(转)网页性能管理详解

作者:信息技术

网页质量管理详解

2015/09/17 · HTML5, JavaScript · 性能

原著出处: 阮一峰   

你遇上过品质很不好的网页吗?

这种网页响应非常缓慢,占用一大波的CPU和内部存储器,浏览起来日常有卡顿,页面的动画效果也不流利。

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你会有哪些影响?作者推测,大大多客商会关闭这些页面,改为访问别的网址。作为二个开垦者,分明不情愿见到这种气象,怎么着工夫进步质量呢?

正文将详细介绍品质难题的产出原因,以及减轻格局。

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一、网页生成的长河

要明白网页品质为何不佳,就要询问网页是怎么变卦的。

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网页的转换进程,大概可以分成五步。

HTML代码转化成DOM CSS代码转化成CSSOM(CSS Object Model) 结合DOM和CSSOM,生成一棵渲染树(包蕴每一种节点的视觉音讯) 生成布局(layout),就要有所渲染树的具备节点开展平面合成 将布局绘制(paint)在显示器上

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HTML代码转化成DOM
CSS代码转化成CSSOM(CSS Object Model)
结合DOM和CSSOM,生成一棵渲染树(包含每个节点的视觉信息)
生成布局(layout),即将所有渲染树的所有节点进行平面合成
将布局绘制(paint)在屏幕上

那五步里面,第一步到第三步都十分的快,耗费时间的是第四步和第五步。

“生成布局”(flow)和”绘制”(paint)这两步,合称为”渲染“(render)。

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你遇上过质量相当差的网页吗?

一、网页的成形进程:大约可以分为五步。

二、重排和重绘

网页生成的时候,最少会渲染壹回。客户访问的经过中,还有大概会没完没了重复渲染。

以下三种情况,会招致网页重新渲染。

  • 修改DOM
  • 修改样式表
  • 客户事件(譬喻鼠标悬停、页面滚动、输入框键入文字、退换窗口大小等等)

再度渲染,就供给再行生成布局和再一次绘制。前面二个叫做”重排”(reflow),后面一个叫做”重绘”(repaint)。

亟需专一的是,”重绘”不自然须求”重排”,比方更动某些网页成分的水彩,就只会触发”重绘”,不会接触”重排”,因为布局尚未退换。可是,”重排”必然形成”重绘”,例如改动二个网页成分的职位,就能同不常候触发”重排”和”重绘”,因为布局改造了。

这种网页响应特别缓慢,占用大批量的CPU和内部存款和储蓄器,浏览起来平常有卡顿,页面包车型地铁动画片效果也不流畅。

 

三、对于品质的熏陶

重排和重绘会不断触发,那是不可改变局面的。可是,它们非常成本财富,是引致网页质量低下的根本原因。

巩固网页品质,正是要下落”重排”和”重绘”的频率和基金,尽量少触发重新渲染。

前边提到,DOM变动和体裁变动,都会接触重新渲染。然而,浏览器已经很智能了,会一心一意把具备的变动聚集在一起,排成三个行列,然后叁回性实行,尽量幸免多次再次渲染。

JavaScript

div.style.color = 'blue'; div.style.marginTop = '30px';

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div.style.color = 'blue';
div.style.marginTop = '30px';

下边代码中,div成分有三个样式变动,不过浏览器只会接触二回重排和重绘。

若是写得不好,就能接触一次重排和重绘。

JavaScript

div.style.color = 'blue'; var margin = parseInt(div.style.marginTop); div.style.marginTop = (margin + 10) + 'px';

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div.style.color = 'blue';
var margin = parseInt(div.style.marginTop);
div.style.marginTop = (margin + 10) + 'px';

