web前端性能优化总结

摘要：但是还是会阻塞事件，所以会可能在触发前或后执行，但是一定会在事件前触发。当监听到该图片元素进入可视窗口时，即将自定义属性中的地址存储到属性中，达到懒加载的效果。当代码执行，线程被冻结。所以的性能让变慢。

网络层面

构建层面

浏览器渲染层面

服务端层面

资源的合并与压缩

图片编解码原理和类型选择

浏览器渲染机制

懒加载预加载

浏览器存储

缓存机制

PWA

Vue-SSR

理解减少http请求数量和减少请求资源大小两个优化要点

掌握压缩与合并的原理

掌握通过在线网站和fis3两种实现压缩与合并的方法

动态的加载静态的资源

dns是否可以通过缓存减少dns查询时间

网络请求的过程走最近的网络环境

相同的静态资源是否可以缓存

能否减少http请求大小

能否减少http请求数量

服务端渲染

减少http请求的数量

减少请求的大小

HTML代码压缩就是压缩这些在文本文件中有意义，但是在HTML中不显示的字符，包括空格,制表符,换行符等，还有一些其他意义的字符，如HTML注释也可以被压缩

意义

大型网站意义比较大

使用在线网站进行压缩(走构建工具多，公司级在线网站手动压缩小)

node.js提供了html-minifier工具

后端模板引擎渲染压缩

无效代码删除

注释、无效字符

css语义合并

使用在线网站进行压缩

使用html-minifier对html中的css进行压缩

使用clean-css对css进行压缩

无效字符的删除

空格、注释、回车等

剔除注释

代码语意的缩减和优化

变量名缩短(a,b)等

代码保护

前端代码是透明的，客户端代码用户是可以直接看到的，可以轻易被窥探到逻辑和漏洞

使用在线网站进行压缩

使用html-minifier对html中的js进行压缩

使用uglifyjs2对js进行压缩

文件与文件有插入之间的上行请求，又增加了N-1个网络延迟

受丢包问题影响更严重

经过代理服务器时可能会被断开

首屏渲染问题

文件合并之后的js变大，如果首页的渲染依赖这个js的话，整个页面的渲染要等js请求完才能执行

如果首屏只依赖a.js，只要等a.js完成后就可执行

没有通过服务器端渲染，现在框架都需要等合并完的文件请求完才能执行，基本都需要等文件合并后的js

缓存失效问题

标记 js`md5`戳

合并之后的js,任何一个改动都会导致大面积的缓存失效

公共库合并

不同页面的合并

不同页面js多带带打包

见机行事，随机应变

使用在线网站进行合并

构建阶段，使用nodejs进行文件合并

jpg有损压缩：虽然损失一些信息，但是肉眼可见影响并不大

png8   ----256色 + 支持透明

png24 ----2^24 + 不支持透明

png32  ---2^24 +支持透明

文件大小 + 色彩丰富程度

png32是在png24上支持了透明，针对不同的业务场景选择不同的图片格式很重要

jpg有损压缩，压缩率高，不支持透明

png支持透明，浏览器兼容性好

webp压缩程度更好，在ios webview中有兼容性问题

svg矢量图，代码内嵌，相对较小，图片样式相对简单的场景(尽量使用，绘制能力有限，图片简单用的比较多)

jpg：大部分不需要透明图片的业务场景

png：大部分需要透明图片的业务场景

webp：android全部(解码速度和压缩率高于jpg和png，但是ios safari还没支持)

svg：图片样式相对简单的业务场景

针对真实图片情况，舍弃一些相对无关紧要的色彩信息

CSS雪碧图：把你的网站用到的一些图片整合到一张多带带的图片中

优点：减少HTTP请求的数量(通过backgroundPosition定位所需图片)

缺点：整合图片比较大时，加载比较慢(如果这张图片没有加载成功，整个页面会失去图片信息)facebook官网任然在用，主要pc用的比较多，相对性能比较强

Image-inline：将图片的内容嵌到html中(减少网站的HTTP请求)

