一文带你彻底搞回流与重绘

1. 回流与重绘的概念及触发条件

(1)回流

当渲染树中部分或者全部元素的尺寸、结构或者属性发生变化时,浏览器会重新渲染部分或者全部文档的过程就称为回流

下面这些操作会导致回流:

  • 页面的首次渲染
  • 浏览器的窗口大小发生变化
  • 元素的内容发生变化
  • 元素的尺寸或者位置发生变化
  • 元素的字体大小发生变化
  • 激活CSS伪类
  • 查询某些属性或者调用某些方法
  • 添加或者删除可见的DOM元素

在触发回流(重排)的时候,由于浏览器渲染页面是基于流式布局的,所以当触发回流时,会导致周围的DOM元素重新排列,它的影响范围有两种:

  • 全局范围:从根节点开始,对整个渲染树进行重新布局
  • 局部范围:对渲染树的某部分或者一个渲染对象进行重新布局

(2)重绘

当页面中某些元素的样式发生变化,但是不会影响其在文档流中的位置时,浏览器就会对元素进行重新绘制,这个过程就是重绘

下面这些操作会导致重绘:

  • color、background 相关属性:background-color、background-image 等
  • outline 相关属性:outline-color、outline-width 、text-decoration
  • border-radius、visibility、box-shadow

注意: 当触发回流时,一定会触发重绘,但是重绘不一定会引发回流。

2. 如何避免回流与重绘?

减少回流与重绘的措施:

  • 操作DOM时,尽量在低层级的DOM节点进行操作
  • 不要使用table布局, 一个小的改动可能会使整个table进行重新布局
  • 使用CSS的表达式
  • 不要频繁操作元素的样式,对于静态页面,可以修改类名,而不是样式。
  • 使用absolute或者fixed,使元素脱离文档流,这样他们发生变化就不会影响其他元素
  • 避免频繁操作DOM,可以创建一个文档片段documentFragment,在它上面应用所有DOM操作,最后再把它添加到文档中
  • 将元素先设置display: none,操作结束后再把它显示出来。因为在display属性为none的元素上进行的DOM操作不会引发回流和重绘。
  • 将DOM的多个读操作(或者写操作)放在一起,而不是读写操作穿插着写。这得益于浏览器的渲染队列机制

浏览器针对页面的回流与重绘,进行了自身的优化——渲染队列

浏览器会将所有的回流、重绘的操作放在一个队列中,当队列中的操作到了一定的数量或者到了一定的时间间隔,浏览器就会对队列进行批处理。这样就会让多次的回流、重绘变成一次回流重绘。

上面,将多个读操作(或者写操作)放在一起,就会等所有的读操作进入队列之后执行,这样,原本应该是触发多次回流,变成了只触发一次回流。

3. 如何优化动画?

对于如何优化动画,我们知道,一般情况下,动画需要频繁的操作DOM,就就会导致页面的性能问题,我们可以将动画的position属性设置为absolute或者fixed,将动画脱离文档流,这样他的回流就不会影响到页面了。

4. documentFragment 是什么?用它跟直接操作 DOM 的区别是什么?

MDN中对documentFragment的解释:

DocumentFragment,文档片段接口,一个没有父对象的最小文档对象。它被作为一个轻量版的 Document使用,就像标准的document一样,存储由节点(nodes)组成的文档结构。与document相比,最大的区别是DocumentFragment不是真实 DOM 树的一部分,它的变化不会触发 DOM 树的重新渲染,且不会导致性能等问题。

当我们把一个 DocumentFragment 节点插入文档树时,插入的不是 DocumentFragment 自身,而是它的所有子孙节点。在频繁的DOM操作时,我们就可以将DOM元素插入DocumentFragment,之后一次性的将所有的子孙节点插入文档中。和直接操作DOM相比,将DocumentFragment 节点插入DOM树时,不会触发页面的重绘,这样就大大提高了页面的性能。

### 红黑树概念 红黑树是一种特殊的二叉搜索树,具有特定的颜色属性来保持树的近似平衡状态。这种特性使得红黑树能够在插入、删除查找操作上提供较好的时间复杂度[^1]。 #### 性质描述 每棵红黑树都遵循以下五条基本性质: - 每个节点要么是红色,要么是黑色。 - 根节点总是黑色。 - 所有叶子(NIL节点)都是黑色。(注意这里的叶子指的是外部节点) - 如果一个内部节点是红色,则它的两个孩子节点必须是黑色。(即不存在连续两条红线相连的情况) - 对于任意给定的非叶节点,在该节点到其可达叶子的所有路径上的黑色节点数目相同。 这些规则确保了从根到最近叶子的最大距离不会超过最小距离的一倍以上,从而维持了一种较为均衡的状态[^3]。 ### 插入机制解析 当向红黑树中添加新的键值时,默认情况下新加入的节点会被标记成红色以减少违反上述条件的可能性。然而即便如此仍可能出现冲突情况——比如父级也为红色就违背了第四条原则;这时就需要通过一系列调整动作使整棵树恢复合法形态,主要包括颜色翻转以及左旋/右旋两种方式[^2]。 ```c // 定义RBTree结构体表示整个红黑树, Node代表单个节点. typedef struct RBTreeNode { int key; char color; // 'R' or 'B' struct RBTreeNode *left,*right,*parent; }Node; void insertFixup(Node* root, Node* z){ while (z != root && z->parent->color == RED) { ... } } ``` 此段伪代码展示了如何处理因插入而导致的不平衡状况的一部分逻辑流程,具体细节取决于实际应用场景下的需求设计。 ### 删除算法概览 移除某个指定元素的过程相对更为复杂一些,除了要考虑常规BST中的前驱后继关系外还需特别关注被删去位置处所遗留下来的空缺是否会引起连锁反应进而影响全局稳定性。为此通常采用替换法先找到合适替代品再做进一步修正工作直至完全消除负面影响为止。 ```c Node* treeMinimum(Node* node){ while(node->left!=NULL)node=node->left; return node; } void deleteFixup(RBTree T, Node x){...} ``` 这里给出了一些辅助函数用于支持完整的删除功能实现,其中`treeMinimum()`用来获取某子树中最左侧的那个节点作为候选接替者之一,“deleteFixup()”则负责后续必要的结构调整任务以确保存储结构依然符合预期标准。
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