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web前端——关于网站性能优化

作者:程咬金来源:lanyunwork时间:2017.11.30

前端性能优化是复杂的,针对方方面面的资源都有各种不同的方式。那么我们做优化是为了什么呢?

1. 从用户角度而言,优化能够让页面加载得更快、对用户的操作响应得更及时,能够给用户提供更为友好的体验。

2. 从服务商角度而言,优化能够减少页面请求数、或者减小请求所占带宽,能够节省可观的资源。

总之,恰当的优化不仅能够改善站点的用户体验并且能够节省相当的资源利用。 前端优化的途径有很多,按粒度大致可以分为两类,类是页面级别的优化,例如 HTTP请求数、脚本的无阻塞加载、内联脚本的位置优化等 ;第二类则是代码级别的优化,例如 Javascript中的DOM 操作优化、CSS选择符优化、图片优化以及 HTML结构优化等等。另外,本着提高投入产出比的目的,后文提到的各种优化策略大致按照投入产出比从大到小的顺序排列。

来看看前端的优化都有哪些:

1. 减少 HTTP请求数

这条策略基本上所有前端人都知道,而且也是较重要较有效的。都说要减少 HTTP请求,那请求多了到底会怎么样呢 ?首先,每个请求都是有成本的,既包含时间成本也包含资源成本。一个完整的请求都需要经过 DNS寻址、与服务器建立连接、发送数据、等待服务器响应、接收数据这样一个 “漫长” 而复杂的过程。时间成本就是用户需要看到或者 “感受” 到这个资源是必须要等待这个过程结束的,资源上由于每个请求都需要携带数据,因此每个请求都需要占用带宽。另外,由于浏览器进行并发请求的请求数是有上限的 (具体参见此处 ),因此请求数多了以后,浏览器需要分批进行请求,因此会增加用户的等待时间,会给用户造成站点速度慢这样一个印象,即使可能用户能看到的屏的资源都已经请求完了,但是浏览器的进度条会一直存在。
减少 HTTP请求数的主要途径包括:
(1). 从设计实现层面简化页面
如果你的页面像百度首页一样简单,那么接下来的规则基本上都用不着了。保持页面简洁、减少资源的使用时较直接的。如果不是这样,你的页面需要华丽的皮肤,则继续阅读下面的内容。
(2). 合理设置 HTTP缓存
缓存的力量是强大的,恰当的缓存设置可以大大的减少 HTTP请求。以有啊首页为例,当浏览器没有缓存的时候访问一共会发出 78个请求,共 600多 K数据 (如图 1.1),而当第二次访问即浏览器已缓存之后访问则仅有 10个请求,共 20多 K数据 (如图 1.2)。 (这里需要说明的是,如果直接 F5刷新页面的话效果是不一样的,这种情况下请求数还是一样,不过被缓存资源的请求服务器是 304响应,只有 Header没有Body ,可以节省带宽 )
怎样才算合理设置 ?原则很简单,能缓存越多越好,能缓存越久越好。例如,很少变化的图片资源可以直接通过 HTTP Header中的Expires设置一个很长的过期头 ;变化不频繁而又可能会变的资源可以使用 Last-Modifed来做请求验证。尽可能的让资源能够在缓存中待得更久。
(3). 资源合并与压缩
如果可以的话,尽可能的将外部的脚本、样式进行合并,多个合为一个。另外, CSS、 Javascript、Image 都可以用相应的工具进行压缩,压缩后往往能省下不少空间。
(4). CSS Sprites
合并 CSS图片,减少请求数的又一个好办法。
(5). Inline Images
使用 data: URL scheme 的方式将图片嵌入到页面或 CSS中,如果不考虑资源管理上的问题的话,不失为一个好办法。如果是嵌入页面的话换来的是增大了页面的体积,而且无法利用浏览器缓存。使用在 CSS中的图片则更为理想一些。
(6). Lazy Load Images(自己对这一块的内容还是不了解)
这条策略实际上并不一定能减少 HTTP请求数,但是却能在某些条件下或者页面刚加载时减少 HTTP请求数。对于图片而言,在页面刚加载的时候可以只加载屏,当用户继续往后滚屏的时候才加载后续的图片。这样一来,假如用户只对屏的内容感兴趣时,那剩余的图片请求就都节省了。

2. 请正确理解 Repaint 和 Reflow

Repaint(重绘)就是在一个元素的外观被改变,但没有改变布局(宽高)的情况下发生,如改变visibility、outline、背景色等等。
Reflow(重排)就是DOM的变化影响到了元素的几何属性(宽和高),浏览器会重新计算元素的几何属性,会使渲染树中受到影响的部分失效,浏览器会验证DOM树上的所有其它结点的visibility属性,这也是Reflow低效的原因。如:改变窗囗大小、改变文字大小、内容的改变、浏览器窗口变化,style属性的改变等等。如果Reflow的过于频繁,CPU使用率就会噌噌的往上涨,所以前端也就有必要知道 Repaint 和 Reflow的知识。
减少性能影响的办法:
上面提到通过设置style属性改变结点样式的话,每设置一次都会导致一次reflow,所以较好通过设置class的方式; 有动画效果的元素,它的position属性应当设为fixed或absolute,这样不会影响其它元素的布局;如果功能需求上不能设置position为fixed或absolute,那么就权衡速度的平滑性。
总之,因为 Reflow 有时确实不可避免,所以只能尽可能限制Reflow的影响范围。

