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使用reactjs優(yōu)化了進度條頁面性能提高70%

 更新時間:2022年04月26日 12:00:17   作者:「零一」  
這篇文章主要介紹了使用reactjs優(yōu)化了進度條后頁面性能提高了70%的操作技巧,有需要的朋友可以借鑒參考下,希望能夠有所幫助,祝大家多多進步,早日升職加薪

前言

大家好,我是零一。最近我準備在組里進行代碼串講,所以我梳理了下項目之前的業(yè)務(wù)代碼。在梳理的過程中,我看到了有個進度條組件寫的非常好,這又想起我剛開始學前端時寫的進度條的代碼,跟這個比起來真的差距太大了(大部分的初學者應(yīng)該都想不到,而且我第一次家實習公司帶我的mentor亦是如此)。

因此,我想給大家分享一下這個思路極好的進度條組件,同時它也存在非常嚴重的性能問題,本文末尾也會講解一下問題所在以及優(yōu)化方式

進度條的應(yīng)用場景

一般進度條組件都出現(xiàn)在類似抖音播放視頻的這樣場景中,如圖中底部的箭頭所示:

image.png

進度條隨著視頻的長度而進行增長,視頻暫停,進度條的動畫也會隨之暫停

接下來看看大部分人是怎么寫的,為什么說思路和性能不好。這里以React為例,Vue開發(fā)者也不用怕看不懂,主要是看思路

主要實現(xiàn)功能:

  • 支持播放、暫停、重播
  • 播放結(jié)束后,播放次數(shù)+1,并重新開始播放

不推薦的寫法

組件部分

// index.tsx
import { useState } from 'react'
import './index.css'
let timer = null  //  遞增進度的定時器
let totalTime = 3000  // 假設(shè)視頻播放為3s
function App() {
    const [progress, setProgress] = useState(0)  // 進度
    const [isPlay, setIsPlay] = useState(false)  // 是否播放
    // setProgress的遞增邏輯
    const handlerProgress = pre => {
        if(pre < 100) return pre + 1;
        else {  
          alert('播放結(jié)束')
          return 0   // 播放結(jié)束,重新開始播放
        }
    }
    // 開始播放 && 暫停播放
    const handleVideo = () => {
        setIsPlay(!isPlay)
        isPlay
        ? clearInterval(timer)
        : timer = setInterval(() => setProgress(handlerProgress), totalTime / 100)
    }
    // 重播
    const replay = () => {
        setIsPlay(true)
        if(timer) clearInterval(timer);
        setProgress(0)
        timer = setInterval(() => setProgress(handlerProgress), totalTime / 100)
    }
    return (
        <div id="root">
            <button onClick={handleVideo}>{ isPlay ? '暫停' : '播放' }</button>
            <button onClick={replay}>重播</button>
            <div className="container">
                <div className="progress" style={{ width: `${progress}%` }}/>
            </div>
        </div>
    )
}

樣式部分

.container {
    height: 10px;
    border-radius: 5px;
    border: 1px solid black;
}
.progress {
    height: 100%;
    width: 0;
    background-color: red;
}

來簡單演示一下這個進度條的樣子

0opakkask9kklana669029.gif

為什么說這種寫法不太好呢?因為我們是通過定時器來快速遞增變量progress以此來實現(xiàn)進度增加的,變量每次改變都會驅(qū)動視圖重新計算渲染,這必然是性能很差的(說實話,我在體驗這個demo的時候,肉眼可見的小卡頓)