base64信息，减少网站的HTTP请求,如果图片比较小比较多，时间损耗主要在请求的骨干网络

使用矢量图

使用SVG进行矢量图的绘制

使用icon-font解决icon问题

在android下使用webp

webp的优势主要体现在它具有更优的图像数据压缩算法，能带来更小的图片体积，而且拥有肉眼识别无差异的图像质量；

同时具备了无损和有损的压缩模式、Alpha透明以及动画的特性，在JPEG和PNG上的转化效果都非常优秀、稳定和统一

顺序执行，并发加载

词法分析：从上到下依次解析

通过HTML生成Token对象（当前节点的所有子节点生成后，才会通过next token获取到当前节点的兄弟节点），最终生成Dom Tree

并发加载：资源请求是并发请求的

并发上限

浏览器中可以支持并发请求，不同浏览器所支持的并发数量不同（以域名划分），以Chrome为例，并发上限为6个

优化点： 把CDN资源分布在多个域名下

是否阻塞

css阻塞

css 在head中通过link引入会阻塞页面的渲染

如果我们把css代码放在head中去引入的话，那么我们整个页面的渲染实际上就会等待head中css加载并生成css树，最终和DOM整合生成RanderTree之后才会进行渲染

为了浏览器的渲染，能让页面显示的时候视觉上更好。

避免某些情况，如：假设你放在页面最底部，用户打开页面时，有可能出现，页面先是显示一大堆文字或图片，自上而下，丝毫没有排版和样式可言。最后，页面又恢复所要的效果

    - `css`不阻塞`js`的加载，但阻塞`js`的执行
    - `css`不阻塞外部脚步的加载(`webkit preloader 预资源加载器`)
- `js`阻塞
    -  直接通过``） 

(这是延迟执行引入的js脚本（即脚本加载是不会导致解析停止，等到document全部解析完毕后，defer-script也加载完毕后，在执行所有的defer-script加载的js代码，再触发Domcontentloaded）

            - `async`属性（``） 
                - 这是异步执行引入的`js`脚本文件 
                - 与`defer`的区别是`async`会在加载完成后就执行，但是不会影响阻塞到解析和渲染。但是还是会阻塞`load`事件，所以`async-script`会可能在`DOMcontentloaded`触发前或后执行，但是一定会在`load`事件前触发。

图片进入可视区域之后请求图片资源

对于电商等图片很多，页面很长的业务场景适用

减少无效资源的加载

并发加载的资源过多会会阻塞js的加载，影响网站的正常使用

img src被设置之后，webkit解析到之后才去请求这个资源。所以我们希望图片到达可视区域之后，img src才会被设置进来，没有到达可视区域前并不现实真正的src，而是类似一个1px的占位符。

场景：电商图片

图片等静态资源在使用之前的提前请求

资源使用到时能从缓存中加载，提升用户体验

页面展示的依赖关系维护

场景：抽奖

原理

先将img标签中的src链接设为同一张图片（空白图片），将其真正的图片地址存储再img标签的自定义属性中（比如data-src）。当js监听到该图片元素进入可视窗口时，即将自定义属性中的地址存储到src属性中，达到懒加载的效果。

注意问题：

关注首屏处理,因为还没滑动

占位，图片大小首先需要预设高度，如果没有设置的话，会全部显示出来

var viewheight = document.documentElement.clientHeight   //可视区域高度

function lazyload(){
    var eles = document.querySelectorAll("img[data-original][lazyload]")

    Array.prototype.forEach.call(eles,function(item,index){
        var rect;
        if(item.dataset.original === "") return;
        rect = item.getBoundingClientRect(); //返回元素的大小及其相对于视口的

        if(rect.bottom >= 0 && rect.top < viewheight){
            !function(){
                var img = new Image();
                img.src = item.dataset.url;
                img.onload = function(){
                    item.src = img.src
                }
                item.removeAttribute("data-original");
                item.removeAttribute("lazyload");
            }()
        }
    })
}

lazyload()
document.addEventListener("scroll",lazyload)

第一种方式：直接请求下来

第二种方式：image对象

var image = new Image();
image.src = "www.pic26.com/dafdafd/safdas.jpg"；

第三种方式：xmlhttprequest

缺点：存在跨域问题

优点：好控制

var xmlhttprequest = new XMLHttpRequest();

xmlhttprequest.onreadystatechange = callback;

xmlhttprequest.onprogress = progressCallback;

xmlhttprequest.open("GET","http:www.xxx.com",true);

xmlhttprequest.send();

function callback(){
    if(xmlhttprequest.readyState == 4 && xmlhttprequest.status == 200){
        var responseText = xmlhttprequest.responseText;
    }else{
        console.log("Request was unsuccessful:" + xmlhttprequest.status);
    }
}

function progressCallback(){
    e = e || event;
    if(e.lengthComputable){
        console.log("Received"+e.loaded+"of"+e.total+"bytes")
    }
}   

