图层

层叠上下文

Stacking Context,我们假定用户正面向视窗或网页,而HTML元素沿着其相对于用户的一条虚构的z轴排开,层叠上下文就是对这些HTML元素的一个三位构想。HTML元素基于其属性按照优先级顺序占据这个空间。简而言之,让HTML元素在2D平面堆叠出3D的视觉效果。

形成层叠上下文

  1. 文档根元素是根层叠上下文
  2. position属性不为static且z-index不为auto
  3. opacity属性值小于1
  4. flex/grid布局切z-index不为auto
  5. 如果您声明的属性的任何非默认值会在元素上创建堆叠上下文,则在will-change中指定该属性一定会在元素上创建堆叠上下文。
  6. tranform值不为none
  7. filter值不为none

层叠上下文特点

  1. 层叠上下文可以包含在其他层叠上下文中,有层级关系
  2. 每个层叠上下文完全独立于他的兄弟元素
  3. 每个层叠上下文是自包含的,层叠关系发生改变,该元素将作为整体在父级层叠上下文按顺序层叠
  4. 没有创建自己的层叠上下文的元素会被父层叠上下文同化
  5. 层叠等级的比较只有在当前层叠上下文中才有意义。不同层叠上下文比较层叠等级是没有意义的。

Layer

  1. 渲染图层,是页面普通的文档流,我们虽然可以通过绝对定位、相对定位、浮动定位脱离文档流,但它们仍属于根层叠上下文,只有一个绘图上下文对象GraphicsContext
  2. 复合图层,单独分配系统资源,每个复合图层都有一个独立的GraphicsLayer。每个GraphicsLayer都有一个GraphicsContext

形成复合图层

  1. 3D转换:translate3d translateZ
  2. <video> <canvas> <iframe>
  3. transform和opacity经由Element.animate()
  4. transform和opacity经由CSS过渡和动画
  5. 有复合图层后代且本身fixed定位
  6. will-change
  7. 拥有加速CSS过滤器的filter

常见问题

为什么transform动画没有触发repaint ?

transform动画由GPU控制,支持硬件加载

Composite

Nodes到LayoutObjects

DOM树中的每个Node节点都有一个Layout Object,Layout Object知道如何在屏幕上绘制node

LayoutObjects到PaintLayers

一般来说,拥有相同坐标空间的LayoutObjects,属于同一个渲染层(Paint Layer)PaintLayer 最初是用来实现 stacking contest(层叠上下文),以此来保证页面元素以正确的顺序合成(composite),这样才能正确的展示元素的重叠以及半透明元素等等。因此满足形成层叠上下文条件的 LayoutObject 一定会为其创建新的渲染层,当然还有其他的一些特殊情况,为一些特殊的 LayoutObjects 创建一个新的渲染层,比如 overflow != visible 的元素。根据创建 PaintLayer 的原因不同,可以将其分为常见的 3 类:

  • NormalPaintLayer
    • 根元素html
    • position 为 relative fixed sticky absolute
    • opacity小于1
    • 有css filter
    • 有css mask
    • 有 CSS mix-blend-mode 属性(不为 normal)
    • 有 CSS transform 属性(不为 none)
    • backface-visibility 属性为 hidden
    • 有 CSS reflection 属性
    • 有 CSS column-count 属性(不为 auto)或者 有 CSS column-width 属性(不为 auto)
    • 当前有对于 opacity、transform、fliter、backdrop-filter 应用动画
  • OverflowClipPaintLayer
    • overflow不为visible
  • NoPaintLayer
    • 不需要 paint 的 PaintLayer,比如一个没有视觉属性(背景、颜色、阴影等)的空 div。

满足以上条件的 LayoutObject 会拥有独立的渲染层,而其他的 LayoutObject 则和其第一个拥有渲染层的父元素共用一个。

PaintLayers到GraphicsLayers

某些特殊的渲染层会被认为是合成层(Compositing Layers),合成层拥有单独的 GraphicsLayer,而其他不是合成层的渲染层,则和其第一个拥有 GraphicsLayer 父层公用一个。
每个 GraphicsLayer 都有一个 GraphicsContext,GraphicsContext 会负责输出该层的位图,位图是存储在共享内存中,作为纹理上传到 GPU 中,最后由 GPU 将多个位图进行合成,然后 draw 到屏幕上,此时,我们的页面也就展现到了屏幕上。
渲染层提升为合成层有一个先决条件,该渲染层必须是 SelfPaintingLayer(基本可认为是上文介绍的 NormalPaintLayer)。以下所讨论的渲染层提升为合成层的情况都是在该渲染层为 SelfPaintingLayer 前提下的

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