前置知识

浏览器渲染机制

浏览器采用流式布局模型（Flow Based Layout）

浏览器会把 HTML 解析成 DOM，把 CSS 解析成 CSSOM，DOM 和 CSSOM 合并就产生了渲染树（Render Tree）。

有了 RenderTree，我们就知道了所有节点的样式，然后计算他们在页面上的大小和位置，最后把节点绘制到页面上。

由于浏览器使用流式布局，对 Render Tree 的计算通常只需要遍历一次就可以完成，但 table 及其内部元素除外，他们可能需要多次计算，通常要花3 倍于同等元素的时间，这也是为什么要避免使用 table 布局的原因之一。

怎么理解回流(重排)和重绘？什么场景下会触发？如何避免？

是什么
- 回流(重排)
  - 指的是处于文档流中 DOM 的尺寸大小、位置或者某些属性发生变化时，导致浏览器重新渲染部分或全部文档的情况
- 重绘
  - 指的是当页面中的元素不脱离文档流，而简单地进行样式的变化，比如修改颜色、背景等，浏览器重新绘制样式
浏览器优化
- 现代浏览器大多都是通过队列机制来批量更新布局，浏览器会把修改操作放在队列中，至少一个浏览器刷新（即16.6ms）才会清空队列，但当你获取布局信息的时候，队列中可能有会影响这些属性或方法返回值的操作，即使没有，浏览器也会强制清空队列，触发回流与重绘来确保返回正确的值。
何时触发
- 回流(重排)
  - 回流这一阶段主要是计算节点的位置和几何信息，那么当页面布局和几何信息发生变化的时候，就需要回流，如下面情况：
    - 添加或删除可见的DOM元素
    - 元素的位置发生变化
    - 元素的尺寸发生变化（包括外边距、内边框、边框大小、高度和宽度等）
    - 内容发生变化，比如文本变化或图片被另一个不同尺寸的图片所替代
    - 页面一开始渲染的时候（这避免不了）
    - 浏览器的窗口尺寸变化（因为回流是根据视口的大小来计算元素的位置和大小的）
  - 获取一些特定属性的值
    - offsetTop、offsetLeft、 offsetWidth、offsetHeight
    - scrollTop、scrollLeft、scrollWidth、scrollHeight
    - clientTop、clientLeft、clientWidth、clientHeight
    - width、height
    - 原因：
      - 这些属性有一个共性，就是需要通过即时计算得到。因此浏览器为了获取这些值，也会进行回流。除此还包括 getComputedStyle、getBoundingClientRect() 方法，原理是一样的
      - 所以，我们应该避免频繁的使用上述的属性，他们都会强制渲染刷新队列
- 重绘
  - 触发回流一定会触发重绘
    - 可以把页面理解为一个黑板，黑板上有一朵画好的小花。现在我们要把这朵从左边移到了右边，那我们要先确定好右边的具体位置，画好形状（回流），再画上它原有的颜色（重绘）
  - 颜色的修改
  - 文本方向的改变
  - 阴影的修改
  - 背景的改变
如何避免
- HTML
  - 避免使用 table 布局，可能很小的一个小改动会造成整个 table 的重新布局。
- CSS
  - 避免设置多层内联样式，CSS 选择符从右往左匹配查找，避免节点层级过多。
  - 如果需要设置动画效果，最好将元素脱离正常的文档流。
    - 比如将动画效果应用到 position 属性为 absolute 或 fixed 的元素上，避免影响其他元素的布局，这样只是一个重绘，而不是回流，同时，控制动画速度可以选择 requestAnimationFrame。
  - 避免使用 CSS 表达式（例如：calc()）。
  - 开启 GPU 加速（transform: translateZ(0)）
- JS
  - 合并多次对 CSS 样式的修改，改成一次处理
```
<body>
  <div id="box">文字内容</div>
  <script>
    var box = document.getElementById("box");
    // box.style.width='100px';
    // box.style.height="100px";
    // box.style.backgroundColor='red';
    box.style.cssText += "width:100px;height:100px;background-color:red";
  </script>
</body>
```
  - 避免频繁操作样式，最好将样式列表定义为 class 并一次性更改 class 属性。
```
<style>
.box {
  width: 100px;
  height: 100px;
  background-color: red;
}
</style>
<body>
  <div id="box">文字内容</div>
  <script>
    var box = document.getElementById("box");
    box.className = "box";
  </script>
</body>
```
  - 避免频繁操作 DOM ，创建一个 documentFragment ，在它上面应用所有 DOM 操作，最后再把它添加到文档中。
```
<body>
  <div id="box"></div>
  <script>
    var box = document.getElementById("box");
    var fragment = document.createDocumentFragment(); //创建虚拟的节点对象
    for (var i = 0; i < 10; i++) {
      var span = document.createElement("span");
      span.index = i;
      span.style.display = "inline-block";
      span.style.width = "20px";
      span.style.height = "20px";
      span.style.backgroundColor = "red";
      span.innerText = span.index;
      fragment.appendChild(span);
    }
    box.appendChild(fragment);
  </script>
</body>
```
  - 可以先为元素设置为不可见：display: none，操作结束后再把它显示出来。
  - 避免频繁读取会引发回流/重绘的属性，如果确实需要多次使用，就用一个变量缓存起来。
  - 对具有复杂动画的元素使用绝对定位，使它脱离文档流，否则会引起父元素及后续元素频繁回流。