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鄭州網(wǎng)絡(luò)公司-前端性能優(yōu)化

2012-01-10

前端性能優(yōu)化，這是在網(wǎng)站建設(shè)中值得我們深思的問題，希望接下來的闡述能為大家提供有益的幫助。

1.請(qǐng)減少HTTP請(qǐng)求

基本原理：

在瀏覽器（客戶端）和服務(wù)器發(fā)生通信時(shí)，就已經(jīng)消耗了大量的時(shí)間，尤其是在網(wǎng)絡(luò)情況比較糟糕的時(shí)候，這個(gè)問題尤其的突出。

一個(gè)正常HTTP請(qǐng)求的流程簡(jiǎn)述：如在瀏覽器中輸入"www.xxxxxx.com"并按下回車，瀏覽器再與這個(gè)URL指向的服務(wù)器建立連接，然后瀏覽器才能向服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求信息，服務(wù)器在接受到請(qǐng)求的信息后再返回相應(yīng)的信息，瀏覽器接收到來自服務(wù)器的應(yīng)答信息后，對(duì)這些數(shù)據(jù)解釋執(zhí)行。

而當(dāng)我們請(qǐng)求的網(wǎng)頁(yè)文件中有很多圖片、CSS、JS甚至音樂等信息時(shí)，將會(huì)頻繁的與服務(wù)器建立連接，與釋放連接，這必定會(huì)造成資源的浪費(fèi)，且每個(gè)HTTP請(qǐng)求都會(huì)對(duì)服務(wù)器和瀏覽器產(chǎn)生性能負(fù)擔(dān)。

網(wǎng)速相同的條件下，下載一個(gè)100KB的圖片比下載兩個(gè)50KB的圖片要快。所以，請(qǐng)減少HTTP請(qǐng)求。

解決辦法：

合并圖片（css sprites），合并CSS和JS文件；圖片較多的頁(yè)面也可以使用 lazyLoad 等技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化。

2.請(qǐng)正確理解 Repaint 和 Reflow

注：Repaint 和 Reflow 也就是重繪和重排，請(qǐng)?jiān)试S我在這賣弄下我有限認(rèn)識(shí)的那么幾個(gè)英語(yǔ)單詞。。。囧

基本原理：

Repaint（重繪）就是在一個(gè)元素的外觀被改變，但沒有改變布局（寬高）的情況下發(fā)生，如改變visibility、outline、背景色等等。

Reflow（重排）就是DOM的變化影響到了元素的幾何屬性（寬和高），瀏覽器會(huì)重新計(jì)算元素的幾何屬性，會(huì)使渲染樹中受到影響的部分失效，瀏覽器會(huì)驗(yàn)證DOM樹上的所有其它結(jié)點(diǎn)的visibility屬性，這也是Reflow低效的原因。如：改變窗囗大小、改變文字大小、內(nèi)容的改變、瀏覽器窗口變化，style屬性的改變等等。如果Reflow的過于頻繁，CPU使用率就會(huì)噌噌的往上漲，所以前端也就有必要知道 Repaint 和 Reflow的知識(shí)。

減少性能影響的辦法：

上面提到通過設(shè)置style屬性改變結(jié)點(diǎn)樣式的話，每設(shè)置一次都會(huì)導(dǎo)致一次reflow，所以最好通過設(shè)置class的方式；　有動(dòng)畫效果的元素，它的position屬性應(yīng)當(dāng)設(shè)為fixed或absolute，這樣不會(huì)影響其它元素的布局；如果功能需求上不能設(shè)置position為fixed或absolute，那么就權(quán)衡速度的平滑性。

總之，因?yàn)?Reflow 有時(shí)確實(shí)不可避免，所以只能盡可能限制Reflow的影響范圍。

3.請(qǐng)減少對(duì)DOM的操作

基本原理：

對(duì)DOM操作的代價(jià)是高昂的，這在網(wǎng)頁(yè)應(yīng)用中的通常是一個(gè)性能瓶頸。

天生就慢。在《高性能JavaScript》中這么比喻："把DOM看成一個(gè)島嶼，把JavaScript（ECMAScript）看成另一個(gè)島嶼，兩者之間以一座收費(fèi)橋連接"。所以每次訪問DOM都會(huì)教一個(gè)過橋費(fèi)，而訪問的次數(shù)越多，交的費(fèi)用也就越多。所以一般建議盡量減少過橋次數(shù)。

