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网页性能管理详解,Element节点类型详解

DOM Element节点类型详解

2015/09/21 · HTML5 ·
DOM

本文作者: 伯乐在线 –
韩子迟
。未经作者许可,禁止转载!
欢迎加入伯乐在线 专栏作者。

上文中我们讲解了 DOM
中最重要的节点类型之一的 Document 节点类型,本文我们继续深入,谈谈另一个重要的节点类型 Element 。

网页性能管理详解

2015/09/17 · HTML5,
JavaScript ·
性能

原文出处:
阮一峰   

你遇到过性能很差的网页吗?

这种网页响应非常缓慢,占用大量的CPU和内存,浏览起来常常有卡顿,页面的动画效果也不流畅。

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你会有什么反应?我猜想,大多数用户会关闭这个页面,改为访问其他网站。作为一个开发者,肯定不愿意看到这种情况,怎样才能提高性能呢?

本文将详细介绍性能问题的出现原因,以及解决方法。

HTML5 录音的踩坑之旅

2017/12/25 · HTML5 ·
录音

原文出处:
翁旺   

1、概况


Element 类型用于表现 HTML 或 XML
元素,提供了对元素标签名、子节点及特性的访问。 Element
节点具有以下特征:

  1. nodeType 的值为 1
  2. nodeName 的值为元素的标签名
  3. nodeValue 的值为null
  4. parentNode 可能是 Document 或者 Element
  5. 其子节点可能是 ElementTextCommentProcessingInstructionCDATASection 或者 EntityReference

要访问元素的标签名,可以用 nodeName 属性,也可以用 tagName 属性;这两个属性会返回相同的值。
HTML 中,标签名始终都以全部大写表示,而在 XML(有时候也包括
XHTML)中,标签名始终和源代码中保持一致。
假如你不确定自己的脚本将会在
HTML 还是 XML
文档中执行,最好还是在比较之前将标签名转换成相同的大小写形式:

JavaScript

var myDiv = document.querySelector(‘div’); console.log(myDiv.tagName);
// DIV console.log(myDiv.nodeName); // DIV if
(myDiv.tagName.toLowerCase() === ‘div’) { // 这样最好,适用于任何文档 //
… }

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var myDiv = document.querySelector(‘div’);
console.log(myDiv.tagName);  // DIV
console.log(myDiv.nodeName);  // DIV
 
if (myDiv.tagName.toLowerCase() === ‘div’) { // 这样最好,适用于任何文档
  // …
}

一、网页生成的过程

要理解网页性能为什么不好,就要了解网页是怎么生成的。

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网页的生成过程,大致可以分成五步。

HTML代码转化成DOM CSS代码转化成CSSOM(CSS Object Model)
结合DOM和CSSOM,生成一棵渲染树(包含每个节点的视觉信息)
生成布局(layout),即将所有渲染树的所有节点进行平面合成
将布局绘制(paint)在屏幕上

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HTML代码转化成DOM
CSS代码转化成CSSOM(CSS Object Model)
结合DOM和CSSOM,生成一棵渲染树(包含每个节点的视觉信息)
生成布局(layout),即将所有渲染树的所有节点进行平面合成
将布局绘制(paint)在屏幕上

这五步里面,第一步到第三步都非常快,耗时的是第四步和第五步。

“生成布局”(flow)和”绘制”(paint)这两步,合称为”渲染“(render)。

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开篇闲扯

前一段时间的一个案子是开发一个有声课件,大致就是通过导入文档、图片等资源后,页面变为类似
PPT
的布局,然后选中一张图片,可以插入音频,有单页编辑和全局编辑两种模式。其中音频的导入方式有两种,一种是从资源库中导入,还有一种就是要提到的录音。
说实话,一开始都没接触过 HTML5 的 Audio
API,而且要基于在我们接手前的代码中进行优化。当然其中也踩了不少坑,这次也会围绕这几个坑来说说感受(会省略一些基本对象的初始化和获取,因为这些内容不是这次的重点,有兴趣的同学可以自行查找
MDN 上的文档):

  • 调用 Audio API 的兼容性写法
  • 获取录音声音的大小(应该是频率)
  • 暂停录音的兼容性写法
  • 获取当前录音时间

 

2、HTML 元素


所有 HTML 元素都由 HTMLElement
类型表示,不是直接通过这个类型,也是通过它的子类型来表示。 HTMLElement
类型直接继承自 Element 并添加了一些属性。每个 HTML
元素中都存在下列标准属性:

  1. id 元素在文档中的唯一标识符
  2. title 有关元素的附加说明信息,一般通过工具提示条显示出来
  3. lang 元素内容的语言代码,很少使用
  4. dir 语言的方向,值为 ltr 或者 rtl,也很少使用
  5. className 与元素的 class 特性对应

二、重排和重绘

网页生成的时候,至少会渲染一次。用户访问的过程中,还会不断重新渲染。

以下三种情况,会导致网页重新渲染。

  • 修改DOM
  • 修改样式表
  • 用户事件(比如鼠标悬停、页面滚动、输入框键入文字、改变窗口大小等等)

重新渲染,就需要重新生成布局和重新绘制。前者叫做”重排”(reflow),后者叫做”重绘”(repaint)。

需要注意的是,”重绘”不一定需要”重排”,比如改变某个网页元素的颜色,就只会触发”重绘”,不会触发”重排”,因为布局没有改变。但是,”重排”必然导致”重绘”,比如改变一个网页元素的位置,就会同时触发”重排”和”重绘”,因为布局改变了。

录音前的准备

开始录音前,要先获取当前设备是否支持 Audio API。早期的方法
navigator.getUserMedia 已经被 navigator.mediaDevices.getUserMedia
所代替。正常来说现在大部分的现代浏览器都已经支持navigator.mediaDevices.getUserMedia
的用法了,当然MDN上也给出了兼容性的写法

JavaScript

const promisifiedOldGUM = function(constraints) { // First get ahold of
getUserMedia, if present const getUserMedia = navigator.getUserMedia ||
navigator.webkitGetUserMedia || navigator.mozGetUserMedia; // Some
browsers just don’t implement it – return a rejected promise with an
error // to keep a consistent interface if (!getUserMedia) { return
Promise.reject( new Error(‘getUserMedia is not implemented in this
browser’) ); } // Otherwise, wrap the call to the old
navigator.getUserMedia with a Promise return new
Promise(function(resolve, reject) { getUserMedia.call(navigator,
constraints, resolve, reject); }); }; // Older browsers might not
implement mediaDevices at all, so we set an empty object first if
(navigator.mediaDevices === undefined) { navigator.mediaDevices = {}; }
// Some browsers partially implement mediaDevices. We can’t just assign
an object // with getUserMedia as it would overwrite existing
properties. // Here, we will just add the getUserMedia property if it’s
missing. if (navigator.mediaDevices.getUserMedia === undefined) {
navigator.mediaDevices.getUserMedia = promisifiedOldGUM; }

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const promisifiedOldGUM = function(constraints) {
// First get ahold of getUserMedia, if present
const getUserMedia =
navigator.getUserMedia ||
navigator.webkitGetUserMedia ||
navigator.mozGetUserMedia;
 
// Some browsers just don’t implement it – return a rejected promise with an error
// to keep a consistent interface
if (!getUserMedia) {
return Promise.reject(
new Error(‘getUserMedia is not implemented in this browser’)
);
}
 
// Otherwise, wrap the call to the old navigator.getUserMedia with a Promise
return new Promise(function(resolve, reject) {
getUserMedia.call(navigator, constraints, resolve, reject);
});
};
 
// Older browsers might not implement mediaDevices at all, so we set an empty object first
if (navigator.mediaDevices === undefined) {
navigator.mediaDevices = {};
}
 
// Some browsers partially implement mediaDevices. We can’t just assign an object
// with getUserMedia as it would overwrite existing properties.
// Here, we will just add the getUserMedia property if it’s missing.
if (navigator.mediaDevices.getUserMedia === undefined) {
navigator.mediaDevices.getUserMedia = promisifiedOldGUM;
}

因为这个方法是异步的,所以我们可以对无法兼容的设备进行友好的提示

JavaScript

navigator.mediaDevices.getUserMedia(constraints).then(
function(mediaStream) { // 成功 }, function(error) { // 失败 const {
name } = error; let errorMessage; switch (name) { // 用户拒绝 case
‘NotAllowedError’: case ‘PermissionDeniedError’: errorMessage =
‘用户已禁止网页调用录音设备’; break; // 没接入录音设备 case
‘NotFoundError’: case ‘DevicesNotFoundError’: errorMessage =
‘录音设备未找到’; break; // 其它错误 case ‘NotSupportedError’:
errorMessage = ‘不支持录音功能’; break; default: errorMessage =
‘录音调用错误’; window.console.log(error); } return errorMessage; } );

