各种动态渲染Element方式 的性能探究

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 templates 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）

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