解決辦法：

修改和訪問DOM元素會(huì)造成頁(yè)面的Repaint和Reflow，循環(huán)對(duì)DOM操作更是罪惡的行為。所以請(qǐng)合理的使用JavaScript變量?jī)?chǔ)存內(nèi)容，考慮大量DOM元素中循環(huán)的性能開銷，在循環(huán)結(jié)束時(shí)一次性寫入。

減少對(duì)DOM元素的查詢和修改，查詢時(shí)可將其賦值給局部變量。

注：在IE中：hover會(huì)降低響應(yīng)速度。

4.使用JSON格式來進(jìn)行數(shù)據(jù)交換

基本原理：

JSON是一種輕量級(jí)的數(shù)據(jù)交換格式，采用完全獨(dú)立于語(yǔ)言的文本格式，是理想的數(shù)據(jù)交換格式。同時(shí)，JSON是 JavaScript原生格式，這意味著在 JavaScript 中處理 JSON數(shù)據(jù)不需要任何特殊的 API 或工具包。

與XML序列化相比，JSON序列化后產(chǎn)生的數(shù)據(jù)一般要比XML序列化后數(shù)據(jù)體積小，所以在Facebook等知名網(wǎng)站中都采用了JSON作為數(shù)據(jù)交換方式。

JS操作JSON：

在JSON中，有兩種結(jié)構(gòu)：對(duì)象和數(shù)組。

1. 一個(gè)對(duì)象以 " { " 開始，" } " 結(jié)束。每個(gè)"名稱"后跟一個(gè) " ： " ；"名稱/值對(duì)"之間使用 " ， "（逗號(hào)）分隔。名稱用引號(hào)括起來；值如果是字符串則必須用引號(hào)括起來，數(shù)值型則不需要。如：

var obj={"name"："darren"，"age"：24，"location"："beijing"}

2. 數(shù)組是值（value）的有序集合。一個(gè)數(shù)組以 " ［ " 開始， " ］ " 結(jié)束。值之間使用 " ， " （逗號(hào)）分隔。如：

var jsonlist=［{"name"："darren"，"age"：24，"location"："beijing"}，{"name"："weidong.nie"，"age"：24，"location"："hunan"}］;

對(duì)這種數(shù)組和對(duì)象字面量的操作是非常方便且高效的。如果預(yù)先知道JSON結(jié)構(gòu)的情況下，使用JSON進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞簡(jiǎn)直是太美妙了，可以寫出很實(shí)用美觀可讀性強(qiáng)的代碼。如果你是純粹的前臺(tái)開發(fā)人員，一定會(huì)非常喜歡JSON。

5.高效使用HTML標(biāo)簽和CSS樣式

基本原理：

HTML是一門用來描述網(wǎng)頁(yè)的一種語(yǔ)言，它使用標(biāo)記標(biāo)簽來描述網(wǎng)頁(yè)，作為一名合格的前端開發(fā)，你有必要去知道其常用標(biāo)簽代表的含義（SEO）和屬性（表現(xiàn)形式）。

CSS指層疊樣式表（Cascading Style Sheets），如果說把頁(yè)面想象成一個(gè)人，HTML就是人的骨架，CSS就是人的衣裝，一個(gè)人的品味從他的衣裝就能一目了然。

一名專業(yè)的前端開發(fā)也是一名優(yōu)秀的重構(gòu)，因?yàn)樵陧?yè)面中經(jīng)常會(huì)有各種不合理的嵌套和重復(fù)定義的CSS樣式，我不是要你重構(gòu)頁(yè)面，只是希望你在碰到這種情況的時(shí)候解決這些問題。如這樣的HTML：

 <table><tr><td>
　　<table><tr><td>
　　　　...
　　</td></tr></table>
</td></tr></table>

或者這樣的CSS：

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

以上都是對(duì)HTML和CSS非常糟糕的使用方法。

正確理解：

HTML是一門標(biāo)記語(yǔ)言，使用合理的HTML標(biāo)簽前你必須了解其屬性，比如Flow Elements，Metadata Elements ，Phrasing Elements。比較基礎(chǔ)的就是得知道塊級(jí)元素和內(nèi)聯(lián)元素、盒模型、SEO方面的知識(shí)。

