浅谈DOM的操作以及性能优化问题-重绘重排

浅谈DOM的操作以及性能优化问题

什么是DOM

DOM(Document Object Model,文档对象模型)是HTML和XML的编程接口,它将HTML和XML文档表示为树形结构,并提供了一套API用于访问和操作这个树形结构。

DOM的操作

在使用JavaScript操作DOM时,我们通常需要涉及到以下DOM操作:

  • 获取DOM元素:通过document.getElementById()document.getElementsByClassName()document.getElementsByTagName()等方法获取指定的DOM元素。
  • 修改DOM元素:通过设置DOM元素的属性、样式等来实现。
  • 添加DOM元素:通过document.createElement()element.appendChild()等方法动态添加DOM元素。
  • 移除DOM元素:通过element.parentNode.removeChild(element)等方法移除指定DOM元素。

DOM的性能优化

操作DOM元素是一件非常消耗性能的事情,因此我们应当尽量减少DOM操作。以下是一些DOM操作的性能优化方案:

  • 缓存DOM元素:尽量少使用查询DOM元素的方法,尤其是在循环中使用。应该将需要用到的DOM元素缓存到变量中,避免重复查询多余的DOM元素。
  • 批量操作DOM元素:对于需要添加、更新、删除多个DOM元素的场景,最好将操作集中进行,而不是分别进行操作。比如,多个DOM元素添加到一个容器中,可以将它们先都创建好,然后一次性添加到容器中,而不是每添加一个就进行一次操作。
  • 使用classList替代className:className是一个字符串,当你为一个元素设置它的className时,浏览器会强制渲染元素。而classList是一个DOMTokenList,可以添加、删除、切换元素的class属性,而不需要强制浏览器渲染元素。
  • 避免使用table布局:table布局比div的布局消耗更多的性能,在CSS中最好应使用div来代替table。
  • 使用事件委托:如果需要为多个DOM元素绑定相同的事件,不要分别给它们绑定事件,而是使用事件委托,将事件绑定到它们的父元素上。

重绘重排

当DOM元素的样式、结构发生变化时,浏览器会重新计算DOM节点的位置和尺寸,这个过程被称为重排(reflow)或回流。当浏览器完成重排后,会重新绘制页面,这个过程被称为重绘(repaint)。

重排和重绘是非常消耗性能的,因此我们应该尽量减少它们的发生次数。以下是一些减少重排和重绘的方案:

  • 使用CSS3动画来替代JavaScript动画;使用CSS3的transform属性来实现位移、缩放等操作;使用opacity属性来实现元素的显示与隐藏等操作,这些方法不会引起重排和重绘。
  • 避免频繁的DOM操作,尽量将操作集中进行。如果需要频繁的读取DOM元素的属性,可以将需要用到的属性缓存到变量中,避免多次读取。
  • 避免使用table布局。
  • 使用离线DOM操作:将需要进行多次操作的DOM元素先从页面中移除,完成操作后再重新添加到页面中,这样可以避免重排和重绘。
  • 使用虚拟DOM:虚拟DOM是指将DOM的变化抽象成一个虚拟对象,通过比较新旧虚拟对象的差异来最小化DOM操作的次数。

示例

示例一

本示例通过对DOM操作次数的统计来说明批量操作DOM元素的性能优化。

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
  <title>DOM操作示例</title>
  <meta charset="utf-8">
</head>
<body>
  <button id="btn">批量修改</button>
  <ul id="list"></ul>
  <script>
    var startTime = +new Date(); // 记录开始时间

    var list = document.getElementById('list');
    var html = '';
    for (var i = 0; i < 1000; i++) {
      html += '<li>第' + (i + 1) + '个</li>';
    }
    list.innerHTML = html;

    document.getElementById('btn').addEventListener('click', function() {
      var startTime = +new Date(); // 记录开始时间

      for (var i = 0; i < 1000; i++) {
        var li = document.createElement('li');
        li.innerHTML = '修改后的第' + (i + 1) + '个';
        list.appendChild(li);
      }

      var endTime = +new Date(); // 记录结束时间
      console.log('操作DOM元素1000个:' + (endTime - startTime) + 'ms'); // 输出操作时间
    });
  </script>
</body>
</html>

在本示例中,我们首先动态生成了一个包含1000个li元素的ul,然后在点击按钮时,批量将1000个li的innerHTML修改成新的值,并添加到ul中。

在Chrome浏览器的控制台中,输出了操作DOM元素1000个的时间。在批量修改DOM元素前后,DOM操作次数的变化如下:

操作 操作次数
静态展示 1
修改innerHTML 1000

可以看到,批量修改DOM元素会引起大量的DOM操作,性能也会受到很大的影响。因此,在需要批量修改DOM元素时,应该尽量减少DOM操作次数。

示例二

本示例通过使用虚拟DOM技术来说明如何减少DOM操作次数。

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
  <title>虚拟DOM示例</title>
  <meta charset="utf-8">
</head>
<body>
  <button onclick="modify()">批量修改</button>
  <ul id="list"></ul>
  <script src="./virtual-dom.js"></script>
  <script>
    var startTime = +new Date(); // 记录开始时间

    var list = document.getElementById('list');
    var vList = [];
    for (var i = 0; i < 1000; i++) {
      vList.push(new VNode('li', {
        attrs: {
          'class': 'list-item'
        },
        children: ['第' + (i + 1) + '个']
      }));
    }

    patch(list, render(vList));

    window.modify = function() {
      var startTime = +new Date(); // 记录开始时间

      var newVList = [];
      for (var i = 0; i < 1000; i++) {
        newVList.push(new VNode('li', {
          attrs: {
            'class': 'list-item'
          },
          children: ['修改后的第' + (i + 1) + '个']
        }));
      }
      patch(list, render(newVList));

      var endTime = +new Date(); // 记录结束时间
      console.log('操作DOM元素1000个:' + (endTime - startTime) + 'ms'); // 输出操作时间
    };
  </script>
</body>
</html>

在本示例中,我们使用了一个虚拟DOM库来实现虚拟DOM的操作。在页面初始化时,我们使用虚拟DOM库创建了1000个li元素的虚拟节点并渲染到页面中。在点击按钮时,我们再次创建1000个li元素的虚拟节点并将其渲染到页面中,通过比较新旧虚拟节点的差异来最小化DOM操作的次数。

在Chrome浏览器的控制台中,输出了操作DOM元素1000个的时间。可以看到,使用虚拟DOM的方式比直接操作DOM元素的方式要快很多,而且操作次数只有两次(虚拟DOM渲染和更新)。

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