更快速将你的页面展示给用户[前端优化篇]

现在许多公司往往注重后端优化，而忽略了前端优化

想想如果辛苦优化了服务器，后台，排查了sql
却在最后页面加载展示的时候很慢，也得不偿失

其实，前后台优化都是相辅相成的
后台优化好了，响应请求速度快，前台展示的更迅速
前台优化了不必要的请求，后台压力也会更小

一直想静下心来写一篇博文，
无奈心浮气躁，不得安定，断断续续一直写到今天....
那么现在就来和大家分享一下我的前端优化经验吧

大纲：

请求优化

首先我们来优化HTTP请求数

由于用户浏览的，往往只是局部网页，
所以只加载用户可视范围内的资源，就会减少一些不必要的请求，也会减少浏览器加载资源的消耗
考虑到移动端可视范围，网络流量，性能，延迟加载作用尤为明显

适合延迟加载的东西很多，最需要的当然是图片，这里推荐lazyload

https://github.com/tuupola/jquery_lazyload

图片延迟加载的原理就首先将要延迟加载的图片src替换为空白图片或者参数指定的loading图
然后根据当前元素的位置(offset)来判断是否在页面可视范围(页面宽/高度+滚动宽/高度)

如果在，就将真实图片资源路径替换回src让浏览器加载

防止浏览器解析到HTML中<img>标签的src属性就开始下载资源，最好将原<img>的src属性去掉
统一配置lazyload的参数去加载loading图吧,如我们项目中这样：

 $(".main_content img").lazyload({
                placeholder: "/images/loading.gif",
                threshold:200
            });

再来看到lazyload的源代码，可视范围判断上下左右,写的十分完善

  $.belowthefold = function(element, settings) {
        var fold;

        if (settings.container === undefined || settings.container === window) {
            fold = (window.innerHeight ? window.innerHeight : $window.height()) + $window.scrollTop();
        } else {
            fold = $(settings.container).offset().top + $(settings.container).height();
        }

        return fold <= $(element).offset().top - settings.threshold;
    };

    $.rightoffold = function(element, settings) {
        var fold;

        if (settings.container === undefined || settings.container === window) {
            fold = $window.width() + $window.scrollLeft();
        } else {
            fold = $(settings.container).offset().left + $(settings.container).width();
        }

        return fold <= $(element).offset().left - settings.threshold;
    };

    $.abovethetop = function(element, settings) {
        var fold;

        if (settings.container === undefined || settings.container === window) {
            fold = $window.scrollTop();
        } else {
            fold = $(settings.container).offset().top;
        }

        return fold >= $(element).offset().top + settings.threshold  + $(element).height();
    };

    $.leftofbegin = function(element, settings) {
        var fold;

        if (settings.container === undefined || settings.container === window) {
            fold = $window.scrollLeft();
        } else {
            fold = $(settings.container).offset().left;
        }

        return fold >= $(element).offset().left + settings.threshold + $(element).width();
    };

    $.inviewport = function(element, settings) {
         return !$.rightoffold(element, settings) && !$.leftofbegin(element, settings) &&
                !$.belowthefold(element, settings) && !$.abovethetop(element, settings);
     };

关于图片这里，除了延迟加载外，用户上传的图片以及我们所用的资源图片都应该进行压缩处理
如需要进一步提高压缩率，可以使用例如：google开发的webp图片格式等..
不过不是所有浏览器都支持webp格式，需要针对浏览器响应

根据上面这段代码，其实我们就可以延迟加载其他内容了，
总之呢，这里我们的目的就是尽量减少不必要的请求

比如现在用的很多的下拉式翻页，就是判断到页面底部之后再ajax获取下页内容

如果考虑到网页只是局部更新的话，那使用ajax是很合适的
好处显而易见，无需重新请求整页，小巧快速，网页展示也友好一些

善用ajax对前端性能，体验都是有改善的

但是也要考虑到对搜索引擎的友好，
如果页面整体功能改变了，或者页面改动量大就要进行取舍了。

延迟加载的目的就是减少不必要的请求，在用户有需求时才请求资源
所以对于用户来说，其实是有一点点“等待”的过程的

一般会用loading图，等待文字来改善这里的用户体验

但是有一些需求是希望尽量少出现这种“等待”过程的

这里我们就可以预加载资源，如下，我们先在js中加载图片

var img  = new Image();
img.src="test.png";