CSS是用來渲染頁(yè)面的，也是存在渲染效率的問題。CSS選擇符是從右向左進(jìn)行匹配的，這里對(duì)css選擇符按照開銷從小到大的順序梳理一下：

ID選擇符 #box
類選擇符 .box 
標(biāo)簽 div 
偽類和偽元素 a:hover

當(dāng)頁(yè)面被觸發(fā)引起回流（reflow）的時(shí)候，低效的選擇符依然會(huì)引發(fā)更高的開銷，所以請(qǐng)避免低效。

6.使用CDN加速（內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)）

基本原理：

CDN的全稱是Content Delivery Network，即內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)。

"其基本思路是盡可能避開互聯(lián)網(wǎng)上有可能影響數(shù)據(jù)傳輸速度和穩(wěn)定性的瓶頸和環(huán)節(jié)，使內(nèi)容傳輸?shù)母?、更穩(wěn)定。通過在網(wǎng)絡(luò)各處放置節(jié)點(diǎn)服務(wù)器所構(gòu)成的在現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)之上的一層智能虛擬網(wǎng)絡(luò)，CDN系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)地根據(jù)網(wǎng)絡(luò)流量和各節(jié)點(diǎn)的連接、負(fù)載狀況以及到用戶的距離和響應(yīng)時(shí)間等綜合信息將用戶的請(qǐng)求重新導(dǎo)向離用戶最近的服務(wù)節(jié)點(diǎn)上。" - 百度百科。

上面幾句話有多少能安安心心看完的，所以我還是通過說故事再來介紹一遍吧，順便補(bǔ)一句，故事出處不明，^_^：

古代打仗大家一定都知道，由于古代的交通很不發(fā)達(dá)，所以當(dāng)外族進(jìn)攻的時(shí)候往往不能及時(shí)的反擊，等朝廷征完兵再把兵派往邊境的時(shí)候那些侵略者卻是早已不見了蹤影，這個(gè)讓古代的帝王很是郁悶。后來帝王們學(xué)聰明了，都將大量的兵員提前派往邊境駐扎，讓他們平時(shí)屯田，戰(zhàn)時(shí)當(dāng)兵，這樣的策略起到了很顯著的作用。

不足之處：

實(shí)時(shí)性不太好是CDN的致命缺陷。隨著對(duì)CDN需求的逐漸升溫，這一缺陷將得到改進(jìn)，使來自于遠(yuǎn)程服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容網(wǎng)頁(yè)與復(fù)本服務(wù)器或緩存器中的網(wǎng)頁(yè)保持同步。解決方法是在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容發(fā)生變化時(shí)將新的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容從服務(wù)器端直接傳送到緩存器，或者當(dāng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容的訪問增加時(shí)將數(shù)據(jù)源服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容盡可能實(shí)時(shí)地復(fù)制到緩存服務(wù)器。

7.將CSS和JS放到外部文件中引用，CSS放頭，JS放尾

基本原理：

注：這個(gè)是很基礎(chǔ)且必須遵循的知識(shí)點(diǎn)，可是為了文章的完整性勉為其難加進(jìn)來吧，嘿嘿。

引入外部文件好處是顯而易見的，而且是項(xiàng)目稍稍復(fù)雜一點(diǎn)的時(shí)候就有必要了這樣做了。

易維護(hù)、易擴(kuò)展，方便管理和重復(fù)利用。

正確的方式：

JavaScript是瀏覽器中的霸主，為什么這么說，因?yàn)樵跒g覽器在執(zhí)行JavaScript代碼時(shí)，不能同時(shí)做其它事情，即《script》每次出現(xiàn)都會(huì)讓頁(yè)面等待腳本的解析和執(zhí)行（不論JavaScript是內(nèi)嵌的還是外鏈的），JavaScript代碼執(zhí)行完成后，才繼續(xù)渲染頁(yè)面。這個(gè)也就是JavaScript的阻塞特性。

因?yàn)檫@個(gè)阻塞的特點(diǎn)，建議把JavaScript代碼放到《/body》標(biāo)簽以前，這樣既能有效的防止JavaScript的阻塞，又能使得頁(yè)面的HTML結(jié)構(gòu)能更快的釋放。

