Web App 之操作页面DOM操作优化

理由:

DOM操作主要分为页面渲染与资源清理(heap控制),两者之间又相辅相成,若是DOM操作一块处理不好,其产生的感觉就不再是慢,而是卡,所以DOM操作优化的主要目的就是消灭页面卡的问题,这个在移动端尤为重要。

关于页面渲染:

浏览器会解析三个东西:HTML、Javascript、CSS

浏览器首先会根据HTML生成DOM Tree,其次会根据CSS生成CSS Rule Tree,javascript可以通过DOM API与CSS API操作DOM Tree与CSS Rule Tree,从而引起页面变化。

浏览器解析结束会通过DOM Tree与CSS Rule Tree形成render tree,只有display不为none的元素才会形成render Tree,render Tree形成后浏览器会调用GUI绘制页面,在此之前做的一件事情便是layout或者说reflow。上面的描述简单而言可以分为以下流程:

l  生成DOM树

l  计算CSS样式

l  构建render tree

l  reflow,定位元素位置大小

l  绘制页面

在这个过程中,若是javascript动态改变DOM Tree便会引起reflow,页面中的元素改变,只要不影响尺寸,比如只是颜色改变只会引起repaint不会引起回流否则,reflow不可避免,这个时候便需要重新计算形成render Tree,reflow分为局部回流与全局回流,会影响下面的,不会影响上面的元素。reflow耗用的系统资源较大,DOM Tree中受到影响的节点皆会reflow,然后影响其子节点最坏的情况是所有节点reflow,该问题引发的现象便是低性能的电脑风扇不停的转,手机变得很热,并且非常耗电,以下操作可能引起reflow

l  操作dom结构

l  动画

l  DOM样式修改

l  获取元素尺寸的API

减少使用定位属性(fixed/absolute):

static元素处于文档流中,其渲染速度是最快的,我们做过一个测试:

100个absolute元素与100个static元素渲染时差在0.01-0.007ms

100000个元素渲染差距便增至30ms左右,这个微小的时差在移动端变得尤为明显,比如:

小米/三星手机(1000左右),便存在明显的渲染问题,具体表现为:

l  定位元素在手机上不能显示。

l  定位元素动画效果失效。

以上问题便是UI渲染失效多导致,最好的解决方案是减少使用定位元素,否则只能引起强烈reflow才能解决。

另外,产品经常会有fixed的相关需求,比如支付按钮一直出现在低端,这个需求会造成两个问题:

l  fixed元素遭遇文本框时失效,可能会飘到页面中间阻挡输入

l  影响效率

问题一原因与移动端的实现有关,暂时没有完美的解决方案,问题二便与渲染直接关联

滚屏时,页面上所有的像素会跟着滚动,显卡对全屏幕上下移动的处理很快,但是若是出现一个fixed元素或者有元素不跟着一起滚动,那么滚动对手机浏览器来说就是一个负担,这种滚动的性能甚至体现在了iphone 4s,因为滚动可能会造成reflow,这个现象体现在:

使用absolute配合javascript模拟fixed效果时,会有断片的效果,该问题在iphone5s便不会出现这个问题。

技巧:

当然,我们不能忽略产品的需求,fixed类需求应该在技术上得到解决,还用户一个良好的体验。

虚拟键盘导致fixed元素错位

fixed元素一定会伴随虚拟键盘的出现,但是虚拟键盘只是“贴”在了viewport上,表面上不会对dom产生“任何”影响,但是这个时候fixed元素表现却变得怪异起来,会错位。

应用层面解决问题方案是,虚拟键盘弹出时将fixed元素设置为static,虚拟键盘消失时候设置回来。

由于虚拟键盘出现并未抛出事件,而检测scroll或者resize事件,皆会有一定延迟,会出现闪烁现象,所以现有最好的方案是setinterval定时器监控当前获取焦点元素是否为文本元素,若是是的话便需要处理,如此便可解决fixed元素错误问题。

fixed元素滑动惯性平滑度

我们常常遇到这种产品需求,tab标签栏开始固定,当滚动向下超过该标签栏后便会变成fixed元素,一直出现在头部,这样的需求在电脑上没有问题,但是在iPhone5s以下的手机常常会出现小范围错位或者快速移动大范围错位的问题。

这个时候我们可以引起reflow迫使浏览器重绘以解决这个问题,这里推荐一个奇怪的hack写法:同时设置三个image元素的src属性,便可以全范围解决该难题,  该方案被团队证实并得到应用。

//三图片src,引发reflow,处理fixed方案惯性问题

var el = this.els.ctlc.find('img');

$(el[0]).attr("src", 'http://res.m.ctrip.com/html5/Content/images/144.png');

$(el[1]).attr("src", 'http://res.m.ctrip.com/html5/Content/images/144.png');

$(el[2]).attr("src", 'http://res.m.ctrip.com/html5/Content/images/144.png');