上面代码对div成分设置背景观未来,第二行须求浏览器给出该因素的岗位,所以浏览器不得不立时重排。

平时的话,样式的写操作之后,倘使有上边这一个属性的读操作,都会吸引浏览器立时重新渲染。

JavaScript

offsetTop/offsetLeft/offsetWidth/offsetHeight scrollTop/scrollLeft/scrollWidth/scrollHeight clientTop/clientLeft/clientWidth/clientHeight getComputedStyle()

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offsetTop/offsetLeft/offsetWidth/offsetHeight
scrollTop/scrollLeft/scrollWidth/scrollHeight
clientTop/clientLeft/clientWidth/clientHeight
getComputedStyle()

为此,从质量角度牵挂,尽量不要把读操作和写操作,放在一个言辞里面。

JavaScript

// bad div.style.left = div.offsetLeft + 10 + "px"; div.style.top = div.offsetTop + 10 + "px"; // good var left = div.offsetLeft; var top = div.offsetTop; div.style.left = left + 10 + "px"; div.style.top = top + 10 + "px";

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// bad
div.style.left = div.offsetLeft + 10 + "px";
div.style.top = div.offsetTop + 10 + "px";
 
// good
var left = div.offsetLeft;
var top  = div.offsetTop;
div.style.left = left + 10 + "px";
div.style.top = top + 10 + "px";

诚如的平整是:

体制表越简单,重排和重绘就越快。 重排和重绘的DOM成分层级越高,开支就越高。 table元素的重排和重绘费用,要压倒div成分

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样式表越简单,重排和重绘就越快。
重排和重绘的DOM元素层级越高,成本就越高。
table元素的重排和重绘成本,要高于div元素

您会有怎样影响?作者猜忌,大繁多客商会停业那几个页面,改为访问别的网址。作为多个开荒者,断定不愿意看到这种情景,那么怎么着本事提升品质呢?

HTML代码转化成DOM

CSS代码转化成CSSOM(CSS Object Model)

style="font-size: 16px;">结合DOM和CSSOM,生成一棵渲染树(包罗各样节点的视觉音信)

style="font-size: 16px;">生成布局(layout),就要有所渲染树的持有节点举行平面合成

将布局绘制(paint)在显示器上

四、升高质量的八个妙技

有一部分本领,能够缩小浏览重视新渲染的频率和本钱。

首先条是上一节聊起的,DOM 的八个读操作(或多少个写操作),应该献身一齐。不要多个读操作之间,出席多个写操作。

其次条,若是有些样式是通过重排获得的,那么最佳缓存结果。防止下贰回利用的时候,浏览器又要重排。

其三条,不要一条条地改造样式,而要通过更动class,只怕csstext属性,三次性地转移样式。

JavaScript

// bad var left = 10; var top = 10; el.style.left = left + "px"; el.style.top = top + "px"; // good el.className += " theclassname"; // good el.style.cssText += "; left: " + left + "px; top: " + top + "px;";

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// bad
var left = 10;
var top = 10;
el.style.left = left + "px";
el.style.top  = top  + "px";
 
// good
el.className += " theclassname";
 
// good
el.style.cssText += "; left: " + left + "px; top: " + top + "px;";

第四条,尽量选拔离线DOM,并不是忠实的网面DOM,来退换成分样式。比方,操作Document Fragment对象,实现后再把那几个目的参与DOM。再举例,使用 cloneNode() 方法,在仿制的节点上实行操作,然后再用克隆的节点替换原始节点。

第五条,先将成分设为 display: none (需求1次重排和重绘),然后对那么些节点开展玖拾叁次操作,最后再回复展现(要求1次重排和重绘)。那样一来,你就用两回重复渲染,替代了大概高达一百遍的重新渲染。

第六条,position属性为absolute或fixed的成分,重排的花费会很小,因为不用考虑它对别的因素的熏陶。

第七条,只在需要的时候,才将成分的display属性为可知,因为不可知的因素不影响重排和重绘。别的,visibility : hidden 的要素只对重排有影响,不影响重绘。

