2020年CSS新特性-Web性能_vlambda技术博客

vlambda
2020-12-31

2020年CSS新特性-Web性能

contain 和 content-visibility

这两个属性是属于 CSS容器模块的，其最大的特点应该是可以帮助Web开发者提高Web页面的性能：

当容器的内容发生变化时，浏览器考虑到其他元素可能也会发生变化，于是就会去检查页面中所有的元素。一直以来浏览器都是这么做的，大家都习以为常了。但从另一方面来说，开发者很清楚当前修改的元素是否独立、是否影响其他元素。因此如果开发者能把这个信息通过CSS告诉浏览器，那么浏览器就不需要再去考虑其他元素了，这就是非常完美的事情。而CSS容器模块中的contain属性就为我们提供了这种能力。

们来看@Manuel Rego Casasnovas在《An introduction to CSS Containment(https://blogs.igalia.com/mrego/2019/01/11/an-introduction-to-css-containment/?ref=heydesigner)》文章中提供的一个示例(https://blogs.igalia.com/mrego/files/2019/01/css-contain-example.html)：

假设一个页面有很多个元素，在这个示例中，我们有10000个这样的元素：

<div class="item"> <div>Lorem ipsum...</div></div>

使用JavaScript的textContent这个API来动态更改div.item > div的内容：

const NUM_ITEMS = 10000; const NUM_REPETITIONS = 10; function log(text) {  let log = document.getElementById("log");  log.textContent += text; } 
function changeTargetContent() {  log("Change \"targetInner\" content..."); 
 // Force layout.  document.body.offsetLeft;  let start = window.performance.now();  let targetInner = document.getElementById("targetInner");  targetInner.textContent = targetInner.textContent == "Hello World!" ? "BYE" : "Hello World!"; 
 // Force layout.  document.body.offsetLeft;  let end = window.performance.now();  let time = window.performance.now() - start; log(" Time (ms): " + time + "\n"); 
 return time; } 
function setup() {  for (let i = 0; i < NUM_ITEMS; i++) {  let item = document.createElement("div");  item.classList.add("item");  let inner = document.createElement("div");  inner.style.backgroundColor = "#" + Math.random().toString(16).slice(-6);  inner.textContent = "Lorem ipsum...";  item.appendChild(inner);  wrapper.appendChild(item);  } }

如果不使用contain，即使更改是在单个元素上，浏览器在布局上的渲染也会花费大量的时间，因为它会遍历整个DOM树（在本例中，DOM树很大，因为它有10000个DOM元素）：

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在本例中，div的大小是固定的，我们在内部div中更改的内容不会溢出它。因此，我们可以将contain: strict应用到项目上，这样当项目内部发生变化时，浏览器就不需要访问其他节点，它可以停止检查该元素上的内容，并避免到外部去。

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CSS容器模块中的content-visibility属性会显著影响第一次下载和第一次渲染的速度。此外，你可以立即与新渲染的内容交互，而无需等待内容的其余部分加载。该属性强制用户代理跳过不在屏幕上的标记和绘制元素。实际上，它的工作方式类似于延迟加载，只是不加载资源，而是渲染资源。

简单地说，CSS的content-visibility属性可跳过不在屏幕上的内容渲染，包括布局（Layout）和渲染（Paint），直到真正需要布局渲染的时候为止。所以利用它可以使用初始用户加载速度更快，还能与屏幕上的内容进行更快的交互。

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上图来自于@Una Kravets和@Vladimir Levin的《content-visibility: the new CSS property that boosts your rendering performance(https://web.dev/content-visibility/)》一文。从图中我们可以获知，使用content-visibility: auto属性可使分块的内容区域的初始加载性能提高7倍。

