降低绘制的复杂性并减少绘制区域

Paul Lewis

绘制是填充像素的过程,像素最终合成到用户的屏幕上。它往往是流水线中所有任务中运行时间最长的任务,应尽可能避免此任务。

摘要

  • 除 transform 或 opacity 属性之外,更改任何属性始终都会触发绘制。
  • 绘制通常是像素管道中开销最大的部分。请尽可能避免这种情况。
  • 通过层的提升和动画的编排来减少绘制区域。
  • 使用 Chrome DevTools 绘制分析器来评估绘制的复杂性和开销;应尽可能降低复杂性并减少开销。

布局和绘制是如何触发的

如果您触发布局,则总是会触发绘制,因为更改任何元素的几何属性意味着其像素需要修正!

完整的像素管道。

如果更改非几何属性,例如背景、文本颜色或阴影,也可能触发绘制。在这些情况下,不需要布局,并且流水线将如下所示:

无布局的像素管道。

使用 Chrome DevTools 快速确定绘制瓶颈

您可以使用 Chrome DevTools 来快速确定正在绘制的区域。打开“渲染”标签页,然后启用绘制闪烁

启用此选项后,每当发生绘制操作时,Chrome 都会让屏幕闪烁绿光。如果看到整个屏幕闪烁绿色,或看到您认为不应绘制的屏幕区域,则应当进一步研究。

每次发生绘制时网页闪烁绿色。

提升移动或淡出的元素

绘制并非总是绘制到内存中的单个图像。事实上,如有必要,浏览器可以绘制到多个图像或合成器层。

合成器层的表示法。

此方法的优点是,定期重绘的或通过变形在屏幕上移动的元素,可以在不影响其他元素的情况下进行处理。Sketch、GIMP 或 Photoshop 之类的艺术文件也是如此,各个层可以在彼此的上面处理并合成,以创建最终图像。

创建新图层的最佳方式是使用所有主流现代浏览器引擎中都提供的 will-change CSS 属性。如果使用值 transformwill-change 将创建一个新的合成器层:

.moving-element {
  will-change: transform;
}

但需要注意的是:不要创建太多层,因为每层都需要内存和管理开销。有关此主题的更多信息,请参阅坚持仅合成器的属性和管理层计数部分。

如果您已将某个元素提升到新层,请使用开发者工具确认这样做是否为您带来了性能优势。请勿在不分析的情况下提升元素。

减少绘制区域

但有时,尽管提升元素,但绘制工作仍然是必要的。绘制问题的一个很大挑战是,浏览器将两个需要绘制的区域联合在一起,这可能导致整个屏幕重绘。因此,举例而言,如果页面顶层有一个固定标头,而在屏幕底部还有正在绘制的元素,则整个屏幕可能最终要重绘。

减少绘制区域往往是编排您的动画和变换,使其不过多重叠,或设法避免对页面的某些部分设置动画。

简化绘制的复杂性

绘制部分屏幕所花的时间。

在谈到绘制时,一些绘制比其他绘制的开销更大。例如,绘制任何涉及模糊(例如阴影)的元素所花的时间将比(例如)绘制一个红框的时间要长。但是,对于 CSS,这一点并不总是很明显:background: red;box-shadow: 0, 4px, 4px, rgba(0,0,0,0.5); 看起来不一定具有截然不同的性能特征,但它们确实具有很大的差异。

如上图所示,借助绘制分析器,您可以确定是否需要寻求其他方式来实现效果。问问自己,是否可能使用一组开销更小的样式或替代方式来实现最终结果。

您应始终希望避免在动画播放期间着色,因为每帧的 10 毫秒时间通常不足以完成绘制工作,尤其是在移动设备上。