浏览器的渲染过程
从上图看到，浏览器渲染过程如下：
- 解析HTML，生成DOM树，解析CSS，生成CSSOM树
- 将DOM树和CSSOM树结合，生成渲染树（Render Tree）
- Layout（回流）：根据生成的渲染树，进行回流，得到节点的几何信息（位置，大小）
- Painting（重绘）：根据渲染树以及回流得到的几何信息，得到节点的绝对像素
- Display：将像素发送给GPU，展示在页面上。
DOM树里包含了所有HTML标签，包含display:none隐藏的，还有用JS动态添加的元素等。
生成渲染树
为了构建渲染树，浏览器主要完成了以下工作：
- 从DOM树的根节点开始遍历每个可见节点
- 对于每个可见节点，找到CSSOM树中对应的规则，并应用他们
- 根据每个可见节点以及其对应的样式，组合生成渲染树
不可见的节点包括：
- 一些不会渲染输出的节点，比如script、meta、link等
- 一些通过css进行隐藏的节点，比如display:none。
注意：使用visibility和opacity 隐藏的节点，还是会显示在渲染树上的。
Render Tree只包含可见节点
回流
当render tree中的一部分（或全部）因为元素的规模尺寸，布局，隐藏等改变而需要重新构建。计算其在设备视口（viewport）内的确切位置和大小，这个计算的阶段就是回流。
浏览器从渲染树的根节点开始遍历，根据视口具体的宽度，将其转为实际的像素值。
在回流的时候，浏览器会使渲染树中受到影响的部分失效，并重新构造这部分渲染树，完成回流后，浏览器会重新绘制受影响的部分到屏幕中，该过程称为重绘。
重绘
最终，我们通过构造渲染树和回流阶段，知道了哪些节点是可见的，以及可见节点的样式和具体的几何信息（位置、大小），那么我们就可以将渲染树的每个节点都转换为屏幕上的实际像素，这个阶段就叫做重绘节点。
何时发生回流重绘
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。比如一下情况：
- 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、内边距、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
- 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大小的）
回流一定会触发重绘，而重绘不一定会回流
比如只改变元素颜色时，就只发生重绘不触发回流
根据改变的范围和程度，渲染树中或大或小的部分需要重新计算，有些改变会触发整个页面的重排（回流），比如滚动条出现的时候或者修改了根节点。
浏览器的优化机制
由于每次重排都会造成额外的计算消耗，因此大多数浏览器都会通过队列化修改并批量执行来优化重排过程。浏览器会将修改操作放入到队列里，直到过了一段时间或者操作达到了一个阈值，才清空队列。但是，当你获取布局信息的操作的时候，会强制队列刷新，比如当你访问以下属性或者使用以下方法：
- offsetTop、offsetLeft、offsetWidth、offsetHeight
- scrollTop、scrollLeft、scrollWidth、scrollHeight
- clientTop、clientLeft、clientWidth、clientHeigt
- getComputedStyle()
- getBoundingClientRect
以上属性和方法都需要返回最新的布局信息，因此浏览器不得不清空队列，触发回流重绘来返回正确的值。因此，我们在修改样式的时候，最好避免使用上面列出的属性，他们都会刷新渲染队列。如果要使用它们，最好将值缓存起来。
减少回流和重绘
1、最小化重绘和重排，将多次对DOM和样式的修改合并处理
由于重绘和重排可能代价比较昂贵，因此最好就是可以减少它的发生次数。为了减少发生次数，我们可以合并多次对DOM和样式的修改，然后一次处理掉。比如：
const el = document.getElementById('test');
el.style.padding = '5px';
el.style.borderLeft = '1px';
el.style.borderRight = '2px';
例子中，有三个样式属性被修改了，每一个都会影响元素的几何结构，引起回流。当然，大部分现代浏览器都对其做了优化，因此，只会触发一次重排。但是如果在旧版的浏览器或者在上面代码执行的时候有其他代码访问了布局信息（上文中的会触发回流的布局信息），那么就会导致三次重排。
因此，我们可以合并所有的改变然后依次处理，比如：
- 使用cssText
const el = document getElementById('text');
el.style.cssText += 'border-left: 1px; border-right: 2px; padding: 5px;';
- 修改CSS的class
const el = document.getElementById('test');
el.className += ' active';
2、批量修改DOM