第八条,使用设想DOM的脚本库,比方React等。

第九条,使用 window.requestAnimationFrame()、window.requestIdleCallback() 那多少个方法调节重新渲染(详见后文)。

本文将详细介绍质量问题的产出原因,以及消除方法。

这五步里面,第一步到第三步都非常的慢,耗费时间的是第四步和第五步。

五、刷新率

重重时候,密集的再次渲染是不可能制止的,比方scroll事件的回调函数和网页动画。

网页动画的每一帧(frame)都以贰遍重复渲染。每秒低于24帧的卡通片,人眼就能够感受到停顿。平常的网页动画,供给完结每秒30帧到60帧的功用,技艺比较流畅。假诺能落得每秒70帧乃至80帧,就能Infiniti流畅。

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相当多显示器的基础代谢频率是60Hz,为了与系统同样,以及节省电力,浏览器会自动依照那些频率,刷新动画(要是得以做到的话)。

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因此,借使网页动画能够形成每秒60帧,就能够跟荧屏同步刷新,到达最佳的视觉效果。那意味,一秒之内实行五16回重复渲染,老是重复渲染的年月无法超越16.66阿秒。

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一秒之内能够成功多少次重复渲染,那么些目标就被称为”刷新率”,立陶宛共和国(Republic of Lithuania)语为FPS(frame per second)。伍16遍重复渲染,便是60FPS。


 

六、开荒者工具的提姆eline面板

Chrome浏览器开垦者工具的Timeline面板,是翻开”刷新率”的最棒工具。这一节介绍怎么着行使这些工具。

第一,按下 F12 张开”开采者工具”,切换成Timeline面板。

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左上角有三个浅黄的圆点,那是摄像开关,按下它会形成浅海水绿。然后,在网页上开展一些操作,再按叁次按钮完成摄像。

Timeline面板提供二种查看格局:横条的是”事件形式”(伊芙nt Mode),展现重新渲染的各样风云所成本的年华;竖条的是”帧情势”(Frame Mode),突显每一帧的大运开销在哪儿。

先看”事件格局”,你能够从当中认清,质量难点时有爆发在哪些环节,是JavaScript的实践,仍然渲染?

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今是昨非的水彩代表不一致的事件。

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深草绿:互连网通讯和HTML分析 中绿:JavaScript推行金黄:样式计算和布局,即重排 中蓝:重绘

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蓝色:网络通信和HTML解析
黄色:JavaScript执行
紫色:样式计算和布局,即重排
绿色:重绘

哪类色块非常多,就认证质量源消开销在那边。色块越长,难点越大。

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帧情势(Frames mode)用来查看单个帧的耗费时间情形。每帧的色柱中度越低越好,表示耗时少。

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您能够看出,帧方式有两条水平的参照他事他说加以考察线。

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上边包车型大巴一条是60FPS,低于那条线,能够高达每秒60帧;下边包车型客车一条是30FPS,低于那条线,可以到达每秒叁十二次渲染。即使色柱都超过30FPS,这些网页就有品质难点了。

别的,还是能够查阅有些区间的耗时意况。

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还是点击每一帧,查看该帧的时光构成。

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一、网页生成的经过

"生成布局"(flow)和"绘制"(paint)这两步,合称为"渲染"(render)。

七、window.requestAnimationFrame()

有部分JavaScript方法能够调治重新渲染,大幅度提升网页质量。

个中最重大的,正是 window.requestAnimationFrame() 方法。它能够将或多或少代码放到下三回重复渲染时施行。

JavaScript

function doubleHeight(element) { var currentHeight = element.clientHeight; element.style.height = (currentHeight * 2) + 'px'; } elements.forEach(doubleHeight);

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function doubleHeight(element) {
  var currentHeight = element.clientHeight;
  element.style.height = (currentHeight * 2) + 'px';
}
elements.forEach(doubleHeight);