PreloadJS模块

本质：权衡浏览器加载能力，让它尽可能饱和利用起来

要把css相关的外部文件引入放进head中，加载css时，整个页面的渲染是阻塞的，同样的执行javascript代码的时候也是阻塞的，例如javascript死循环。

一个线程   =>  javascript解析
一个线程   =>  UI渲染

这两个线程是互斥的，当UI渲染的时候，javascript的代码被终止。当javascript代码执行，UI线程被冻结。所以css的性能让javascript变慢。

频繁触发重绘与回流，会导致UI频繁渲染，最终导致js变慢

当render tree中的一部分(或全部)因为元素的规模尺寸，布局，隐藏等改变而需要重新构建。这就成为回流(reflow)

当页面布局和几何属性改变时，就需要回流

当render tree中的一些元素需要更新属性，而这些属性只是影响元素的外观，风格，而不影响布局，比如background-color。就称重绘

用到chrome 分析 performance

回流必将引起重绘，但是重绘不一定会引起回流

盒子模型相关属性会触发重布局

width

height

padding

margin

display

border-width

border

min-height

定位属性及浮动也会触发重布局

top

bottom

left

right

position

float

clear

改变节点内部文字结构也会触发重布局

text-align

overflow-y

font-weight

overflow

font-family

line-height

vertical-align

white-space

font-size

优化点：使用不触发回流的方案替代触发回流的方案

color

border-style、border-radius

visibility

text-decoration

background、background-image、background-position、background-repeat、background-size

outline、outline-color、outline-style、outline-width

box-shadow

获取DOM后分割为多个图层

对每个图层的节点计算样式结果(Recalculate style 样式重计算)

为每个节点生成图形和位置(Layout 回流和重布局)

将每个节点绘制填充到图层位图中(Paint Setup和Paint 重绘)

图层作为纹理上传至gpu

符合多个图层到页面上生成最终屏幕图像(Composite Layers 图层重组)

获取 DOM 并将其分割为多个层（layer），将每个层独立地绘制进位图（bitmap）中

将层作为纹理（texture）上传至 GPU，复合（composite）多个层来生成最终的屏幕图像

left/top/margin之类的属性会影响到元素在文档中的布局，当对布局（layout）进行动画时，该元素的布局改变可能会影响到其他元素在文档中的位置，就导致了所有被影响到的元素都要进行重新布局，浏览器需要为整个层进行重绘并重新上传到 GPU，造成了极大的性能开销。

transform 属于合成属性（composite property），对合成属性进行 transition/animation 动画将会创建一个合成层（composite layer），这使得被动画元素在一个独立的层中进行动画。

通常情况下，浏览器会将一个层的内容先绘制进一个位图中，然后再作为纹理（texture）上传到 GPU，只要该层的内容不发生改变，就没必要进行重绘（repaint），浏览器会通过重新复合（recomposite）来形成一个新的帧。

将频繁重绘回流的DOM元素多带带作为一个独立图层，那么这个DOM元素的重绘和回流的影响只会在这个图层中

3D或透视变换

CSS 属性使用加速视频解码的 元素

拥有 3D (WebGL) 上下文或加速的

2D 上下文的 元素

复合插件(如 Flash)

进行 opacity/transform 动画的元素拥有加速

CSS filters 的元素元素有一个包含复合层的后代节点(换句话说，就是一个元素拥有一个子元素，该子元素在自己的层里)

元素有一个 z-index 较低且包含一个复合层的兄弟元素(换句话说就是该元素在复合层上面渲染)

总结：对布局属性进行动画，浏览器需要为每一帧进行重绘并上传到 GPU 中对合成属性进行动画，浏览器会为元素创建一个独立的复合层，当元素内容没有发生改变，该层就不会被重绘，浏览器会通过重新复合来创建动画帧

gif图

尽量避免使用触发回流、重绘的CSS属性

将重绘、回流的影响范围限制在多带带的图层(layers)之内

图层合成过程中消耗很大页面性能，这时候需要平衡考虑重绘回流的性能消耗

用translate替代top属性

top会触发layout，但translate不会

用opacity代替visibility

opacity不会触发重绘也不会触发回流，只是改变图层alpha值，但是必须要将这个图片独立出一个图层

visibility会触发重绘

不要一条一条的修改DOM的样式，预先定义好class，然后修改DOM的className

把DOM离线后修改，比如：先把DOM给display:none（有一次reflow），然后你修改100次，然后再把它显示出来

不要把DOM节点的属性值放在一个循环里当成循环的变量

offsetHeight、offsetWidth每次都要刷新缓冲区，缓冲机制被破坏

先用变量存储下来

不要使用table布局，可能很小的一个小改动会造成整个table的重新布局

div只会影响后续样式的布局

动画实现的速度的选择

选择合适的动画速度

根据performance量化性能优化

对于动画新建图层

启用gpu硬件加速(并行运算)，gpu加速意味着数据需要从cpu走总线到gpu传输，需要考虑传输损耗.

