各种动态渲染Element方式的性能探究

2022-04-04 01:40:40

【引自雕刻零碎的博客】一、性能优化的原则及方法论

树立原则：动态渲染进入一个Dom元素，首先需要保证动态渲染操作必须尽可能少对原有dom树的影响，影响重绘及重排。

确定方法论：必须寻找一个容器来缓存渲染期间生成的dom结构(操作必须尽可能少对原有dom树的影响)，然后再进行一次渲染到目标element中。

二、生成期间DOM缓存的选择

DocumentFragment(文档碎片对象，选择原因：脱离于文档流)
临时Element(选择原因：新element脱离于文档流)
- createElement，再一步步进行渲染
- 通过描述Dom的String(下称：DomString)，转化为Dom对象
  - 临时Element+innerHTML+cloneNode返回最外层element元素对象，再进行插入appendChild，必要时还需要选择器方法讲某一个Element对象提取出来
  - XML字符串通过解析生成Element对象(注意，不是HTMLxxxElement对象，是Element对象)，然后将该对象appendChild进去
临时字符串(选择原因：借助innerHTML渲染，一次渲染)

三、DocumentFragment的优缺点

基本模式：

var fragment = document.createDocumentFragment();
fragment.appendChild(
... //生成Element的IIFE
)

//IIFE示例,根据配置创建元素
var ConfigVar = {
ELname:"div",
id:"blablabla",
name:"balblabla",
class:"ClassName"
}
(function(Config){
var el = document.createElement(Config.ELname);
el.className = (Config.class || "");
for (let AttrName in Config){
if (AttrName == "class")continue;
el.setAttribute(AttrName,Config[AttrName]);
}
return el;
})(ConfigVar)

优点

1、脱离于文档流，操作不会对Dom树产生影响

2、在每一次生成临时Element时候就可以将该Element对象的引用保存下来，而不需要多次用选择器再次获取。

缺点

兼容性只是达到IE9+

http://caniuse.com/#search=DocumentFragment

四、createElement的优缺点

基本模式

var el = document.createElement("ElementName");
el.className = "";
el.setAttribute("AttrName",AttrValue);
el.setAttribute("AttrName",AttrValue);
...
el.appendChild(
... //生成Element的IIFE,见上文
);

优点

1、新创建的元素脱离于文档流，操作不会对Dom树产生影响

2、兼容性最好

3、在每一次生成临时Element时候就可以将该Element对象的引用保存下来，而不需要多次用选择器再次获取。

缺点

每一次调用setAttribute方法都是一次次对Element进行修改，此处具有潜在的性能损耗。

五、DomString——临时Element+innerHTML+cloneNode的优缺点

基本模式

var domString2Dom = (function(){
if (window.HTMLTemplateElement){
var container = document.createElement("template");
return function(domString){
container.innerHTML = domString;
return container.content.firstChild.cloneNode(true)
}
}else{
//对不支持的template 的浏览器还有兼容性方法没写，所以不支持tr,td等些元素inner进div中。
var container = document.createElement("div");
return function(domString){
container.innerHTML = domString;
return container.firstChild.cloneNode(true)
}
}
})();

var template = domString2Dom('<div class="TestClass" Arg="TestArg"></div>');
for (var index = 0; index < 80; index++) {
template.appendChild(
(function(){
var el = domString2Dom("<div>M</div>");
return el
})()
)
}

优点

创建Dom之后不需要多次进行setAttribute

缺点

1、临时元素不能包裹一些特定的元素(不能在所有浏览器的所有 HTML 元素上设置 innerHTML 属性)

2、解析的过程进行了很多其余的操作。此处具有潜在的性能损耗。

3、插入的字符串第一层Node只允许有一个元素

六、DomString——XML解析的优缺点

基本模式

var XMLParser = function () {
var $DOMParser = new DOMParser();
return function (domString) {
if (domString[0] == "<") {
var doc = $DOMParser.parseFromString(domString, "application/xhtml+xml");
return doc.firstChild;
}
else {
return document.createTextNode(domString);
}
};
}();

var template = XMLParser('<div class="TestClass" Arg="TestArg"></div>');
for (var index = 0; index < 80; index++) {
template.appendChild((function () {
var el = XMLParser("<div>M</div>");
return el;
})());
}