地点的代码应用循环操作,将各样成分的万丈都扩充一倍。不过,每趟循环都以,读操作前边跟着贰个写操作。那会在短期内接触多量的双重渲染,明显对于网页质量特不利。

大家得以应用window.requestAnimationFrame(),让读操作和写操作分离,把具有的写操作放到下一次重复渲染。

JavaScript

function doubleHeight(element) { var currentHeight = element.clientHeight; window.requestAnimationFrame(function () { element.style.height = (currentHeight * 2) + 'px'; }); } elements.forEach(doubleHeight);

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function doubleHeight(element) {
  var currentHeight = element.clientHeight;
  window.requestAnimationFrame(function () {
    element.style.height = (currentHeight * 2) + 'px';
  });
}
elements.forEach(doubleHeight);

页面滚动事件(scroll)的监听函数,就很适合用 window.requestAnimationFrame() ,推迟到下一回重复渲染。

JavaScript

$(window).on('scroll', function() { window.requestAnimationFrame(scrollHandler); });

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$(window).on('scroll', function() {
   window.requestAnimationFrame(scrollHandler);
});

自然,最适用的场馆仍然网页动画。上边是一个旋转动画的例子,成分每一帧旋转1度。

JavaScript

var rAF = window.requestAnimationFrame; var degrees = 0; function update() { div.style.transform = "rotate(" + degrees + "deg)"; console.log('updated to degrees ' + degrees); degrees = degrees + 1; rAF(update); } rAF(update);

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var rAF = window.requestAnimationFrame;
 
var degrees = 0;
function update() {
  div.style.transform = "rotate(" + degrees + "deg)";
  console.log('updated to degrees ' + degrees);
  degrees = degrees + 1;
  rAF(update);
}
rAF(update);

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八、window.requestIdleCallback()

再有三个函数window.requestIdleCallback(),也可以用来调治重新渲染。

它钦赐唯有当一帧的末段有空余时间,才会举办回调函数。

JavaScript

requestIdleCallback(fn);

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requestIdleCallback(fn);

地点代码中,只有当前帧的运行时刻低于16.66ms时,函数fn才会实践。不然,就延期到下一帧,若是下一帧也远非空闲时间,就延迟到下下一帧,就那样类推。

它还足以承受第一个参数,表示钦点的微秒数。假设在钦点的近年来之内,每一帧都未曾空余时间,那么函数fn将会强制执行。

JavaScript

requestIdleCallback(fn, 5000);

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requestIdleCallback(fn, 5000);

地点的代码表示,函数fn最晚会在四千皮秒之后实行。

函数 fn 还可以二个 deadline 对象作为参数。

JavaScript

requestIdleCallback(function someHeavyComputation(deadline) { while(deadline.timeRemaining() > 0) { doWorkIfNeeded(); } if(thereIsMoreWorkToDo) { requestIdleCallback(someHeavyComputation); } });

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requestIdleCallback(function someHeavyComputation(deadline) {
  while(deadline.timeRemaining() > 0) {
    doWorkIfNeeded();
  }
 
  if(thereIsMoreWorkToDo) {
    requestIdleCallback(someHeavyComputation);
  }
});

地点代码中,回调函数 someHeavyComputation 的参数是贰个 deadline 对象。

deadline对象有三个措施和二个特性:timeRemaining() 和 didTimeout。

(1)timeRemaining() 方法

timeRemaining() 方法重回当前帧还剩下的飞秒。那一个点子只可以读,不能够写,况兼会动态更新。由此能够不停车检查查那一个天性,借使还也有剩余时间的话,就不断施行有个别职务。一旦这脾天性等于0,就把任务分配到下一轮requestIdleCallback

前边的示范代码之中,只要当前帧还也许有空闲时间,就任何时间任何地方调用doWorkIfNeeded方法。一旦未有空闲时间,不过任务还平素不全施行,就分配到下一轮requestIdleCallback

