前端性能优化--为什么DOM操作慢？

Posted 2020-08-22 前端开发

作为一个前端，不能不考虑性能问题。对于大多数前端来说，性能优化的方法可能包括以下这些：

1. 减少HTTP请求（合并css、js，雪碧图/base64图片）
2. 压缩（css、js、图片皆可压缩）
3. 样式表放头部，脚本放底部
4. 使用CDN（这部分，不少前端都不用考虑，负责发布的兄弟可能会负责搞好）
5. 缓存……

等等……

有兴趣的同学，可以自行搜索雅虎关于前端优化的十四条规则。但这些规则当中，有多少是需要前端工程师付诸实践的？就我来说，CDN、缓存的设置，就是不需要我去关心的（作为一个苦逼外包，是没有权限去生产环境操作的）也就是说，一些优化的方法，可能只是需要前端工程师知道，说得难听点，就是应付面试，工作中遇不到。反而是一些工作中真正遇到的难题，面试中却很少被问到（纯属个人经验）。有些问题，同行们（包括我）可能稀里糊涂地用正确的方式解决了，但实际上，却并不知道自己为什么这样做。

以上三本书，有幸拜读。说不上醍醐灌顶，至少是让我认识到了差距。

我打算把自己的收获记录下来，希望对大家有所帮助。文中可能出现错误，希望大家能尽量用友善的语气提出来，谢谢！(づ￣ 3￣)づ

不仅要避免去操作DOM，还要减少去访问DOM的次数。

在浏览器中，DOM和JS的实现，用的并不是同一个“东西”。比如说，我们最熟悉的chrome，JS引擎是V8，而DOM和渲染，靠的是WebCore库。也就是说，DOM和JS是两个独立的个体。

把DOM和javascript各自想象成一个岛屿，它们之间用收费桥梁连接。
                                                        --《高性能JavaScript》

1.添加页面元素，innerHTML vs DOM方法。

document.getElementById(\'test\').innerhtml=\'<div>test</div>\';
var t=document.createElement(\'div\');
t.appendChild(document.createTextNode(\'test\'));
document.getElementById(\'test\').appendChild(t);

以上分别使用两种方法，向id=\'test\'的元素中添加一个div。之前，大家可能一直被灌输的思想是innerHTML更快一些，真的是这样么？

还真是，至少在IE中是这样，但在基于webkit的新版浏览器中，使用DOM方法会稍快一些。所以，到底使用哪一种方法，还是应该有点争议的。我个人是喜欢innerHTML，因为用起来更简单。

此外，当需要添加大量相同的元素时，cloneNode比直接创建元素，稍微快一点。

2.访问元素的正确方法。

2.1 遍历集合vs遍历数组

当我们使用document.getElementsByName、document.getElementsByTagName、document.getElementsByClassName、docuemnt.images等方式来获取DOM元素时，我们得到的是一个HTML集合，这个集合始终与底层文档保持连接，每次去获取集合的信息时，都会重复执行一次查询。

var divs=document.getElementByTagName(\'div\');
for(var i=0;i<divs.length;i++){
  document.body.append(document.createElement(\'div\'))  
}

如果不去运行，我们可能以为上面的代码会新添加几个div元素在页面中，但实际上，因为每次添加完一个div后，divs.length都会被更新（加一），所以，这个循环永远不会停止。解决办法非常简单

var divs=document.getElementByTagName(\'div\');
for(var i=0,len=divs.length;i<len;i++){
  document.body.append(document.createElement(\'div\'))  
}

另外，HTML集合并不是一个数组，如果我们需要对这个集合进行遍历，可以先把它拷贝进一个数组，这样再遍历的时候，效率更高。

function toArray(coll){
  for(var i=0,a=[],len=coll.length;i<len;i++){
      a[i]=coll[i]  
   }
  return a;  
}

2.2访问元素属性

当遍历一个集合时，length属性应被缓存在循环外部，能够避免2.1中的逻辑错误；集合存储在局部变量中，也能够提高效率。此外，当对同一个DOM元素的属性进行访问时，把这个DOM缓存成一个局部变量，是更好的选择。