当我们需要对DOM一系列修改的时候，可以通过以下步骤减少回流重绘次数：
- 使元素脱离文档流
- 对其进行多次修改
- 将元素带回到文档中
该过程的第一步和第三步可能会引起回流，但是经过第一步后，对DOM的所有修改都不会引起回流，因为它已经不在渲染树了。
有三种方式可以让DOM脱离文档流：
- 隐藏元素，应用修改，重新显示
- 使用文档片段（document fragment）在当前DOM之外构建一个子树，再把它拷贝回文档。
- 将原始元素拷贝到一个脱离文档的节点中，修改节点后，再替换原始的元素。
执行一段批量插入节点的代码：
function appendDataToElement(appendToElement, data) {
let li;
for(let i = 0; i < data.length; i++) {
li = document.createElement('li');
li.textContent = 'text';
appendToElement.appendChild(li);
}
}
const ul = document.getElementById('list');
appendDataToElement(ul, data)
如果直接这样执行的话，由于每次循环都会插入一个新的节点，会导致浏览器回流一次。
可以使用以下三种方式进行优化：
隐藏元素，应用修改，重新显示
这个会在展示和隐藏节点的时候，产生两次重绘
function appendDataToElement(appendToElement, data) {
let li;
for(let i = 0; i < data.length; i++) {
li = document.createElement('li');
li.textContent = 'text';
appendToElement.appendChild(li);
}
}
const ul = document.getElementById('list');
ul.style.display = 'none';
appendDataToElement(ul, data);
ul.style.display = 'block';
使用文档片段（document fragment）在当前DOM之外构建一个子树，再把它拷贝回文档
const ul = document.getElementById('list');
const fragment = document.createDocumentFragment();
appendDataToElement(fragment, data);
ul.appendChild(fragment);
将原始元素拷贝到一个脱离文档的节点中，修改节点后，再替换原始的元素
const ul = document.getElementById('list');
const clone = ul.cloneNode(true);
appendDataToElement(clone, data);
ul.parentNode.replaceChild(clone, ul);
由于浏览器会使用队列来储存多次修改，进行优化，所以这个优化方案，其实不用优先考虑。
3、避免触发同步布局事件
当我们访问上文提到的一些属性和方法的时候，会导致浏览器强制清空队列，进行强制同步布局。
一个例子，将一个p标签数组的宽度赋值为一个元素的宽度，代码如下：
function initP () {
for(let i = 0; i < paragraphs.length; i++) {
}
}
这段代码会造成很大的性能问题。在每次循环的时候，都读取了box的一个offsetWidth属性值，然后利用它来更新p标签的width属性。这就导致了每一次循环的时候，浏览器都必须先使上一次循环中的样式更新生效，才能响应本次循环的样式读取操作。每一次循环都会强制浏览器刷新队列。可以优化为：
const width = box.offsetWidth;
function initP () {
for (let i = 0; i < paragraphs.length; i++) {
paragraphs[i].style.width = width + 'px';
}
}
4、对于复杂的动画效果，使用绝对定位让其脱离文档流
否则会引起父元素以及后续元素频繁得回流。
5、css3硬件加速（GPU加速）
比起考虑如何减少回流重绘，我们更期望的是，根本不要回流重绘。
使用css3硬件加速，可以让transform、opacity、filters这些动画不会引起回流重绘。但是对于动画的其他属性，比如background-color这些，还是会引起回来重绘的，不过它还是可以提升这些动画的性能。
css3硬件加速的原理是新建合成层
使用：
常见的触发硬件加速的css属性：
- transform
- opacity
- filters
- Will-change
css3硬件加速的坑：
- 如果你为太多元素使用了css3硬件加速，会导致内存占用较大，会有性能问题
- 在GPU渲染字体会导致抗锯齿无效。这是因为GPU和CPU的算法不同。因此如果你不在动画结束的时候关闭硬件加速，会产生字体模糊。