除此之外呢?其實還有一個造成卡頓的原因,你們不妨猜猜看,我們放到最后一起講,想知道答案的小伙伴可以直接滑到下面

推薦的寫法

這里推薦的就是我在閱讀代碼時看到的比較優(yōu)秀的方案了,接下來分享給大家

組件部分

// index.jsx
import { useState } from 'react'
import './index.css'
let totalTime = 3000  // 假設(shè)視頻播放為3s
function App() {
    const [isPlay, setIsPlay] = useState(false)  // 是否播放
    const [count, setCount] = useState(0)  // 播放次數(shù)
    const [type, setType] = useState(0)   // 使用哪個動畫。0: @keyframes play; 1: @keyframes replay;
    // 暫停 && 播放
    const handleVideo = () => setIsPlay(!isPlay);
    // 重播
    const replay = () => {
        setIsPlay(true)
        setType(type ? 0 : 1)
    }
    // 動畫結(jié)束時觸發(fā)的事件
    const end = () => {
        setCount(count + 1)  // 播放次數(shù) +1
        replay()   // 重新開始播放
    }
    return (
        <div id="root">
            <button onClick={handleVideo}>{ isPlay ? '暫停' : '播放' }</button>
            <button onClick={replay}>重播</button>
            <span>{ `播放次數(shù)為:${count}` }</span>
            <div className="container">
                <div 
                    className={`progress ${isPlay ? 'play' : 'pause'}`} 
                    style={{
                        animationDuration: `${totalTime}ms`,
                        animationName: `${type ? 'replay' : 'play'}`
                    }}
                    onAnimationEnd={end}  // 動畫結(jié)束時的事件
                />
            </div>
        </div>
    )
}

樣式部分

@keyframes play {   
    to {
        width: 100%;
    }
}
@keyframes replay {
    to {
        width: 100%;
    }
}
.container {
    height: 10px;
    border-radius: 5px;
    border: 1px solid black;
}
.progress {
    height: 100%;
    width: 0;
    background-color: red;
    animation-timing-function: linear;
}
.progress.play {     /* 使animation動畫啟動 */
    animation-play-state: running;
}
.progress.pause {    /* 使animation動畫暫停 */
    animation-play-state: paused;
}

我們設(shè)置了兩個@keyframes動畫是為了在使進度條重新播放時可以做一個切換,即點擊 “重播” 時,直接切換到另一個動畫,就可以實現(xiàn)進度條從0開始遞增

同時我們還設(shè)置了兩個類名的樣式,分別用于控制動畫的播放和暫停

播放完成時,播放次數(shù)+1的功能可以通過事件animationend來監(jiān)聽即可

同樣的,來看一下這套方案的效果圖(跟前一套方案功能一模一樣)

0opakkask9kklana669029.gif

對比一下前一套方案,你就能知道這種寫法不需要去一直修改數(shù)據(jù)來驅(qū)動視圖的改變,減少了框架內(nèi)的大量計算,提升了不少的性能

缺陷

第二種方案雖然性能很好,但是與第一種方案一樣,存在另外一個隱藏的性能問題,這也是我在排查前同事代碼性能問題時所發(fā)現(xiàn)的。

缺陷:這兩種方案都會引發(fā)頻繁的重排和重繪

可以借助chrome devtools performance來驗證一下頁面的情況

11010asdakkkakasd69029.gif

小小的一個進度條觸發(fā)了那么那么多次重排和重繪,那么它到底有什么影響呢?來簡單回顧一下重排和重繪的影響

重排:

瀏覽器需要重新計算元素的幾何屬性,而且其他元素的幾何屬性或位置可能也會因此改變受到影響。

重繪:

不是所有的DOM變化都影響元素的幾何屬性,如果改變元素的背景色并不影響它的寬度和高度,這種情況,只會發(fā)生一次重繪,而不會發(fā)生重排,因為元素的布局沒改變

所以知道了重排和重繪造成的嚴重問題后,我們馬上對其進行分析優(yōu)化

極致的優(yōu)化

先來看看一個非常常見的圖

image.png

頁面的渲染,大體上走的就是這5個流程。當然也有辦法跳過中間某些步驟,例如避免Layout和Paint

再來回顧一下有哪些方法會引起重排和重繪吧

觸發(fā)重排的因素:添加或刪除可見的DOM元素、改變元素位置、元素的尺寸改變(包括:外邊距、內(nèi)邊距、邊框、高度等)、內(nèi)容改變(如:文本改變或圖片被另外一個不同尺寸的圖片替代)、瀏覽器窗口尺寸的改變、通過display: none隱藏?個DOM節(jié)點等

觸發(fā)重繪的因素:重排必定觸發(fā)重繪(重要)、通過visibility: hidden隱藏?個DOM節(jié)點、修改元素背景色、修改字體顏色等

那么我們前面寫的代碼中到底是哪里觸發(fā)了重排和重繪呢?簡單檢查一下,不難發(fā)現(xiàn)兩種方案都是在不停改變元素的width,元素的寬度一改變必然會引起重排和重繪,更何況是超頻繁的改變呢!