//只是做演示，真实情况中，当然没有这样的需求
//最差的方式
function fo1(){
var name=\'\';
  for(var i=0;i<document.getElementsByTagName(\'div\');i++){
    name=document.getElementsByTagName(\'div\').nodeName;
    name=document.getElementsByTagName(\'div\').nodeType;
   }      
  return name;  
}
//好一点的方式
function fo2(){
var name=\'\';
var coll=document.getElementsByTagName(\'div\');
for(var i=0,len=coll.length;i<len;i++){
  name=coll[i].nodeName;
  name=coll[i].nodeType;    
}
return name;
}
//更好的方式
function fo3(){
  var name=\'\';
  var coll=document.getElementsByTagName(\'div\');
  var ele=null;
  for(var i=0,len=coll.length;i<len;i++){
    el=coll[i];
     name=el.nodeName;
     name=el.nodeType;      
   }        
}

3.选择器

前面已经提到，document.getElementsByName、document.getElementsByTagName、document.getElementsByClassName、docuemnt.images等方式，获取到的是HTML集合，效率低下；而querySelector以及querySelectorAll与之相比，得到的是一个NodeList，它是一个类数组对象，不会带来HTML集合的问题。而且，这个API在获取元素时，更加方便。唯一的问题，是要考虑目标浏览器是否提供支持。

4.重绘和重排

4.1何时重绘、重排？

重绘并不一定导致重排，比如修改某个元素的颜色，只会导致重绘；而重排之后，浏览器需要重新绘制受重排影响的部分。导致重排的原因有：

• 添加或删除DOM元素
• 元素位置、大小、内容改变
• 浏览器窗口大小改变
• 滚动条出现

因为重排和重绘的操作十分昂贵，浏览器会通过队列化修改并批量执行的方式，来进行优化（我的理解是，浏览器通过队列化和批量执行的方式，减少了重绘的次数）。比如：

//这段代码，并不会去重绘三次
var bodyStyle=document.body.style;
bodyStyle.color=\'red\';
bodyStyle.color=\'black\';
bodyStyle.color=\'green\';

获取布局的操作，会导致队列刷新，浏览器的优化效果也就没有了。要避免在布局信息改变时，获取下列属性：

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

4.2 最小化重排、重绘的建议

建议：不要再修改布局信息的时候，去查询布局信息

var computed;
var tmp=\'\';
var bodyStyle=document.body.style;
if(document.body.currentStyle){
  computed=document.body.currentStyle  
}else{
  computed=document.defaultView.getComputedStyle(document.body,\'\')
}
//bad
bodyStyle.color=\'red\';
tmp=computed.backgroundColor;
bodyStyle.color=\'green\';
tmp=computed.backgroundImage;
//good
bodyStyle.color=\'red\';
bodyStyle.color=\'green\';
tmp=computed.backgroundColor;
tmp=computed.backgroundImage;

修改一个元素的多个style时，一次性修改，而不是多次（虽然多次修改，经过现代浏览器的优化，也只会导致一次重排，但在老旧的浏览器中，仍然会导致多次）。建议：能用css的class解决的，就尽量不用内联样式。

:hover会降低响应速度，在处理很大的列表时，避免使用。

5事件委托

每绑定一个事件处理器，都是有代价的。如果有大量的元素需要绑定时间，尝试使用事件委托。分三步

• 判断事件来源
• 根据不同来源，进行不同操作
• 取消冒泡，阻止默认行为(可选)

 document.querySelector(\'#nav\').onclick=function (e) {
            if (e.target.nodeName==\'A\'){
                foo();
            }else{
                foo2()
            }
}

总结：

• 减少DOM访问次数
• 多次访问同一DOM，应该用局部变量缓存该DOM
• 尽可能使用querySelector，而不是使用获取HTML集合的API
• 注意重排和重绘
• 使用事件委托，减少绑定事件的数量
• 更多内容，可以阅读《高性能JavaScript》