优点

DomString方法中通用性最强的，虽然IE10+才支持DOMParser，但是IE9以下的有替代方法

缺点

1、解析的过程本身就具有潜在的性能损耗。

2、只能得到刚刚创建最外层元素的克隆。子元素的引用还需要用选择器。

3、插入的字符串第一层Node只允许有一个元素

七、临时字符串的优缺点

基本模式：

var template = document.createElement("div");
template.innerHTML = `<div class="TestClass" Arg="TestArg">
Test TextNode
${(function(){
var temp = new Array(8);
for (var index = 0; index < 80; index++) {
temp[index]="<div>M</div>"
}
return temp.join()
}())}
</div>` //需要增加的一大段Element

优点

1、通用性最强，不需要逐步创建一大堆无用的Element对象引用

2、运用es6模板字符串编码优雅，不需要字符串用加号进行链接

缺点

1、如果是直接给出配置Config进行渲染需要进行字符串的生成

2、只能得到刚刚创建最外层元素的引用。子元素的引用还需要用选择器。

八、Template元素

由于HTML5中新增了template元素

其特点就是有一个content属性是HTMLDocumentFragment对象，所以可以包容任何元素

基本范式是：

var template = document.createElement("template");
template.innerHTML = `<div class="TestClass" Arg="TestArg">
Test TextNode
${(function(){
var temp = new Array(8);
for (var index = 0; index < 80; index++) {
temp[index]="<div>M</div>"
}
return temp.join()
}())}
</div>` //需要增加的一大段Element
// template.content 是HTMLDocumentFragment