HTML規(guī)范清楚指出CSS要放包含在頁(yè)面的《head》區(qū)域內(nèi)，這里就不多解釋了。

8.精簡(jiǎn)CSS和JS文件

基本原理：

有一條非常重要的準(zhǔn)則一直沒有提到，就是CSS和JavaScript的壓縮，直接減少下載的文件體積。我個(gè)人經(jīng)常使用的方式是使用 YUI Compressor，它的特點(diǎn)是：移除注釋；移除額外的空格；細(xì)微優(yōu)化；標(biāo)識(shí)符替換。

YUI Compressor是java程序，如果你對(duì)java很熟悉的話可快速的上手使用yuicompressor.jar；如果你對(duì)java很陌生也沒關(guān)系，一樣可以使用YUI Compressor，下面介紹其使用方式。

YUI Compressor的配置和使用：

先配置使用環(huán)境：

1.先確保電腦中是否安裝了JDK

2.再配置必要的環(huán)境變量（細(xì)節(jié)不能三兩句說清，所以不知道如何設(shè)置還是搜索吧）

3.在cmd界面，輸入javac可測(cè)試是否安裝成功

使用方法可從cmd到進(jìn)入yuicompressor.jar所在磁盤，我以自己的yuicompressor-2.4.2.jar為例：

1.壓縮JS

java -jar yuicompressor-2.4.2.jar api.js > api.min.js

2.壓縮CSS

java -jar yuicompressor-2.4.2.jar style.css > style.min.css

當(dāng)然，還有另一種更傻瓜式的使用方式，趕興趣的朋友自己可去多嘗試下。

9.壓縮圖片和使用圖片Spirit技術(shù)

基本原理：

注：其實(shí)壓縮圖片和圖片精靈是兩個(gè)方面的技術(shù)，可是既然都是關(guān)于圖片的優(yōu)化還是放到一塊吧。

現(xiàn)在由于工作的細(xì)分，專業(yè)的前端工程師已經(jīng)少有機(jī)會(huì)去切圖了，可是關(guān)于圖片壓縮還是得略微了解，一般圖片壓縮的方式有：

1.縮小圖片分辨率；

2.改變圖片格式；

3.降低圖片保存質(zhì)量。

關(guān)于圖片精靈（Spirit）技術(shù)就和我們工作直接相關(guān)，不管是在CSS中的圖片還是在HTML結(jié)構(gòu)中的圖片都會(huì)產(chǎn)生HTTP請(qǐng)求，前端優(yōu)化的第一條就是減少請(qǐng)求數(shù)，最直接有效的方法是使用圖片精靈（CSS Spirit）。圖片精靈就是把許多圖片放到一張大圖片里面，通過CSS來顯示圖片的一部分。

至于圖片精靈的操作細(xì)節(jié)就不多做介紹了，網(wǎng)上相關(guān)內(nèi)容很多。

10.注意控制Cookie大小和污染

基本原理和使用方法：

有關(guān)Cookie的基礎(chǔ)和高級(jí)知識(shí)可以去看本人寫過的一篇文章《JavaScript 操作 Cookie》。

因?yàn)镃ookie是本地的磁盤文件，每次瀏覽器都會(huì)去讀取相應(yīng)的Cookie，所以建議去除不必要的Coockie，使Coockie體積盡量小以減少對(duì)用戶響應(yīng)的影響；

使用Cookie跨域操作時(shí)注意在適應(yīng)級(jí)別的域名上設(shè)置coockie以便使子域名不受其影響

Cookie是有生命周期的，所以請(qǐng)注意設(shè)置合理的過期時(shí)間，合理地Expire時(shí)間和不要過早去清除coockie，都會(huì)改善用戶的響應(yīng)時(shí)間。

時(shí)間有限，今年就先到這里吧，哈哈。愿大家新年快樂，工作順利。我會(huì)在以后的工作中慢慢完善這篇文章，也請(qǐng)大家多提寶貴建議。

如果大家也有什么好的優(yōu)化方式也請(qǐng)留言，到時(shí)會(huì)補(bǔ)充到這篇文章當(dāng)中，先在此謝謝了。

參考資料

百度百科

http://dev.w3.org/html5/markup/common-models.html