从重绘重排角度讲解transform的动画性能

BigTomato 发布于2019-08-21 11:35 / 1360人阅读

摘要：完成重排后，浏览器会重新绘制受影响的部分到屏幕，该过程称为重绘。重排必然导致重绘，所以重排更加恶心。使用绝对位置定位页面上的动画元素，将其脱离文档流，可以有效的防止重排。

render树的构建

浏览器取回代码后，首先会构造DOM树，根据HTML标签，构造DOM树。

之后会解析CSS样式，解析的顺序是浏览器的样式 -> 用户自定义的样式 -> 页面的link标签等引进来的样式 -> 写在style标签里面的内联样式

最后根据DOM树以及解析的CSS样式，构造RENDER树，在RENDER树中，会把DOM树中没有的元素给去除，比如head标签以及里面的内容，以及display:none的元素也会被去除。

一旦RENDER树构建完成，浏览器会把树里面的内容绘制在屏幕上。

Beautiful page

Once upon a time there was a looong paragraph...

...

构造的DOM树如下

documentElement (html)
    head
        title
    body
        p
            [text node]
        
        div 
            [text node]
        
        div
            img
        
        ...

RENDER树如下

root (RenderView)
    body
        p
            line 1
        line 2
        line 3
        ...
        
    div
        img
        
    ...

重绘(repaint)和重排(reflow)

当DOM的变化影响了元素的几何属性（宽或高），浏览器需要重新计算元素的几何属性，同样其他元素的几何属性和位置也会因此受到影响。浏览器会使渲染树中受到影响的部分失效，并重新构造渲染树。这个过程称为重排。完成重排后，浏览器会重新绘制受影响的部分到屏幕，该过程称为重绘。并不是所有的DOM变化都会影响几何属性，比如改变一个元素的背景色并不会影响元素的宽和高，这种情况下只会发生重绘。

重排必然导致重绘，所以重排更加恶心。其实我们一直研究的应该是怎么避免触发多次重排。

重排何时发生

添加或者删除可见的DOM元素
元素位置改变
元素尺寸改变
元素内容改变（例如：一个文本被另一个不同尺寸的图片替代）
页面渲染初始化（这个无法避免）
浏览器窗口尺寸改变

浏览器的自动优化

var ele = document.getElementById("myDiv");
ele.style.borderLeft = "1px";
ele.style.borderRight = "2px";
ele.style.padding = "5px";

乍一想，元素的样式改变了三次，每次改变都会引起重排和重绘，所以总共有三次重排重绘过程，但是浏览器并不会这么笨，它会把三次修改“保存”起来（大多数浏览器通过队列化修改并批量执行来优化重排过程），一次完成！但是，有些时候你可能会（经常是不知不觉）强制刷新队列并要求计划任务立即执行。获取布局信息的操作会导致队列刷新，比如：

offsetTop, offsetLeft, offsetWidth, offsetHeight
scrollTop, scrollLeft, scrollWidth, scrollHeight
clientTop, clientLeft, clientWidth, clientHeight
getComputedStyle() (currentStyle in IE)

因此，尽量不要在修改样式或者布局信息时查询样式，因为查询的时候会强制重排，导致浏览器无法优化多次重排。

使用绝对位置定位页面上的动画元素，将其脱离文档流，可以有效的防止重排。比如有时候做动画特效时，我们通过设置position:absolute可以有效的减少重排。这让我想到，以前做动画的时候通过修改margin-left属性而不是left属性绝对是一个很不好的做法。

transform是否可以避免重排重绘问题

那么使用CSS3的transform来实现动画是否可以避免重排问题？或者说浏览器针对这一部分做了其他优化？

经过一番查找，答案如下：

CSS的最终表现分为以下四步：Recalculate Style -> Layout -> Paint Setup and Paint -> Composite Layers

按照中文的意思大致是查找并计算样式 -> 排布 -> 绘制 -> 组合层

这上面的几个步骤有点类似于上文说到的重排必定导致重绘，而查询属性会强制发生重排。所以上文提到的重排重绘内容可以结合这里进行理解。

由于transform是位于Composite Layers层，而width、left、margin等则是位于Layout层，在Layout层发生的改变必定导致Paint Setup and Paint -> Composite Layers，所以相对而言使用transform实现的动画效果肯定比left这些更加流畅。

而且就算抛开这一角度，在另一方面浏览器也会针对transform等开启GPU加速。

参考文章

https://www.html5rocks.com/en...
http://www.phpied.com/renderi...
http://www.cnblogs.com/zichi/...

写完文章后又重新查了一下关于CSS3动画性能方面的文章，发现大漠老师写的这篇很不错，而且跟自己理解的观点有部分相似，先放上来，之后再认真看。

https://www.w3cplus.com/anima...

GPU云服务器云服务器高性能css3动画标签html的讲解关于区块链的视频讲解 Transformed

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从重绘重排角度讲解transform的动画性能

摘要：完成重排后，浏览器会重新绘制受影响的部分到屏幕，该过程称为重绘。重排必然导致重绘，所以重排更加恶心。使用绝对位置定位页面上的动画元素，将其脱离文档流，可以有效的防止重排。 render树的构建 showImg(https://segmentfault.com/img/remote/1460000006908155?w=630&h=292); 浏览器取回代码后，首先会构造DOM树，根据H...

lentrue 2019-08-30 15:53 评论0 收藏0
从重绘重排角度讲解transform的动画性能

摘要：完成重排后，浏览器会重新绘制受影响的部分到屏幕，该过程称为重绘。重排必然导致重绘，所以重排更加恶心。使用绝对位置定位页面上的动画元素，将其脱离文档流，可以有效的防止重排。 render树的构建 showImg(https://segmentfault.com/img/remote/1460000006908155?w=630&h=292); 浏览器取回代码后，首先会构造DOM树，根据H...

dkzwm 2019-08-01 16:29 评论0 收藏0
掌握浏览器重绘(repaint)重排(reflow))-前端进阶

摘要：就如上面的概念一样，单单改变元素的外观，肯定不会引起网页重新生成布局，但当浏览器完成重排之后，将会重新绘制受到此次重排影响的部分。因为队列中，可能会有影响到这些值的操作，为了给我们最精确的值，浏览器会立即重排重绘。 showImg(http://ww1.sinaimg.cn/large/005Y4rCogy1fya3fh2jm3j30ku0dwtb2.jpg); 很多人都知道要减少浏览...

nifhlheimr 2019-08-23 14:15 评论0 收藏0
你真的了解回流和重绘吗

摘要：对于复杂动画效果使用绝对定位让其脱离文档流对于复杂动画效果，由于会经常的引起回流重绘，因此，我们可以使用绝对定位，让它脱离文档流。硬件加速加速比起考虑如何减少回流重绘，我们更期望的是，根本不要回流重绘。回流和重绘可以说是每一个web开发者都经常听到的两个词语，我也不例外，可是我之前一直不是很清楚这两步具体做了什么事情。最近由于部门内部要做分享，所以对其进行了一些研究，看了一些博客和书...

RyanHoo 2019-08-02 12:14 评论0 收藏0