(2)didTimeout属性

deadline对象的 didTimeout 属性会重返贰个布尔值,表示钦赐的时间是还是不是过期。这意味着,要是回调函数由于指定时间过期而接触,那么你会收获八个结实。

JavaScript

timeRemaining方法再次来到0 didTimeout 属性等于 true

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timeRemaining方法返回0
didTimeout 属性等于 true

之所以,尽管回调函数推行了,无非是三种原因:当前帧有空闲时间,或许指定时间到了。

JavaScript

function myNonEssentialWork (deadline) { while ((deadline.timeRemaining() > 0 || deadline.didTimeout) && tasks.length > 0) doWorkIfNeeded(); if (tasks.length > 0) requestIdleCallback(myNonEssentialWork); } requestIdleCallback(myNonEssentialWork, 5000);

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function myNonEssentialWork (deadline) {
  while ((deadline.timeRemaining() > 0 || deadline.didTimeout) && tasks.length > 0)
    doWorkIfNeeded();
 
  if (tasks.length > 0)
    requestIdleCallback(myNonEssentialWork);
}
 
requestIdleCallback(myNonEssentialWork, 5000);

上面代码确认保证了,doWorkIfNeeded 函数一定会在昨天有些相比较空闲的光阴(也许在指按期间过期后)获得一再执行。

requestIdleCallback 是三个很新的函数,刚刚引进专门的学业,最近唯有Chrome协理。

网页的变动进程,大致能够分成五步。

二、重排和重绘

九、仿照效法链接

  • Domenico De Felice, How browsers work
  • Stoyan Stefanov, Rendering: repaint, reflow/relayout, restyle
  • Addy Osmani, Improving Web App Performance With the Chrome DevTools Timeline and Profiles
  • Tom Wiltzius, Jank Busting for Better Rendering Performance
  • Paul Lewis, Using requestIdleCallback

(完)

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HTML代码转化成DOM

 

CSS代码转化成CSSOM(CSS Object Model)

网页生成的时候,起码会渲染贰次。顾客访谈的长河中,还恐怕会反复重复渲染。

组合DOM和CSSOM,生成一棵渲染树(满含每一种节点的视觉音信)

以下二种意况,会导致网页重新渲染。

变动布局(layout),就要有所渲染树的持有节点实行平面合成

修改DOM

修改样式表

style="font-size: 16px;">客户事件(举个例寅虎标悬停、页面滚动、输入框键入文字、改造窗口大小等等)

将布局绘制(paint)在显示屏上

重复渲染,就需求重新生成布局和另行绘制。前面八个叫做"重排"(reflow),前面一个叫做"重绘"(repaint)。

那五步里面,第一步到第三步都不慢,耗费时间的是第四步和第五步。

内需注意的是,"重绘"不自然须要"重排",举例退换某些网页成分的水彩,就只会接触"重绘",不会触发"重排",因为布局尚未改观。但是,"重排"必然形成"重绘",比如改变叁个网页成分的岗位,就能同有的时候间触发"重排"和"重绘",因为布局改换了。

"生成布局"(flow)和"绘制"(paint)这两步,合称为"渲染"(render)。

 

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三、对于性能的影响

二、重排和重绘

 

网页生成的时候,起码会渲染贰遍。顾客采访的长河中,还会没完没了重复渲染。

重排和重绘会不断触发,那是不可防止的。不过,它们非常成本财富,是导致网页质量低下的根本原因。

以下三种状态,会招致网页重新渲染。

做实网页品质,便是要下跌"重排"和"重绘"的频率和资金,尽量少触发重新渲染。

修改DOM

眼下提到,DOM变动和样式变动,都会触发重新渲染。可是,浏览器已经很智能了,会尽量把富有的变动聚集在同步,排成一个队列,然后一遍性试行,尽量防止多次重复渲染。

修改样式表

 

顾客事件(举个例子鼠标悬停、页面滚动、输入框键入文字、改动窗口大小等等)

div.style.color = 'blue';

div.style.marginTop = '30px';