有关于这方面的介绍，还可以阅读：

CSS Containment in Chrome 52(https://developers.google.com/web/updates/2016/06/css-containment)
Helping Browsers Optimize With The CSS Contain Property(https://www.smashingmagazine.com/2019/12/browsers-containment-css-contain-property/)
An introduction to CSS Containment(https://blogs.igalia.com/mrego/2019/01/11/an-introduction-to-css-containment)
Let’s Take a Deep Dive Into the CSS Contain Property(https://css-tricks.com/lets-take-a-deep-dive-into-the-css-contain-property/)
CSS Containment(https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/CSS/CSS_Containment)
content-visibility: the new CSS property that boosts your rendering performance(https://web.dev/content-visibility/)
Short note on content-visibility: hidden(https://html5accessibility.com/stuff/2020/08/25/short-note-on-content-visibility-hidden/)
Using content-visibility: hidden(https://www.w3.org/TR/css-contain-2/#using-cv-hidden)
Using content-visibility: auto(https://www.w3.org/TR/css-contain-2/#using-cv-auto)

数据服务

数据服务指的是 Data Saver。啥意思呢？不做解释，直接用一段代码来描述：

@media (prefers-reduced-data: reduce) { header { background-image: url(/grunge.avif); }}

我想大家对于@media (prefers-reduced-data: reduce)应该不会陌生吧。是的，它就是我们所说的CSS媒体查询。只不过稍有不同的是，这个媒体查询是根据用户在设备上的设置喜好来做条件判断。比如上面示例代码，当用户在设备上开启了“Low Data Mode”（低数据模式），会加载grunge.avif图像，可以帮助iPhone上的应用程序减少网络数据的使用：

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到目前为止，CSS媒体查询提供了多个媒体特性，可以以用户在设备上的喜好设置做为判断，比如iOS13+开始，iPhone提供的DarkMode模式（prefers-color-scheme）(https://www.atatech.org/articles/153525)：

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比如，使用prefers-reduced-motion媒体查询用于检测用户的系统是否被开启了动画减弱功能：

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上面提到的这些媒体查询条件都是在 CSS Media Queries Level 5(https://www.w3.org/TR/mediaqueries-5/) 模块中新增的。

除了上面提到的之外，还有一些我们平时很少见的媒体查询条件，比如：

@media (hover: hoveer) {}
@media (hover: none) and (pointer: coarse) {}
@media (hover: none) and (pointer: fine) {}
@media print and (min-resolution: 300dpi) {}
@media (scan: interlace) {}
@media (update) {}
@media(environment-blending: additive){}
@media (color) {}

变量字体

变量字体是一个非常有意思的CSS特性，它也常被称为“可变字体”，先给大家展示一个Demo(https://codepen.io/airen/pen/yLNpQQW)：

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变量字体的目标是让网站性能更好，同时给用户提供了更多选择和扩展。变量字体是类似矢量图形，允许为各种字体轴定义不同的值。变量字体设计中一般有五个注册轴，包括字体、字宽、斜体和光学尺寸。每个注册轴都有一个对应的四个字母的标记，可以映射到现有的CSS属性：

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除了注册轴之外，字体设计器还可以包含自定义轴。自定义轴让可变字体变得更具创造性，因为不限制自定义轴的范围、定义或数量。与注册轴类似，自定义轴具有相应的四个字母标记。但是，自定义轴的字母标记必须是大写的。例如，你定义了一个注册轴是grade，其对应的字母标记是 GRAD。

比如上面示例效果对应的代码：

.text { font-weight: 800; font-style: italic; font-variation-settings: "SSTR" 183, "INLN" 648, "TSHR" 460, "TRSB" 312, "TWRM" 638, "SINL" 557, "TOIL" 333, "TINL" 526, "WORM" 523; transition: font-variation-settings .28s ease;} 
.text:hover { font-weight: 400; font-style: normal; font-variation-settings: "SSTR" 283, "INLN" 248, "TSHR" 160, "TRSB" 112, "TWRM" 338, "SINL" 257, "TOIL" 133, "TINL" 426, "WORM" 223;}

在Firefox浏览器中，我们还可以通过开发者工具中“字体”选项提供的相关可变字体注册轴的值调整：

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调整完之后，可以获得新代码：

p { font-size: 60px; line-height: 37px; letter-spacing: 0.113em; font-variation-settings: "SSTR" 450, "INLN" 741, "TSHR" 292, "TRSB" 497, "TWRM" 173, "SINL" 557, "TOIL" 728, "TINL" 526, "WORM" 523, "TFLR" 362, "TRND" 516, "SWRM" 536, "TSLB" 509; font-weight: 491;}

对应效果如下：

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