Canvas性能好因位图渲染省去DOM开销,100万个圆绘制耗时约为SVG的一半;但易变慢因JS驱动频繁状态切换,如每帧clearRect重绘或循环内反复设fillStyle,100次切换可达50ms超帧预算。

Canvas 在高频绘制、动画、游戏、数据可视化等场景下性能远优于 SVG 和 DOM 操作,但前提是正确使用;用错方式时,它反而比直接改 div 还卡。
为什么 Canvas 性能好?又为什么容易变慢?
Canvas 是位图(bitmap)渲染,浏览器不维护图形对象的 DOM 节点,只管“把像素画到哪”——这省掉了大量 DOM 树遍历、样式计算和重排(reflow)开销。100 万个圆,Canvas 绘制耗时通常只有 SVG 的一半左右。
但它的问题也很直接:所有绘制都靠 JavaScript 驱动,一旦你在 requestAnimationFrame 里反复调用 fillRect、strokeText 或频繁切换 ctx.fillStyle,GPU 状态就会被疯狂刷新,帧率立刻掉到 20fps 以下。
- 常见错误现象:
for循环里每画一个矩形就设一次fillStyle,或每帧都clearRect(0,0,w,h)再重绘全部内容 - 性能影响:单次状态切换(如颜色、字体、阴影)可能带来 0.1–0.5ms 开销;100 次就是 50ms,远超 16.67ms 的帧预算
- 兼容性影响:老版本 Safari 对
willReadFrequently: true支持不稳定,慎用于需兼容 iOS 14 以下的项目
如何批量绘制?避免循环内重复设置状态
核心原则:把同类操作聚合成一次调用,状态切换越少越好。
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/* ❌ 低效写法:每次循环都改 fillStyle + 绘制 */
for (let i = 0; i < 100; i++) {
ctx.fillStyle = i % 2 ? 'red' : 'blue';
ctx.fillRect(i * 10, 0, 8, 20);
}
/ ✅ 高效写法:分组绘制,状态只切两次 /
ctx.fillStyle = 'red';
for (let i = 0; i < 50; i++) {
ctx.fillRect(i 20, 0, 8, 20);
}
ctx.fillStyle = 'blue';
for (let i = 0; i < 50; i++) {
ctx.fillRect(i 20 + 10, 0, 8, 20);
}
- 适用场景:绘制网格、图表柱状图、地图瓦片、UI 控件列表
- 参数差异:
beginPath()+ 多个moveTo/lineTo后再stroke(),比逐段strokeRect快 3–5 倍 - 注意:不要为了“看起来整齐”而拆散逻辑——先按状态分组,再按坐标组织
要不要用离屏 Canvas 缓存?什么情况下必须用?
离屏 Canvas(offscreen canvas)不是“锦上添花”,而是应对静态内容+动态叠加的刚需方案。比如 UI 文字标签、背景地图、固定控件,它们几乎不变化,却每帧都被重绘,这是最大浪费。
- 必须缓存的场景:
fillText渲染的标题/说明文字、带阴影的按钮、复杂路径构成的图标 - 缓存时机:只在内容真正改变时(如语言切换、主题变更)重新绘制一次离屏 canvas
- 容易踩的坑:离屏 canvas 的
width/height必须显式设置,不能靠 CSS 缩放;否则drawImage会模糊或拉伸 - 性能影响:缓存后每帧只需一次
drawImage,比原生文本绘制快 5–10 倍(尤其含字体抗锯齿时)
什么时候该放弃 2D API,直接操作像素?
当你在 Canvas 上做图像处理(灰度化、滤镜、粒子系统、体素渲染)、或需要每帧更新数万以上独立像素时,fillRect 或 putImageData 就成了瓶颈。这时应绕过 2D 渲染管线,直写像素缓冲区。
const canvas = document.createElement('canvas');
canvas.width = w; canvas.height = h;
const ctx = canvas.getContext('2d', { willReadFrequently: true });
const imgData = ctx.getImageData(0, 0, w, h);
const pixels = new Uint32Array(imgData.data.buffer); // 直接操作 32 位像素
// 例如:快速填充某区域为红色
for (let i = 0; i < pixels.length; i++) {
pixels[i] = 0xFFFF0000; // ARGB 格式
}
ctx.putImageData(imgData, 0, 0);
- 适用场景:实时视频帧处理、噪声图生成、地图热力图、WebGL 前置预处理
- 关键参数:
{ willReadFrequently: true }会禁用 GPU 加速,但换来 CPU 写入像素的确定性速度 - 风险点:频繁调用
getImageData+putImageData本身开销大——务必复用imgData对象,不要每帧新建
Canvas 性能优化不是堆技巧,而是理解“浏览器何时真正开始画像素”。最常被忽略的一点:别在动画主循环里做任何 layout 触发操作,比如读取 ctx.canvas.width、调用 getBoundingClientRect(),哪怕只一次,都可能强制同步回流,瞬间吃掉 5ms 以上。