transform:translateZ(0)

transform:translate3D(0)

因为http请求无状态，所以需要cookie去维持客户端状态

cookie的生成方式：

http-->response header-->set-cookie

js中可以通过document.cookie可以读写cookie

cookie的使用用处：

用于浏览器端和服务器端的交互(用户状态)

客户端自身数据的存储

expire：过期时间

cookie的限制：

作为浏览器存储，大小4kb左右

需要设置过期时间 expire

重要属性：httponly 不支持js读写(防止收到模拟请求攻击)

不太作为存储方案而是用于维护客户关系

优化点：cookie中在相关域名下面

cdn的流量损耗

解决方案：cdn的域名和主站域名要分开

HTML5设计出来专门用于浏览器存储的

大小为5M左右

仅在客户端使用，不和服务端进行通信

接口封装较好

浏览器本地缓存方案

会话级别的浏览器存储

大小为5M左右

仅在客户端使用，不和服务器端进行通信

接口封装较好

对于表单信息的维护

IndexedDB是一种低级API，用于客户端存储大量结构化数据。该API使用索引来实现对该数据的高性能搜索。虽然Web

Storage对于存储叫少量的数据很管用，但对于存储更大量的结构化数据来说，这种方法不太有用。IndexedDB提供了一个解决方案。

为应用创建离线版本

cdn域名不要带cookie

localstorage存库、图片

cookie种在主站下，二级域名也会携带这个域名，造成流量的浪费

PWA(Progressive Web Apps)是一种Web App新模型，并不是具体指某一种前言的技术或者某一个单一的知识点，我们从英文缩写来看就能看出来，这是一个渐进式的Web App，是通过一系列新的Web特性，配合优秀的UI交互设计，逐步增强Web App的用户体验

检测是不是一个渐进式web app

当前手机在弱网环境下能不能加载出来

离线环境下能不能加载出来

特点

可靠：没有网络的环境中也能提供基本的页面访问，而不会出现“未连接到互联网”的页面

快速：针对网页渲染及网络数据访问有较好的优化

融入(Engaging)：应用可以被增加到手机桌面，并且和普通应用一样有全屏、推送等特性

service worker是一个脚本，浏览器独立于当前页面，将其在后台运行，为实现一些不依赖页面的或者用户交互的特性打开了一扇大门。在未来这些特性将包括消息推送，背景后台同步，geofencing(地理围栏定位)，但他将推出的第一个首要的特性，就是拦截和处理网络请求的能力，包括以编程方式来管理被缓存的响应。

Service Worker学习与实践

了解servie worker

chrome://serviceworker-internals/

chrome://inspect/#service-worker/

service worker网络拦截能力，存储Cache Storage，实现离线应用

callback && callback()写法
相当于 
if(callback){
   callback();
}

object store:对象存储
本身就是结构化存储

 function openDB(name, callback) {
            //建立打开indexdb  indexedDB.open
            var request = window.indexedDB.open(name)
            request.onerror = function(e) {
                console.log("on indexedDB error")
            }
            request.onsuccess = function(e) {
                    myDB.db = e.target.result
                    callback && callback()
                }
                //from no database to first version,first version to second version...
            request.onupgradeneeded = function() {
                console.log("created")
                var store = request.result.createObjectStore("books", {
                    keyPath: "isbn"
                })
                console.log(store)
                var titleIndex = store.createIndex("by_title", "title", {
                    unique: true
                })
                var authorIndex = store.createIndex("by_author", "author")

                store.put({
                    title: "quarry memories",
                    author: "fred",
                    isbn: 123456
                })
                store.put({
                    title: "dafd memories",
                    author: "frdfaded",
                    isbn: 12345
                })
                store.put({
                    title: "dafd medafdadmories",
                    author: "frdfdsafdafded",
                    isbn: 12345434
                })
            }
        }
        var myDB = {
            name: "tesDB",
            version: "2.0.1",
            db: null
        }

        function addData(db, storeName) {

        }

        openDB(myDB.name, function() {
            // myDB.db = e.target.result
            // window.indexedDB.deleteDatabase(myDB.name)
        });