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navigator.mediaDevices.getUserMedia(constraints).then(
function(mediaStream) {
// 成功
},
function(error) {
// 失败
const { name } = error;
let errorMessage;
switch (name) {
// 用户拒绝
case ‘NotAllowedError’:
case ‘PermissionDeniedError’:
errorMessage = ‘用户已禁止网页调用录音设备’;
break;
// 没接入录音设备
case ‘NotFoundError’:
case ‘DevicesNotFoundError’:
errorMessage = ‘录音设备未找到’;
break;
// 其它错误
case ‘NotSupportedError’:
errorMessage = ‘不支持录音功能’;
break;
default:
errorMessage = ‘录音调用错误’;
window.console.log(error);
}
return errorMessage;
}
);

一切顺利的话,我们就可以进入下一步了。
(这里有对获取上下文的方法进行了省略,因为这不是这次的重点)

3、特性的获取和设置


每个元素都有一个或多个特性,这些特性的用途是给出相应元素或其内容的附加信息。操作特性的
DOM
方法主要有三个,分别是getAttribute() setAttribute() removeAttribute()

注意,传递给 getAttribute() 的特性名与实际的特性名相同,因此要想得到 class 特性值,应该传入 class 而不是 className,后者只有在通过对象属性(property)访问特性时才用。如果给定名称的特性不存在,getAttribute() 返回
null。

<div id=’myDiv’ title=’hanzichi’> </div> <script> var
myDiv = document.querySelector(‘div’); // attribute
console.log(myDiv.getAttribute(‘id’)); // myDiv
console.log(myDiv.getAttribute(‘class’)); // null
console.log(myDiv.getAttribute(‘title’)); // hanzichi
console.log(myDiv.getAttribute(‘lang’)); // null
console.log(myDiv.getAttribute(‘dir’)); // null // property
console.log(myDiv.id); // myDiv console.log(myDiv.className); // ”
console.log(myDiv.title); // hanzichi console.log(myDiv.lang); // ”
console.log(myDiv.dir); // ” </script>

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<div id=’myDiv’ title=’hanzichi’> </div>
<script>
  var myDiv = document.querySelector(‘div’);
 
  // attribute
  console.log(myDiv.getAttribute(‘id’)); // myDiv
  console.log(myDiv.getAttribute(‘class’)); // null
  console.log(myDiv.getAttribute(‘title’)); // hanzichi
  console.log(myDiv.getAttribute(‘lang’)); // null
  console.log(myDiv.getAttribute(‘dir’)); // null
 
  // property
  console.log(myDiv.id); // myDiv
  console.log(myDiv.className); // ”
  console.log(myDiv.title); // hanzichi
  console.log(myDiv.lang); // ”
  console.log(myDiv.dir); // ”
</script>

通过 getAttribute() 方法也可以取得自定义特性。

在实际开发中,开发人员不常用 getAttribute(),而是只使用对象的属性(property)。只有在取得自定义特性值的情况下,才使用getAttribute() 方法。为什么呢?比如说 style,在通过 getAttribute() 访问时,返回的 style 特性值包含的是
css
文本,而通过属性来访问会返回一个对象。再比如 onclick 这样的事件处理程序,当在元素上使用时,onclick 特性包含的是
Javascript
代码,如果通过 getAttribute() 访问,将会返回相应代码的字符串,而在访问 onclick 属性时,则会返回
Javascript 函数。

与 getAttribute() 对应的是 setAttribute(),这个方法接受两个参数:要设置的特性名和值。如果特性已经存在,setAttribute()会以指定的值替换现有的值;如果特性不存在,setAttribute() 则创建该属性并设置相应的值。

而 removeAttitude() 方法用于彻底删除元素的特性。调用这个方法不仅会清除特性的值,而且也会从元素中完全删除特性。

JavaScript

div.setAttribute(‘id’, ‘someOtherId’); div.setAttribute(‘title’, ‘some
other text’); div.removeAttribute(‘class’)

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div.setAttribute(‘id’, ‘someOtherId’);
div.setAttribute(‘title’, ‘some other text’);
 
div.removeAttribute(‘class’)

三、对于性能的影响

重排和重绘会不断触发,这是不可避免的。但是,它们非常耗费资源,是导致网页性能低下的根本原因。

提高网页性能,就是要降低”重排”和”重绘”的频率和成本,尽量少触发重新渲染。

前面提到,DOM变动和样式变动,都会触发重新渲染。但是,浏览器已经很智能了,会尽量把所有的变动集中在一起,排成一个队列,然后一次性执行,尽量避免多次重新渲染。

JavaScript

div.style.color = ‘blue’; div.style.marginTop = ’30px’;

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div.style.color = ‘blue’;
div.style.marginTop = ’30px’;

