图片加载相关技术

摘要：本小节将讨论与图片加载时机相关的技术预加载与懒加载。同样，可将请求成功与失败的回调，作为图片预加载成功与失败的处理。

目前，出于性能与灵活性方面的考虑，我们都将一些小图片替换成矢量图或者字体。除了这些能被替换的小图之外，还有一些不得不使用位图的场景，如照片、背景等。对于这些位图，我们需要考虑它们在加载过程中的不同状态，而制定不同的表现方案。

图片加载过程中的状态，大致包括：

何时决定加载图片

加载中

加载结束，失败的处理

本文将对比加载过程中的各个状态表现的不同实现方案，并对方案的简易程度、兼容性、可扩展性进行分析。

一般情况，页面加载时图片资源作为多带带的请求向服务器获取。有时，由于图片的数量与大小的影响，这导致页面加载缓慢，而且加载了许多用户未触发的图片，也白白浪费了流量；有时，又需要保证用户浏览网页的流畅性，不得不预先加载好图片，等用户触发显示图片。

可见，正确的图片加载时机对提高用户体验有很大的帮助。本小节将讨论与图片加载时机相关的技术：预加载与懒加载。

预加载技术就是在用户触发图片显示之前，先将图片加载到本地。当用户触发图片显示的事件时，浏览器能够及时渲染出图片，保证了用户浏览网页的流畅性。那么，如何实现预加载呢？本文将介绍三种实现预加载的技术。

利用CSS实现预加载

该方法只需将欲加载的图片url写入某个隐藏元素的background属性中，让这张图片和CSS文件同时加载。当用户触发显示图片的事件时，再将图片插入到目标位置。

如下代码所示，这里用到CSS3的background多图片特性，只需一个隐藏元素即可预加载所有图片。

.nothing-1 {
    display: none;
    background: url("1.jpg"), url("2.jpg"), url("3.jpg"); 
}

（关于background多图片特性的兼容性：http://caniuse.com/#search=cs... ）

该方法的缺点在于无法控制预加载的时机，只能是页面加载时一起加载图片，如果图片过多，会阻塞页面的load事件，延长页面加载时间。

只利用JavaScript实现预加载

第二种实现预加载的技术，是直接使用JavaScript新建Image对象，对其src属性赋值。

如下代码所示：

var image = new Image();
image.src = "...img url";
image.onload = function() { ... }
image.onerror = function () { ... }

还可以利用Image对象的load事件和error事件，完成图片预加载和失败之后的处理，如所有图片加载完成后的提示等。

利用Ajax实现预加载

最后这种方法则是直接发送ajax请求，获取图片资源。同样，可将ajax请求成功与失败的回调，作为图片预加载成功与失败的处理。

如下代码所示（仅针对webkit浏览器）：

var xhr = new XMLHttpRequest();
xhr.onreadystatechange = function() {
  if (xhr.readyState == 4) { 
    if ((xhr.status >= 200 && xhr.status < 300) || xhr.status == 304) {
      ...
    }
  }
}
xhr.open("GET", "...img url");
xhr.send("");

Ajax请求方法无需多余的Image对象，而且获取的资源也不仅局限于图片。

懒加载的核心思想是根据用户需要加载图片资源，并非在渲染页面时就获取所有图片。如此，不仅可以减轻服务器的压力节省用户流量，还可以提高页面加载速度。

实现思路

首先，将页面中所有图片url写进img的"data-src"属性，并将默认的loading图片写入src，作为加载中的图片样式。

其次，是确定判断图片加载的时机，即当图片进入浏览器的可视区域中时。那么问题来了，如何判断某个元素进入可视区域呢？

以垂直方向为例，判断元素是否进入可视区，首先我们需要知道：

可视区域的高度：window.innerHeight（IE9以前不可用）|| document.documentElement.clientHeight (IE标准模式)；

元素相对于可视区域顶端位置：element.getBoundingClientRect().top；

元素相对于可视区域底端位置：element.getBoundingClientRect().bottom；

判断是否进入可视区，即判断元素的顶部相对于可视区域顶端位置是否大于0，且又小于可视区域高度；或者，元素的底部相对于可视区域底端位置是否大于0，且又小于可视区域高度。

上图中列出了元素进入可视区的所有情形，从上到下来看，第一个元素的top与bottom的值都小于0，不在可视区内；第二个元素的top小于0，而bottom却在0到clientHeight之间，已在可视区内，需要加载；第三个元素的top与bottom都满足条件，在可视区中；剩下的两个元素与头两元素情况一致。

等到元素进入可视区域，就将img元素的"data-src"属性赋值给"src"属性，并标记该img元素正在加载，不再做此处理。

以上过程伪代码如下：

function check() {
  imgs.forEach(function(img, index) {
    if (loadedList.indexOf(index) >= 0) {
      return;
    }
    if (!isInClient(container)) {
      return;
    }
    loadedList.push(index);
    loadImage(img);
  })
}

最后，将判断图片进入可视区域后加载的check函数，写入window的scroll和resize事件即可。

优化思路

有时用户若只想查看排序较后的图片，会快速滚动滚动条，这种情况下快速滚动过的图片也没有必要加载了。

该优化的实现思路也很简单，延迟加载逻辑，计时器一到再判断元素是否还在可视区域，可将代码修改为如下：

function check() {
  imgs.forEach(function(img, index) {
    if (loadedList.indexOf(index) >= 0) {
      return;
    }
    if (!isInClient(container)) {
      return;
    }
    
    setTimeout(function() {
      if (!isInClient(container)) {
        return;
      }
      loadedList.push(index)
      loadImage(img)
    }, 1000);
  })
}

图片出于加载中的状态时，需要给用户“图片正在加载”的提示，图片加载完成后，将提示隐藏。下面，本文将给出加载中提示的两种实现方案。

此方案的实现思路是：将“加载中”提示作为img的背景，当图片正在加载中时，页面显示的是背景；图片加载完成，则覆盖了背景显示出图片。
关键代码：

.img {
    width: 500px;
    height: 300px;
    background: url("data:image/gif;base64,...") center no-repeat;
}

这里将“加载中”的动态图片作为img标签的background，并且转换base64编码，这样可以减少一次请求。

浏览器兼容情况见下表：

兼容性没有问题，唯一的限制是需要设定.img的宽高。若事先无法得到图片的宽高，则可以在img标签外套一层

    


img {
    height: 100%;
}

Array.from(document.getElementsByTagName("img")).forEach(img => {
    const image = new Image();
    image.src = img.dataset.src;
    image.onload = () => img.src = image.src;
})

.broken-image {
    width: 100%;
    position: relative;
    min-height: 50px;
}

.broken-image:before {
    content: " ";
    position: absolute;
    top: -10px;
    left: 0;
    height: calc(100% + 10px);
    width: 100%;
    background-color: rgb(230, 230, 230);
    border: 2px dotted rgb(200, 200, 200);
    border-radius: 5px;
}

.broken-image:after {
    content: "f127" " Broken Image ";
    display: block;
    font-size: 16px;
    font-style: normal;
    font-family: FontAwesome;
    color: rgb(100, 100, 100);
    position: absolute;
    top: 5px;
    left: 0;
    width: 100%;
    text-align: center;
    line-height: 2;
}

This specification does not fully define the interaction of :before and :after with replaced elements (such as IMG in HTML). This will be defined in more detail in a future specification.

Array.from(document.getElementsByTagName("img")).forEach(img => {
  img.onerror = () => {
      img.onerror = null;
      img.src = "data:image/gif;base64...";
  }
});

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