优点

比div要好很多，作为临时元素容器的包容性更强

缺点

兼容性不好：http://caniuse.com/#search=HTML%20templates 在不支持的浏览器中表示为HTMLUnknownElement

九、各种方法的效率对比

测试代码：(由于笔者不太熟悉各种浏览器性能的BUG，这里的代码如果有不足请指正)，代码由typescript进行编写，也可以用babel进行编译。

/**
* @param Count:渲染DOM结构的次数
*/
var DateCount = {
TimeList : {},
time:function(Str){
console.time(Str);
},
timeEnd:function(Str){
console.timeEnd(Str);
}
};
//==================工具函数======================
var domString2Dom = (function () {
var container;
if (window.HTMLTemplateElement) {
container = document.createElement("template");
return function (domString) {
container.innerHTML = domString;
return container.content.firstChild.cloneNode(true);
};
}
else {
//对不支持的template 的浏览器还有兼容性方法没写，所以不支持tr,td等些元素inner进div中。
container = document.createElement("div");
return function (domString) {
container.innerHTML = domString;
return container.firstChild.cloneNode(true);
};
}
})();
var XMLParser = (function () {
var $DOMParser;
if (window.DOMParser) {
$DOMParser = new DOMParser();
return function (domString) {
if (domString[0] == "<") {
var doc = $DOMParser.parseFromString(domString, "application/xhtml+xml");
return doc.firstChild;
}
else {
return document.createTextNode(domString);
}
};
}else{
$DOMParser = new ActiveXObject("Microsoft.XMLDOM");
return function (domString) {
if (domString[0] == "<") {
$DOMParser.async = false;
$DOMParser.loadXML(domString);
return $DOMParser
}
else {
return document.createTextNode(domString);
}
}
}
})();
//===============================================
var Test = function(Count){
//保留这种写法，能够在移动端平台中不依靠控制台进行效率测试
// var DateCount = {
// TimeList : {},
// time:function(Str){
// this.TimeList[Str] = Date.now();
// },
// timeEnd:function(Str){
// alert(Str+(Date.now() - this.TimeList[Str]));
// }
// }
//基准测试1：
DateCount.time("无临时div + 不需要字符串拼接 + innerHTML：")
for (let index = 0; index < Count; index++) {
(function(){
var template = document.createElement("div");
template.className = "TestClass";
template.setAttribute("Arg","TestArg")
template.innerHTML = ` Test TextNode
<div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div>
<div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div>
<div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div>
<div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div>
<div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div>
<div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div>
<div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div>
<div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div>
<div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div>
<div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div>
<div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div>
<div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div><div child="true">M</div>
` //需要增加的一大段Element,共100个子级div
return template
}())
}
DateCount.timeEnd("无临时div + 不需要字符串拼接 + innerHTML：")
//基准测试2：
DateCount.time("createElement+appendChild写法：")
for (let index = 0; index < Count; index++) {
(function(){
var template = document.createElement("div");
template.className = "TestClass";
template.setAttribute("Arg","TestArg")
template.appendChild(document.createTextNode('Test TextNode'));
for (let index = 0; index < 100; index++) {
let element = document.createElement("div");
element.setAttribute("child","true");
element.appendChild(document.createTextNode("M"))
template.appendChild(element)
}
return template
}())
}
DateCount.timeEnd("createElement+appendChild写法：")
//DocumentFragment
DateCount.time("DocumentFragment+ createElement+appendChild 写法：")
for (let index = 0; index < Count; index++) {
(function(){
var fragment = document.createDocumentFragment();
fragment.appendChild(function(){
var template = document.createElement("div");
template.className = "TestClass";
template.setAttribute("Arg","TestArg")
template.appendChild(document.createTextNode('Test TextNode'));
for (let index = 0; index < 100; index++) {
let element = document.createElement("div");
element.setAttribute("child","true");
template.appendChild(element)
}
return template;
}());
return fragment
}())
}
DateCount.timeEnd("DocumentFragment+ createElement+appendChild 写法：")
//DomString——临时Element+innerHTML+cloneNode
// DateCount.time("DomString——临时Element+innerHTML+cloneNode：")
// for (let index = 0; index < Count; index++) {
// (function(){
// var template = domString2Dom('<div class="TestClass" Arg="TestArg"></div>');
// for (let index = 0; index < 100; index++) {
// template.appendChild(
// (function(){
// var el = domString2Dom("<div child='true'>M</div>");
// return el
// })()
// )
// }
// return template;
// }())
// }
// DateCount.timeEnd("DomString——临时Element+innerHTML+cloneNode：")
//DomString——XML解析
// DateCount.time("DomString——XML解析：")
// for (let index = 0; index < Count; index++) {
// (function(){
// var template = XMLParser('<div class="TestClass" Arg="TestArg"></div>');
// for (let index = 0; index < 100; index++) {
// template.appendChild((function () {
// var el = XMLParser("<div child='true'>M</div>");
// return el;
// })());
// }
// }())
// }
// DateCount.timeEnd("DomString——XML解析：")
//临时div + 临时字符串拼接：
DateCount.time("临时div + 字符串拼接：")
for (let index = 0; index < Count; index++) {
(function(){
let template = document.createElement("div");
template.innerHTML = `<div class="TestClass" Arg="TestArg">
Test TextNode
${(function(){
let temp = "";
for (let index = 0; index < 100; index++) {
temp+="<div child='true'>M</div>"
}
return temp
}())}
</div>` //需要增加的一大段Element
return template.firstChild;
}())
}
DateCount.timeEnd("临时div + 字符串拼接：")
//临时template + 临时字符串拼接：
DateCount.time("临时template + 字符串拼接：")
for (let index = 0; index < Count; index++) {
(function(){
var template = document.createElement("template");
template.innerHTML = `<div class="TestClass" Arg="TestArg">
Test TextNode
${(function(){
let temp = "";
for (let index = 0; index < 100; index++) {
temp+="<div child='true'>M</div>"
}
return temp
}())}
</div>` //需要增加的一大段Element
return template.content;
}())
}
DateCount.timeEnd("临时template + 字符串拼接：")
//临时template + createElement+appendChild 写法
DateCount.time("template + createElement+appendChild 写法：")
for (let index = 0; index < Count; index++) {
(function(){
var template = document.createElement("template");
template.appendChild(function(){
var template = document.createElement("div");
template.className = "TestClass";
template.setAttribute("Arg","TestArg")
template.appendChild(document.createTextNode('Test TextNode'));
for (let index = 0; index < 100; index++) {
let element = document.createElement("div");
element.setAttribute("child","true");
template.appendChild(element)
}
return template;
}());
return template.content
}())
}
DateCount.timeEnd("template + createElement+appendChild 写法：")
};
for (var key of [1,10,100,1000]) {
console.log("Start"+key);
Test(key);
}

十、结论

经过笔者基本依据手上平台进行测试，

无临时div + 不需要字符串拼接 + innerHTML // createElement+appendChild写法：性能低，无论在桌面端还是移动端，在IE/Edge系还是 Webkit系都是同样的表现
domString 方法：性能最差
DocumentFragment+ createElement+appendChild 写法：性能在桌面WebKit端表现最好，移动端也有不错的表现
字符串拼接：临时div + 字符串拼接/临时template + 字符串拼接：性能表现基本一致，桌面端WebKit上：比DocumentFragment(或tmplate) + createElement+appendChild性能差多了;与之相反，在IE系inneHTML的性能最高，是前者的x十倍。在移动端上两者性能相近，innerHTML略差一点点。
template + createElement+appendChild 写法：与DocumentFragment+ createElement+appendChild 写法效率相仿。

具体数据测试之后再补充。

(待续)

作者：雕刻零碎

来源：51CTO

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