        //删除indexedDB

transcation 与 object store建立关联关系来操作object store
建立之初可以配置

 var transcation = db.transcation("books", "readwrite")
 var store = transcation.objectStore("books")

 var data =store.get(34314)
 store.delete(2334)
 store.add({
     title: "dafd medafdadmories",
     author: "frdfdsafdafded",
     isbn: 12345434
 })

serviceworker需要https协议

lavas

期望大规模数据能自动化缓存，而不是手动进行缓存，需要浏览器端和服务器端协商一种缓存机制

Cache-Control所控制的缓存策略
last-modified 和 etage以及整个服务端浏览器端的缓存流程
基于node实践以上缓存方式

public:表明响应可以被任何对象（包括：发送请求的客户端，代理服务器，等等）缓存。

private:表明响应只能被单个用户缓存，不能作为共享缓存（即代理服务器不能缓存它）。

no-cache:强制所有缓存了该响应的缓存用户，在使用已存储的缓存数据前，发送带验证器的请求到原始服务器

only-if-cached:表明如果缓存存在，只使用缓存，无论原始服务器数据是否有更新

max-age=:设置缓存存储的最大周期，超过这个时间缓存被认为过期(单位秒)。与 Expires相反，时间是相对于请求的时间。

s-maxage=:覆盖max-age 或者 Expires 头，但是仅适用于共享缓存(比如各个代理)，并且私有缓存中它被忽略。cdn缓存

max-stale[=]

表明客户端愿意接收一个已经过期的资源。 可选的设置一个时间(单位秒)，表示响应不能超过的过时时间。

min-fresh=

表示客户端希望在指定的时间内获取最新的响应。

重新验证

must-revalidate：缓存必须在使用之前验证旧资源的状态，并且不可使用过期资源。

proxy-revalidate：与must-revalidate作用相同，但它仅适用于共享缓存（例如代理），并被私有缓存忽略。

immutable ：表示响应正文不会随时间而改变。资源（如果未过期）在服务器上不发生改变，因此客户端不应发送重新验证请求头（例如If-None-Match或If-Modified-Since）来检查更新，即使用户显式地刷新页面。在Firefox中，immutable只能被用在 https:// transactions.

重新加载

no-store:缓存不应存储有关客户端请求或服务器响应的任何内容。

no-transform:不得对资源进行转换或转变。Content-Encoding, Content-Range, Content-Type等HTTP头不能由代理修改。例如，非透明代理可以对图像格式进行转换，以便节省缓存空间或者减少缓慢链路上的流量。 no-transform指令不允许这样做。

缓存过期时间，用来指定资源到期的时间，是服务器端的时间点

告诉浏览器在过期时间前浏览器可以直接从浏览器缓存中存取数据，而无需再次请求

expires是http1.0的时候的

http1.1时候，我们希望cache的管理统一进行，max-age优先级高于expires，当有max-age在的时候expires可能就会被忽略。

如果没有设置cache-control时候会使用expires

基于客户端和服务器端协商的缓存机制

last-modified --> response header

if-modified-since --> request header

需要与cache-control共同使用

last-modified有什么缺点？

某些服务端不能获取精确的修改时间

文件修改时间改了，但文件的内容却没有变

文件内容的hash值

etag -->reponse header

if-none-match -->request header

需要与cache-control共同使用

好处：

比if-modified-since更加准确

优先级比etage更高

服务端用的node.js因为和前端用的同一种语言，可以利用服务端运算能力来进行相关的运算而减少前端的运算

vue渲染遇到的问题

vue-ssr和原理和引用

    先加载vue.js
=>  执行vue.js代码
=>  生成html

以前没有前端框架时，

用jsp/php在服务端进行数据的填充，发送给客户端就是已经填充好数据`的html

使用jQuery异步加载数据

使用React和Vue前端框架

代价：需要框架全部加载完，才能把页面渲染出来，页面的首屏性能不好

构建层的模板编译。runtime,compile拆开,构建层做模板编译工作。webpack构建时候，统一，直接编译成runtime可以执行的代码

数据无关的prerender的方式

服务端渲染