前端性能优化：浏览器渲染阶段优化（六）

2023-10-19 21:22:20

浏览器渲染阶段优化

目前大多数设备的屏幕刷新率为 60 次/秒。这意味着每个帧的预算时间仅比 16 毫秒多一点 (1 秒/ 60 = 16.66 毫秒)。但实际上，浏览器有整理工作要做，因此所有工作需要在 10 毫秒内完成。如果无法符合此预算，帧率将下降，并且内容会在屏幕上抖动。此现象通常称为卡顿。

减少绘制次数是提高浏览器渲染性能的关键。当元素发生变化时，浏览器需要重新绘制整个页面。减少绘制次数，可以减少浏览器需要重新绘制的次数，从而提高渲染性能。

减少绘制次数可以采用以下方法：

使用 CSS 属性 transform、opacity 和 filter 来动画元素。这些属性不会触发页面的重新绘制，因此可以提高性能。
使用 requestAnimationFrame() API 来动画元素。requestAnimationFrame() API 会在浏览器准备绘制新帧时调用你的回调函数，这样可以确保你的动画在每次浏览器绘制新帧时都会运行。
使用 GPU 加速 来动画元素。GPU 加速可以利用显卡来处理动画，从而提高性能。

避免布局变化也是提高浏览器渲染性能的关键。当元素发生变化时，浏览器需要重新计算页面的布局。减少布局变化，可以减少浏览器需要重新计算布局的次数，从而提高渲染性能。

避免布局变化可以采用以下方法：

使用 position: fixed 和 position: absolute 来定位元素。position: fixed 和 position: absolute 会将元素从文档流中移除，因此不会影响页面的布局。
使用 flexbox 和 grid 布局来布局页面。flexbox 和 grid 布局可以帮助你创建灵活的布局，减少布局变化。
使用媒体查询来针对不同的屏幕尺寸优化页面布局。媒体查询可以帮助你针对不同的屏幕尺寸加载不同的 CSS 文件，从而减少布局变化。

CSS 属性缓存可以提高浏览器渲染性能。当浏览器第一次渲染一个元素时，它会将元素的 CSS 属性缓存起来。当元素再次发生变化时，浏览器会直接从缓存中加载元素的 CSS 属性，而不是重新计算元素的 CSS 属性。

CSS 属性缓存可以采用以下方法实现：

使用 CSS 预处理器。CSS 预处理器可以帮助你将 CSS 代码编译成更易于浏览器解析的代码。编译后的 CSS 代码可以减少浏览器需要解析的代码量，从而提高渲染性能。
使用 CSS 文件合并工具。CSS 文件合并工具可以帮助你将多个 CSS 文件合并成一个文件。合并后的 CSS 文件可以减少浏览器需要加载的 HTTP 请求数，从而提高渲染性能。

精灵图是将多个小图像合并成一个大图像的技术。使用精灵图可以减少浏览器需要加载的 HTTP 请求数，从而提高渲染性能。

精灵图可以采用以下方法实现：

长任务会阻塞浏览器的主线程。主线程负责处理用户交互和更新 UI。如果主线程被长任务阻塞，用户将无法与页面交互，页面也会出现卡顿。

长任务拆分可以采用以下方法实现：

使用 requestIdleCallback() API。requestIdleCallback() API 可以帮助你将长任务拆分成多个小任务。小任务会在浏览器空闲时执行，不会阻塞主线程。
使用 Web Workers。Web Workers 是独立于主线程运行的脚本。你可以使用 Web Workers 来执行长任务，从而释放主线程。

关键路径渲染是指浏览器首先渲染页面中最重要的部分。关键路径渲染可以帮助用户更快地看到页面的主要内容，从而提高用户体验。

关键路径渲染可以采用以下方法实现：

使用 defer 和 async 属性来加载脚本。defer 和 async 属性可以帮助你延迟加载脚本，直到页面中的其他内容加载完成。
使用 prefetch 和 preload 属性来预加载资源。prefetch 和 preload 属性可以帮助你预加载页面中需要的资源，从而提高页面加载速度。

结论

浏览器渲染阶段优化是提高 Web 性能的关键。通过减少绘制次数、避免布局变化、CSS 属性缓存、精灵图、长任务拆分和关键路径渲染等技巧，可以提高浏览器的渲染性能，从而提高网站加载速度和用户体验。