使用top/left/margin和CSS3 translate两种方法实现标题居中的性能差异详解

techbrood 发表于 2016-05-19 14:51:25

标签: css3, center, performance, 渲染引擎

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要实现标题全屏居中(同时在垂直和水平方向居中),有若干种方法,包括使用弹性布局、表格单元、绝对定位、自动外边距和CSS3平移变换等。

你可能已经使用了这些方法,但很可能没有意识到性能上的差别,因为这涉及到浏览器渲染引擎的一些幕后的工作原理。

使用top/left和margin来居中

其中目前比较流行也比较容易理解的方法是使用绝对定位+外边距实现。也就是分两步来把元素居中:

1. 第一步通过top/left先把元素放在离视口左上角(坐标原点)50%视口宽和50%视口高的地方;

2. 第二步通过margin把元素反向偏移其自身宽高的50%。

html,body{background: #333;height:100%; width:100%;margin:0;padding:0;}  
h1 {  
    margin-left: -200px;  
    margin-top: -35px;/* h1元素边框的高度一半: (30px+20px*2)/2 */  
    color: white;  
    width: 400px;  
    height: 30px;  
    text-align: center;  
    position: absolute;  
    left: 50%;  
    top: 50%;  
    padding: 20px 0;  
    border: 1px solid #666;  
}

上述代码使用绝对定位,top: 50%, left: 50%完成第一步,margin-left和margin-top完成第二步。

注意标题元素宽度使用百分比,可在水平方向自适应屏幕宽度。最好设置下min-width,以免屏幕过小时,标题文本溢出。

这样的代码是可以工作的。但是吹毛求疵的话,代码的性能并不好。当然在这种简单用例下不太会被暴露出来。

但是如果你想给这个标题添加一些动画效果,比如上下晃动的话,那么就很有必要优化一下代码。

性能优化的版本

上面的第一步没有问题,第二步完成相对自身尺寸的偏移,可以使用CSS3变换中的translate(使用百分比取值时,以其边框border box尺寸为参照)来替代。

我们先给出代码,然后说明为什么要这样,有什么好处和坏处。

*{margin:0;padding:0;}  
html,body{background: #333;height:100%; width:100%;}  
h1 {  
    -ms-transform: translate3d(-50%, -50%, 0);  
    -webkit-transform: translate3d(-50%, -50%, 0);  
    transform: translate3d(-50%, -50%, 0);  
    color: white;  
    width: 50%;  
    text-align: center;  
    position: absolute;  
    left: 50%;  
    top: 50%;  
}

要明白为什么这么优化,我们首先需要了解浏览器的渲染过程:

解析DOM Tree,创建一个或多个渲染层(layer)

将每个层独立地绘制进位图(bitmap)中(计算样式->布局->栅格化)

将层作为纹理(texture)上传至 GPU

复合(composite)多个层来生成最终的屏幕图像

每个层的样式出现调整后,要重新计算样式->重新布局(可能没有)->重新栅格化(可能没有)->重新组合

使用top/left只会创建一个层,而使用translate方法将促使浏览器(webkit)把h1元素提取出来放在GPU单独的渲染层中(RenderLayer),这样有3点好处:

1. 该元素任何合成属性(Composite Property)的变化将不会影响原有文档,不会导致原文档被重新布局(relayout或reflow),所谓重新布局就是重新计算位置和尺寸,这是前端性能的杀手。位置和角度就是典型的合成属性。

2. 该层将由GPU(Compositor Thread)负责渲染,从而节省CPU资源,不会阻塞主线程JS代码的执行。

3. 动画更为平滑,这是因为使用translate将可以以小于像素的单位(sub-pixel)来绘制,并在帧之间加入了blur(模糊)效果。

可能带来的负作用是额外的渲染层导致更多的线程间通信,如果过度使用,导致生成成百上千的渲染层,那反而会导致组合各层图像的成本迅速上升成为主要矛盾,且我们需要记住GPU也是有内存限制的。当然还有一个前提是translate方法得到了浏览器支持,这在移动端没有问题。

另外使用translate的3D版本和translate 2d版本的区别在于可以强迫在声明后就创建独立的渲染层,这样一旦动画开始,无需等待。

在线实例

这里有一个在线用例是居中标题区块的完整实现

http://wow.techbrood.com/fiddle/6908

还有两个在线用例用来比较top/left和translate方法的性能(你需要学会使用Chrome DevTools):

http://wow.techbrood.com/fiddle/17737

http://wow.techbrood.com/fiddle/17739


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