优化CSS重排重绘与浏览器性能

关于CSS重排和重绘的概念，最近看到不少这方面的文章，觉得挺有用，在制作中考虑浏览器的性能，减少重排能够节省浏览器对其子元素及父类元素的重新渲染；避免过分的重绘也能节省浏览器性能；优化动画，使用3D启用GPU硬件加速；慎重选择高消耗的样式，如box-shadow、border-radius、transform、css filters等。

浏览器的渲染机制

浏览器渲染展示网页的过程，大致分为以下几个步骤：

解析HTML(HTML Parser)
构建DOM树(DOM Tree)
渲染树构建(Render Tree)
绘制渲染树(Painting)

慎重选择高消耗的样式

什么 CSS 属性是高消耗的？就是那些绘制前需要浏览器进行大量计算的属性。

box-shadows
border-radius
transparency
transforms
CSS filters（性能杀手）

什么是reflow

浏览器为了重新渲染部分或整个页面，重新计算页面元素位置和几何结构的进程叫做reflow.

通俗点说就是当开发人员定义好了样式后(也包括浏览器的默认样式),浏览器根据这些来计算并根据结果将元素放到它应该出现的位置上，这个过程叫做reflow.

由于reflow是一种浏览器中的用户拦截操作，所以我们了解如何减少reflow次数，及DOM的层级，css效率对refolw次数的影响是十分有必要的。

reflow(回流)是导致DOM脚本执行效率低的关键因素之一，页面上任何一个节点触发了reflow，会导致它的子节点及祖先节点重新渲染。

简单解释一下 Reflow：当元素改变的时候，将会影响文档内容或结构，或元素位置，此过程称为 Reflow。

<body>

  <div class="hello">

    <h4>hello</h4>

    <p><strong>Name:</strong>BDing</p>

    <h5>male</h5>

    <ol>

      <li>coding</li>

      <li>loving</li>

    </ol>

  </div>

</body>

当p节点上发生reflow时，hello和body也会重新渲染，甚至h5和ol都会收到影响。

什么时候会导致reflow发生呢？

改变窗口大小
改变文字大小
添加/删除样式表
内容的改变，(用户在输入框中写入内容也会)
激活伪类，如:hover
操作class属性
脚本操作DOM
计算offsetWidth和offsetHeight
设置style属性

常见的重排元素
width	height	padding	margin
display	border-width	border	top
position	font-size	float	text-align
overflow-y	font-weight	overflow	left
font-family	line-height	vertical-align	right
clear	white-space	bottom	min-height

减少reflow对性能的影响的建议

不要一条一条地修改 DOM 的样式，预先定义好 class，然后修改 DOM 的 className
把 DOM 离线后修改，比如：先把 DOM 给 display:none (有一次 Reflow)，然后你修改100次，然后再把它显示出来
不要把 DOM 结点的属性值放在一个循环里当成循环里的变量
尽可能不要修改影响范围比较大的 DOM
为动画的元素使用绝对定位 absolute / fixed
不要使用 table 布局，可能很小的一个小改动会造成整个 table 的重新布局

尽可能限制reflow的影响范围，尽可能在低层级的DOM节点上，上述例子中，如果你要改变p的样式，class就不要加在div上，通过父元素去影响子元素不好。
避免设置大量的style属性，因为通过设置style属性改变结点样式的话，每一次设置都会触发一次reflow，所以最好是使用class属性
实现元素的动画，它的position属性，最好是设为absoulte或fixed，这样不会影响其他元素的布局
动画实现的速度的选择。比如实现一个动画，以1个像素为单位移动这样最平滑，但是reflow就会过于频繁，大量消耗CPU资源，如果以3个像素为单位移动则会好很多。
不要使用table布局，因为table中某个元素旦触发了reflow，那么整个table的元素都会触发reflow。那么在不得已使用table的场合，可以设置table-layout:auto;或者是table-layout:fixed这样可以让table一行一行的渲染，这种做法也是为了限制reflow的影响范围
如果CSS里面有计算表达式，每次都会重新计算一遍，出发一次reflow

什么是repaint

repaint是在一个元素的外观被改变，但没有改变布局的情况下发生的，如改变了visibility、outline、background等。当repaint发生时，浏览器会验证DOM树上所有其他节点的visibility属性。

通俗来说，就是当各种盒子的位置、大小以及其他属性，例如颜色、字体都确定下来后，浏览器便把这些元素都按照各自的特性绘制一遍，于是页面的内容出现了，这个过程叫做repaint

避免过分重绘(Repaints)

当元素改变的时候，将不会影响元素在页面当中的位置（比如 background-color, border-color, visibility），浏览器仅仅会应用新的样式重绘此元素，此过程称为 Repaint。

常见的重绘元素
color	border-style	visibility	background
text-decoration	background-image	background-position	background-repeat
outline-color	outline	outline-style	border-radius
outline-width	box-shadow	background-size

优化动画

css3 动画是优化的重中之重。除了做到上面两点，减少 Reflow 和 Repaints 之外，还需要注意以下方面。

启用 GPU 硬件加速

GPU（Graphics Processing Unit）是图像处理器。GPU 硬件加速是指应用 GPU 的图形性能对浏览器中的一些图形操作交给 GPU 来完成，因为 GPU 是专门为处理图形而设计，所以它在速度和能耗上更有效率。
GPU 加速可以不仅应用于3D，而且也可以应用于2D。这里， GPU 加速通常包括以下几个部分：Canvas2D，布局合成（Layout Compositing）, CSS3转换（transitions），CSS3 3D变换（transforms），WebGL和视频(video)。

/*

 * 根据上面的结论

 * 将 2d transform 换成 3d

 * 就可以强制开启 GPU 加速

 * 提高动画性能

 */

div {

  transform: translate(10px, 10px);

}

div {

  transform: translate3d(10px, 10px, 0);

}

需要注意的是，开启硬件加速相应的也会有额外的开销，参见这篇文章 CSS 硬件加速的好与坏