

緩存選擇器的結果，減少DOM查詢。這里要特別提下HTMLCollection。HTMLCollection是通過document.getElementByTagName得到的對象類型，和數(shù)組類型很類似但是每次獲取這個對象的一個屬性，都相當于進行一次DOM查詢：

var divs = document.getElementsByTagName("div");  for (var i = 0; i < divs.length; i++){  //infinite loop  document.body.appendChild(document.createElement("div")); }

比如上面的這段代碼會導致***循環(huán)，所以處理HTMLCollection對象的時候要做些緩存。

另外，減少DOM元素的嵌套深度并優(yōu)化css，去除無用的樣式對減少layout的計算量有一定幫助。

在DOM查詢時，querySelector和querySelectorAll應該是***的選擇，它們功能***大，但執(zhí)行效率很差，如果可以的話，盡量用其他方法替代。

自己對View層的想法

上面的內容理論方面的東西偏多，從實踐的角度來看，上面討論的內容，正好是View層需要處理的事情。已經有一個庫FastDOM來做這個事情，不過它的代碼是這樣的：

fastdom.read(function() {    console.log('read'); });  fastdom.write(function() {    console.log('write'); });

問題很明顯，會導致callback hell，并且也可以預見到像FastDOM這樣的imperative的代碼缺乏擴展性，關鍵在于用了requestAnimationFrame后就變成了異步編程的問題了。要讓讀寫狀態(tài)同步，那必然需要在DOM的基礎上寫個Wrapper來內部控制異步讀寫，不過都到了這份上，感覺可以考慮直接上React了。

到此，相信大家對“JavaScript中的DOM操作為什么很慢”有了更深的了解，不妨來實際操作一番吧！這里是億速云網站，更多相關內容可以進入相關頻道進行查詢，關注我們，繼續(xù)學習！