另外,上图中的tab标签下面的蓝线具有动画,但是在小米或者三星手机上可能不会移动,这个时候也可以动态引起reflow解决这个BUG。

其它

l  CSS选择器尽量使用id与class,避免过度层叠

l  避免使用数值,比如:border: none不会引起渲染,而boder: 0会

l  动画时候让元素脱离文档流,以免导致大量reflow

l  避免逐条修改DOM样式,改以className实现同样功能

l  操作DOM时将display设置为none,因为这种元素不会影响渲染,或者操作fragment对象取代操作显示在页面上的DOM

l  避免将获取DOM样式属性的操作写在循环中,可能引起重复reflow

内存资源优化:

移动端的javascript

首先,移动端的性能与PC端的性能完全不在一个数量级上,比如,我哥做过一个测试,使用innerHTML绘制大段,之后想获取HTML的ID节点,事实上是获取不到的,这种问题在单页模拟多页,动态创建DOM会经常发生

var element   = $('<div id = "test">…大量结构…</div>');

$(root).html(element)

$('#test)  //为空

这类问题匪夷所思,因为页面UI渲染与DOM操作是互斥的,但是就算出现了这个问题,一个解决方案是使用settimeout,更好的方案是使用DOMNodeRemoved事件监控页面DOM改变,将我们的DOM操作回调放入以确保渲染结束。

以上问题只是为了说明移动端的性能问题,这类性能问题会导致很多莫名其妙的问题,而且很多与渲染有关。但是这也从侧面说明了移动端资源的紧缺,若是heap值过大,会导致操作出现卡的现象,更有甚者,会引起页面假死直接退出。

webapp的模式,完全依赖于浏览器的垃圾回收,基本就是作死,因为传统页面一旦刷新页面整个资源完全释放,而webapp没有刷新这类操作,只有一个状态到两一个状态,不相关的内存会保留,资源必须手动释放,或者说,框架必须提供垃圾释放的机制。

这个由图表heap值变化可以清晰看出。

而view切换过程中,不用的资源若是不手动设置为null会导致变量得不到回收便脱离框架控制而失控了。所以我们在webapp的过程中需要注意:

l  释放没有使用的闭包

l  观察者需要得到清理

l  释放定时器

l  view切换过程中,在destroy中释放view相关资源

——感谢艾伦友情支援

闭包陷阱

在我们工作过程中,滥用局部变量极有可能引起闭包陷阱,这个问题不止是性能问题,在逻辑上会引起错误,而且不易发现,比如,在AMD闭包中使用一个局部变量

var _attributes = {};

callback ($.extend(_attributes, opts));

如此操作,会改变_ attributes对象,若是一个实例还无问题,但是两个实例的话便会发生变量污染。

这只是一个例子,但是在代码中滥用局部变量可能会引起不必要的隐忧,戒之慎之。

webapp资源释放

根据前面的描述,我们可以得出一个结论:

无论是view还是UI组件我们得提供统一的destroy接口,以便让用户继承释放资源。

若是view的资源得不到释放导致heap值过高,webapp模式的网站其价值大减。这里有几点可以考虑:

l  webapp中view实例保存不超过5个,多了便释放dom结构以及内存引用(临界值自己判断最优)

l  view隐藏时释放内部资源,解除DOM事件句柄

l  UI组件与view相同,需要统一释放机制

但是单页应用由于页面不会刷新,总有一些资源得不到释放,此问题任重道远,平时编写过程可以做以下优化:

l  使用函数替换逻辑

让我们的函数产生一个返回值替换函数中的大段逻辑,这样的第一个好处便是逻辑清晰,第二个好处是这些函数在不同的函数中,这个函数被使用后便会自动得到释放。

l  清理闭包引用

当一个闭包函数或者什么使用结束后,若不会再使用,便需要手动清理该变量,以便解除闭包之间的引用关系,从而释放资源。

l  使用对象属性或者方法

一个对象可以引用其他对象的属性或者方法,比如obj.foo = thatObj;这种情况下,我们可以随时删除对象解除引用关系,然后便可以清理资源。

动画与假死

动画而言建议采用CSS3实现动画,CSS3中又推荐采用最新的接口,比如使用transform取代top/lelf操作,这样操作效率搞得多。

若是采用动画可以将对应元素设置为absolute以减少回流,另外最关键一点还是

避免移动DOM树过多的节点,这个时候需要驳回产品无理需求,比如:

产品要求日期滚屏组件,显示半年的数据,这半年的数据便是180个DOM树

这个级别的DOM一旦移动整个手机会直接卡死,甚至构建DOM树,渲染页面也会出现假死现象,该问题需要规避。

Application Cache

Application Cache是HTML5为webapp离线使用而增加的API,与localstorage、cookie等不同,Application Cache存储的是一系列请求资源允许浏览器在请求资源时不必通过网络,设计得当的话可以实现离线应用。

使用Application Cache主要是在网络性能上提升,有效降低了网络延迟,提升请求加速

但是也会有一些问题,比如新版本缓存不立刻生效;manifest中的请求路径相对于manifest文件,而非加载页面;更新/回滚等问题,所以使用与否还得论证。

原文地址:http://www.cnblogs.com/yexiaochai/p/3759959.html#!comments