3. 请减少对DOM的操作

对DOM操作的代价是高昂的,这在网页应用中的通常是一个性能瓶颈。
天生就慢。在《高性能JavaScript》中这么比喻:“把DOM看成一个岛屿,把JavaScript(ECMAScript)看成另一个岛屿,两者之间以一座收费桥连接”。所以每次访问DOM都会教一个过桥费,而访问的次数越多,交的费用也就越多。所以一般建议尽量减少过桥次数。
修改和访问DOM元素会造成页面的Repaint和Reflow,循环对DOM操作更是罪恶的行为。所以请合理的使用JavaScript变量储存内容,考虑大量DOM元素中循环的性能开销,在循环结束时一次性写入。
减少对DOM元素的查询和修改,查询时可将其赋值给局部变量。
注:在IE中:hover会降低响应速度。

4. 使用JSON格式来进行数据交换

JSON是一种轻量级的数据交换格式,采用完全独立于语言的文本格式,是理想的数据交换格式。同时,JSON是 JavaScript原生格式,这意味着在 JavaScript 中处理 JSON数据不需要任何特殊的 API 或工具包。
与XML序列化相比,JSON序列化后产生的数据一般要比XML序列化后数据体积小,所以在Facebook等知名网站中都采用了JSON作为数据交换方式。
在JSON中,有两种结构: 对象和数组。

对这种数组和对象字面量的操作是非常方便且高效的。如果预先知道JSON结构的情况下,使用JSON进行数据传递简直是太美妙了,可以写出很实用美观可读性强的代码。如果你是纯粹的前台开发人员,一定会非常喜欢JSON。

5. 高效使用HTML标签和CSS样式

HTML是一门用来描述网页的一种语言,它使用标记标签来描述网页,作为一名合格的前端开发,你有必要去知道其常用标签代表的含义(SEO)和属性(表现形式)。
CSS指层叠样式表 (Cascading Style Sheets),如果说把页面想象成一个人,HTML就是人的骨架,CSS就是人的衣装,一个人的品味从他的衣装就能一目了然。
一名专业的前端开发也是一名优秀的重构,因为在页面中经常会有各种不合理的嵌套和重复定义的CSS样式,我不是要你重构页面,只是希望你在碰到这种情况的时候解决这些问题。如这样的HTML:

...

或者这样的CSS:

 

body .box .border ul li p strong span{color:#000}

 

 

以上都是对HTML和CSS非常糟糕的使用方法。
HTML是一门标记语言,使用合理的HTML标签前你必须了解其属性,比如Flow Elements,Metadata Elements ,Phrasing Elements。比较基础的就是得知道块级元素和内联元素、盒模型、SEO方面的知识。
CSS是用来渲染页面的,也是存在渲染效率的问题。CSS选择符是从右向左进行匹配的,这里对css选择符按照开销从小到大的顺序梳理一下:
ID选择符 #box
类选择符 .box
标签 div
伪类和伪元素 a:hover
当页面被触发引起回流(reflow)的时候,低效的选择符依然会引发更高的开销,所以请避免低效。

6. 使用CDN加速(内容分发网络)

CDN的全称是Content Delivery Network,即内容分发网络。
"其基本思路是尽可能避开互联网上有可能影响数据传输速度和稳定性的瓶颈和环节,使内容传输的更快、更稳定。通过在网络各处放置节点服务器所构成的在现有的互联网基础之上的一层智能虚拟网络,CDN系统能够实时地根据网络流量和各节点的连接、负载状况以及到用户的距离和响应时间等综合信息将用户的请求重新导向离用户较近的服务节点上。" - 百度百科。
实时性不太好是CDN的致命缺陷。随着对CDN需求的逐渐升温,这一缺陷将得到改进,使来自于远程服务器的网络内容网页与复本服务器或缓存器中的网页保持同步。解决方法是在网络内容发生变化时将新的网络内容从服务器端直接传送到缓存器,或者当对网络内容的访问增加时将数据源服务器的网络内容尽可能实时地复制到缓存服务器。 

7. 将CSS和JS放到外部文件中引用,CSS放头,JS放尾

注:这个是很基础且必须遵循的知识点
引入外部文件好处是显而易见的,而且是项目稍稍复杂一点的时候就有必要了这样做了。
易维护、易扩展,方便管理和重复利用。
JavaScript是浏览器中的霸主,为什么这么说,因为在浏览器在执行JavaScript代码时,不能同时做其它事情,即

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