再次渲染,就要求再一次生成布局和另行绘制。前面多个叫做"重排"(reflow),前者叫做"重绘"(repaint)。

 

供给在乎的是,"重绘"不明确供给"重排",比方改动有些网页成分的颜料,就只会接触"重绘",不会接触"重排",因为布局尚未更换。可是,"重排"必然导致"重绘",比方改换三个网页成分的职责,就能够同一时候触发"重排"和"重绘",因为布局改造了。

上面代码中,div成分有三个样式变动,可是浏览器只会接触二回重排和重绘。

三、对于质量的震慑

假诺写得倒霉,就能接触三遍重排和重绘。

重排和重绘会不断触发,那是不可幸免的。可是,它们特别花费财富,是促成网页品质低下的根本原因。

 

进步网页品质,便是要收缩"重排"和"重绘"的效用和资金财产,尽量少触发重新渲染。

div.style.color = 'blue';

var margin = parseInt(div.style.marginTop);

div.style.marginTop = (margin + 10) + 'px';

前方提到,DOM变动和样式变动,都会触发重新渲染。但是,浏览器已经很智能了,会尽量把全体的改变聚焦在协同,排成二个类别,然后壹回性推行,尽量幸免数十一次重新渲染。

 

div.style.color=‘blue‘;div.style.marginTop=‘30px‘;

上边代码对div成分设置背景观以往,第二行要求浏览器给出该因素的职位,所以浏览器不得不马上重排。

地点代码中,div成分有多个样式变动,可是浏览器只会触发贰回重排和重绘。

相似的话,样式的写操作之后,倘诺有上面这个属性的读操作,都会掀起浏览器立即重新渲染。

假使写得不好,就能接触一回重排和重绘。

 

div.style.color=‘blue‘;

var margin=parseInt(div.style.marginTop);

div.style.marginTop=(margin+10)+‘px‘;

style="font-size: 16px;">offsetTop/offsetLeft/offsetWidth/offsetHeight

style="font-size: 16px;">scrollTop/scrollLeft/scrollWidth/scrollHeight

style="font-size: 16px;">clientTop/clientLeft/clientWidth/clientHeight

getComputedStyle()

地点代码对div成分设置背景观以往,第二行供给浏览器给出该因素的岗位,所以浏览器不得不马上重排。

 

平日的话,样式的写操作之后,假使有上边这一个属性的读操作,都会吸引浏览器立即重新渲染。

为此,从性质角度思索,尽量不要把读操作和写操作,放在二个言辞里面。

offsetTop/offsetLeft/offsetWidth/offsetHeight

scrollTop/scrollLeft/scrollWidth/scrollHeight

clientTop/clientLeft/clientWidth/clientHeight

getComputedStyle()

 

故此,从性质角度思索,尽量不要把读操作和写操作,放在贰个言语里面。

// bad

div.style.left = div.offsetLeft + 10 + "px";

div.style.top = div.offsetTop + 10 + "px";

// bad

div.style.left= div.offsetLeft+10+"px";

div.style.top= div.offsetTop+10+"px";

// good

var left= div.offsetLeft;

var top= div.offsetTop;

div.style.left= left+10+"px";

div.style.top= top+10+"px";

 

相似的法规是:

// good

var left = div.offsetLeft;

var top = div.offsetTop;

div.style.left = left + 10 + "px";

div.style.top = top + 10 + "px";

体制表越轻松,重排和重绘就越快。

 

重排和重绘的DOM成分层级越高,开销就越高。

相似的平整是:

table成分的重排和重绘花费,要超过div成分

体制表越轻便,重排和重绘就越快。

style="font-size: 16px;">重排和重绘的DOM成分层级越高,成本就越高。

style="font-size: 16px;">table成分的重排和重绘费用,要当先div成分

四、提升质量的七个本事

 

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