上面代码中,div元素有两个样式变动,但是浏览器只会触发一次重排和重绘。

如果写得不好,就会触发两次重排和重绘。

JavaScript

div.style.color = ‘blue’; var margin = parseInt(div.style.marginTop);
div.style.marginTop = (margin + 10) + ‘px’;

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div.style.color = ‘blue’;
var margin = parseInt(div.style.marginTop);
div.style.marginTop = (margin + 10) + ‘px’;

上面代码对div元素设置背景色以后,第二行要求浏览器给出该元素的位置,所以浏览器不得不立即重排。

一般来说,样式的写操作之后,如果有下面这些属性的读操作,都会引发浏览器立即重新渲染。

JavaScript

offsetTop/offsetLeft/offsetWidth/offsetHeight
scrollTop/scrollLeft/scrollWidth/scrollHeight
clientTop/clientLeft/clientWidth/clientHeight getComputedStyle()

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offsetTop/offsetLeft/offsetWidth/offsetHeight
scrollTop/scrollLeft/scrollWidth/scrollHeight
clientTop/clientLeft/clientWidth/clientHeight
getComputedStyle()

所以,从性能角度考虑,尽量不要把读操作和写操作,放在一个语句里面。

JavaScript

// bad div.style.left = div.offsetLeft + 10 + “px”; div.style.top =
div.offsetTop + 10 + “px”; // good var left = div.offsetLeft; var top =
div.offsetTop; div.style.left = left + 10 + “px”; div.style.top = top +
10 + “px”;

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// bad
div.style.left = div.offsetLeft + 10 + "px";
div.style.top = div.offsetTop + 10 + "px";
 
// good
var left = div.offsetLeft;
var top  = div.offsetTop;
div.style.left = left + 10 + "px";
div.style.top = top + 10 + "px";

一般的规则是:

样式表越简单,重排和重绘就越快。
重排和重绘的DOM元素层级越高,成本就越高。
table元素的重排和重绘成本,要高于div元素

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样式表越简单,重排和重绘就越快。
重排和重绘的DOM元素层级越高,成本就越高。
table元素的重排和重绘成本,要高于div元素

开始录音、暂停录音

这里有个比较特别的点,就是需要添加一个中间变量来标识是否当前是否在录音。因为在火狐浏览器上,我们发现一个问题,录音的流程都是正常的,但是点击暂停时却发现怎么也暂停不了,我们当时是使用
disconnect
方法。这种方式是不行的,这种方法是需要断开所有的连接才可以。后来发现,应该增加一个中间变量
this.isRecording
来判断当前是否正在录音,当点击开始时,将其设置为true,暂停时将其设置为false
当我们开始录音时,会有一个录音监听的事件 onaudioprocess ,如果返回
true 则会将流写入,如果返回 false
则不会将其写入。因此判断this.isRecording,如果为 false 则直接
return

JavaScript

// 一些初始化 const audioContext = new AudioContext(); const sourceNode
= audioContext.createMediaStreamSource(mediaStream); const scriptNode =
audioContext.createScriptProcessor( BUFFER_SIZE, INPUT_CHANNELS_NUM,
OUPUT_CHANNELS_NUM ); sourceNode.connect(this.scriptNode);
scriptNode.connect(this.audioContext.destination); // 监听录音的过程
scriptNode.onaudioprocess = event => { if (!this.isRecording) return;
// 判断是否正则录音
this.buffers.push(event.inputBuffer.getChannelData(0)); //
获取当前频道的数据,并写入数组 };

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// 一些初始化
const audioContext = new AudioContext();
const sourceNode = audioContext.createMediaStreamSource(mediaStream);
const scriptNode = audioContext.createScriptProcessor(
BUFFER_SIZE,
INPUT_CHANNELS_NUM,
OUPUT_CHANNELS_NUM
);
sourceNode.connect(this.scriptNode);
scriptNode.connect(this.audioContext.destination);
// 监听录音的过程
scriptNode.onaudioprocess = event => {
if (!this.isRecording) return; // 判断是否正则录音
this.buffers.push(event.inputBuffer.getChannelData(0)); // 获取当前频道的数据,并写入数组
};

当然这里也会有个坑,就是无法再使用,自带获取当前录音时长的方法了,因为实际上并不是真正的暂停,而是没有将流写入罢了。于是我们还需要获取一下当前录音的时长,需要通过一个公式进行获取

JavaScript

const getDuration = () => { return (4096 * this.buffers.length) /
this.audioContext.sampleRate // 4096为一个流的长度,sampleRate 为采样率
}

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const getDuration = () => {
    return (4096 * this.buffers.length) / this.audioContext.sampleRate // 4096为一个流的长度,sampleRate 为采样率
}

这样就能够获取正确的录音时长了。

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