解決方案:啟用GPU加速,避開重排和重繪的環(huán)節(jié),將進度條單獨提升到一個圖層,即不影響其它元素

就單獨針對第二種方案進行優(yōu)化吧~我們只需要改動其css內(nèi)容即可(標注出即為改動處)

@keyframes play {     /* 通過transform來啟用GPU加速,跳過重排重繪階段 */
    0% {  
        transform: translateX(-50%) scaleX(0);  /* 用 scaleX 來代替 width */
    }
    to {
        transform: translateX(0) scaleX(1);
    }
}
@keyframes replay {
    0% {
        transform: translateX(-50%) scaleX(0);
    }
    to {
        transform: translateX(0) scaleX(1);
    }
}
.container {
    height: 10px;
    border-radius: 5px;
    border: 1px solid black;
}
.progress {
    height: 100%;
    width: 100%;   /* 初始寬度為100%,因為我們要對其縮放 */
    background-color: red;
    will-change: transform;   /* 通過will-change告知瀏覽器提前做好優(yōu)化準備 */
    animation-timing-function: linear;
}
.progress.play {    
    animation-play-state: running;
}
.progress.pause {   
    animation-play-state: paused;
}

這里簡單解釋一下translateX和scaleX的數(shù)值設(shè)置。設(shè)置進度條width: 100%,我們通過scaleX(0.5)將其縮放一半,可以發(fā)現(xiàn)進度條長度為容器的一半且居中,此時我們就需要通過translateX(-25%)將其向左平移到最左端,為什么是-25%呢?因為進度條占了容器的一半且居中,表明左右的留白正好分別是(100% - 50%) / 2 = 25%,所以也不難得知當初始狀態(tài)scaleX(0)時,translateX的值為-(100% - 0%) / 2 = -50%

這么做了以后,我們再次用performance檢驗一下

kasjdaskdj0022asd69029.gif

可以很明顯地看到頁面重排重繪的次數(shù)減少了很多很多,剩余的基本都是頁面最基本的重排和重繪了。

有人要說我標題黨了,接下來給你們展示一下到底優(yōu)化了多少性能

先用剛極致優(yōu)化完的跑一下performance

image.png

看圖中右側(cè),F(xiàn)PS基本是穩(wěn)定在55 ~ 70之間

再來看看文章開頭第一種方案的performance跑分

image.png

看圖中右側(cè),F(xiàn)PS基本是穩(wěn)定在32 ~ 50之間

可以很清楚得看到,優(yōu)化前的FPS波動非常嚴重,即不夠穩(wěn)定,所以容易?出現(xiàn)卡頓問題;而優(yōu)化后的FPS的變化是不大的,整體變化趨勢比較平,幾乎是一直線

在這樣一個極簡頁面中,我們優(yōu)化后性能都大約提升了大約40% ~ 54%

那么如果在正常的項目中,考慮到頁面的復(fù)雜性,我們優(yōu)化后的方案既避免了頁面反復(fù)得計算渲染,又避免了重繪回流,可想而知在那種情形下性能的提升應(yīng)該是遠不止40% ~ 54%的,emmmmmm,所以我說性能提高70%應(yīng)該也不是很過分吧 hhhhh

小彩蛋

啟用GPU加速會將元素提升到單獨的一個圖層中,我們可以通過chrome devtools layers來查看

image.png

這里就分別展示一下我們優(yōu)化前和優(yōu)化后的頁面分層情況吧

「優(yōu)化前」

image.png

很明顯地看到,整個頁面就只有document層,即進度條沒有被分層出來

「優(yōu)化后」

image.png

同樣也很明顯地可以看到,進度條被單獨分出來一個圖層了

結(jié)尾

以上就是使用reactjs優(yōu)化了進度條頁面性能提高70%的詳細內(nèi)容,更多關(guān)于reactjs優(yōu)化進度條提升頁面性能的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章!

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