关于回流与重绘优化的探索

前言

杭州下雪了，冷到不行，在家躺在床上玩手机，打开微信进入前端交流群里日常吹水，看到大佬在群里发了一篇文章你应该要知道的重绘与重排，文章里有一段骚操作，就是为了减少重绘与重排，合并样式操作，这个骚操作成功的引起了我的注意，然后开启了我的探索。

正文

前言中描述的合并样式的骚操作是如下：

var el = document.querySelector('div');
el.style.borderLeft = '1px';
el.style.borderRight = '2px';
el.style.padding = '5px';
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原文描述的大概意思是这段代码多次对 DOM 的修改和对样式的修改，页面会进行多次回流或者重绘，应该进行如下优化：

var el = document.querySelector('div');
el.style.cssText = 'border-left: 1px; border-right: 1px; padding: 5px;'
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这样的优化在以前我刚开始学习前端的时候，经常也在一些相关的性能优化的文章里看到，因为一直没有探究过，概念里一直觉得自己应该把多次 DOM 的样式的修改合并在一起，这样效率会更高，直到后来，自己对浏览器的进程与线程慢慢有了了解，曾经也写过一篇博客，浅谈浏览器多进程与JS线程，其中有一个概念是，JS线程与GUI渲染线程是互斥关系，大概的意思就是当js引擎在执行js代码的时候，浏览器的渲染引擎是被冻结了的，无法渲染页面的，必须等待js引擎空闲了才能渲染页面。

这个概念，JS线程与GUI渲染线程是互斥关系与上面描述的骚操作似乎有点冲突，也就是当我们对el.style进行一系列赋值的时候，渲染引擎是被冻结的状态，怎么会进行多次重绘或者回流？带着这样的疑问，写了一个小demo，代码如下。

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
  <title>测试页</title>
  <style>
    #box {
      width: 109px;
      height: 100px;
      background-color: lightsteelblue;
      border-style: solid;
    }
  </style>
</head>
<body>
  <div id="box"></div>
</body>
<script>
var box = document.getElementById('box');
var toggle = 0;
var time = 500;
function toggleFun() {
  var borderWidth = toggle ? 20 : 0;
  var borderColor = toggle ? 'coral' : 'transparent';
  if (toggle) {
    box.style.borderWidth = '50px';
    box.style.borderWidth = borderWidth + 'px';
    box.style.borderColor = borderColor;
  } else {
    box.style.cssText = 'border: ' + borderWidth + 'px solid' + borderColor;
  }
  toggle = toggle ? 0 : 1;
}
setInterval(toggleFun, time)
</script>
</html>
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代码大概的意思就是定时以两种操作设置样式，收集浏览器的回流或者重绘次数。

打开chrome的开发者工具，切换到Performance选项卡，点击左上角的圆 ○，开始record，等几秒后stop，点击Frames查看Event log选项卡，内容如下：

大概可以看到，Recalculate Style -> Layout -> Update Layer Tree -> Paint -> Composite Layers 这个过程在循环进行，触发的目标代码是第25行代码合29行代码，也就是box.style.borderWidth = '50px';和box.style.cssText = 'border: ' + borderWidth + 'px solid' + borderColor;。

首先回顾一下浏览器渲染页面的流程：

请求拿到html报文。
同时解析生成CSS规则树和DOM树。
合并CSS规则树和DOM树，生成render树。
渲染进程根据render树进行Layout。
绘制paint页面。

然后在看看上面的过程，可以容易看出，

首先，Recalculate Style，重新计算css规则树。
进行Layout，这里的Layout可以理解成回流，重新计算每个元素的位置。
Update Layer Tree，字面意思理解，更新层级树。
Paint，绘制页面，在这里可以理解成重绘。
Composite Layers，字面意思理解，合并层级。

由上面过程得到结果，当在同一执行任务里面对DOM的样式进行多次操作的时候，只会进行一次回流或者重绘，也就是说，只要我们的js引擎时候忙碌的，渲染引擎是冻结的时候，无论对DOM样式进行多少次操作，都只会进行一次回流或者重绘，也就是说前面说的合并样式优化是无效的。

这个时候，我对上面过程又产生了新的疑问，为什么要Paint之后在Composite Layers呢？为什么不把所有层合并完了在绘制页面呢？

.........................(看搜索相关资料去了)

翻看资料结束后，我得到以下理解。

首先理解layer概念，可以理解成PS里面的图层，我们知道PS文件最后保存层PSD文件，当图层越多的时候，PSD文件就越大，在我们的浏览器里面也是一样的，我们的layer越多，所占的内存就越大。

然后理解Paint真正做的事情，paint的任务大概就是把所有的layer绘制到页面中，这个绘制与canvas的绘制不一样，canvas的绘制相当于在画布里把像素直接绘制成指定颜色，然后我们直接看到的东西就直接是像素颜色，而我们这里说的Paint只是把图层丢到页面中，最后的绘制，需要交给Composite线程处理。

最后是Composite Layers，由composite线程进行，这个线程在浏览器的Renderer进程中，任务是把Paint时候丢上页面的图层转化成位图，最终生成我们肉眼可以看到的图像，所以，真正的绘制，应该是Composite Layers过程进行的。

由于paint与composite解耦，浏览器对每一个layer都有一个标识，这个标识用来标识该layer是否需要重绘，在有CSS规则树变化的时候，浏览器只会对这些被标识的layer进行重绘，用这样的方式提高浏览器的渲染性能。

最后

前端大法博大精深，越往下学越觉得自己不适合前端！！！仿佛看到自己在从入门到跑路这条路上快走到了终点。。。

关于回流与重绘优化的探索

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最后

参考

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