提前加载好了图片，用户进行下一步时，图片则是从浏览器缓存中获取

多页数据也可以类似处理，页面初始可以默认加载两页数据
翻到第二页时，就ajax去获取第三页内容
翻到第三页时，就去获取第四页内容......
总是提前预加载一页数据

如此可一定程度上减少一些等待的过程

总的来说延迟加载是尽量少加载资源，预加载则是判断可能要的资源，尽量去提前多加载，
都是为了优化用户的体验，适用于不同场景

资源优化

网页中有些资源可以通过延迟加载等方式减少不必要的请求
而许多的javascript脚本，css样式等资源却是网页中必须要加载的

既然不可避免需要加载，那接着，我们就可以去优化这些资源

首先我们可以优化资源文件的大小，资源文件变小了，传输速度当然也快了
这里我们压缩分为如下两种：

• HTTP压缩，我们可以在web服务器内设置压缩输出的内容

如下，在IIS7内启用Gzip压缩

可以看到，设置了之后资源的HTTP响应多了Content-Encoding:gzip

• 对javascript代码，css样式代码进行语法压缩，减少文件大小

我们写js代码，css，都命名尽量取得有意义，多换行，tab把格式弄的优美
都是为了方便维护，再阅读，而机器解析我们的代码的时候可不管这些。

这里压缩我推荐 uglify-js和 clean-css，都在nodejs环境下

这里可见压缩效果还是很显著的，按我目前代码习惯，平均可以压缩一半左右

但是，不可避免，我们在日常开发，发布的时候，会增加额外的工作量

这里我分享一下我的用法：

为了方便开发，我在项目中还是引用的原文件
只是在生成发布文件后，执行下面bat批处理脚本

把发布文件夹内的js代码进行压缩，同名覆盖原文件，这样就不用修改项目内js引用地址

@echo off
:: 设置压缩JS文件的根目录，脚本会自动按树层次查找和压缩所有的JS
SET JSFOLDER=D:\project\scripts
echo 正在查找JS文件
chdir /d %JSFOLDER%
for /r . %%a in (*.js) do (
    @echo 正在压缩 %%~a ...
    uglifyjs %%~fa  -mangle -o %%~fa
)
echo 完成!
pause & exit

(*这个bat批处理脚本不是我写的，是以前在网上搜来的)

当然，用这种bat批处理脚本只满足一些小需求，我们还可以用自动化构建工具来生成
这里我推荐gulp，同样在nodejs环境下，这里分享一个我自己写的静态资源压缩生成后缀的gulpjs

装好gulp之后，需要安装gulp的插件gulp-clean-css,gulp-uglify,gulp-rev,gulp-rev-collector以及gulp-sync

还有这个gulp-bom，我之前处理完之后，老是有乱码，发现生成的文件虽然是utf-8 却不是utf-b+bom，所以需要再处理一下

var gulp = require('gulp'),
config = require('./config'),
cleancss = require("gulp-clean-css"),
uglifyjs = require("gulp-uglify"),
rename = require("gulp-rename"),
rev = require("gulp-rev"),
revCollector = require("gulp-rev-collector"),
del = require("del"),
sync = require("gulp-sync")(gulp),
bom=require("gulp-bom")
;


//生成后缀
gulp.task("addv_css", function () {

    return gulp.src(config.css.src)
    .pipe(rev())
    .pipe(gulp.dest(config.css.dest))
    .pipe(rev.manifest())
    .pipe(bom())
    .pipe(gulp.dest(config.css.rev));

});
gulp.task("addv_js", function () {

    return gulp.src(config.js.src)
    .pipe(rev())
    .pipe(gulp.dest(config.js.dest))
    .pipe(rev.manifest())
    .pipe(bom())
    .pipe(gulp.dest(config.js.rev));

});

//更改cshtml中的 style引用
gulp.task("changev_css", function () {

    return gulp.src(config.rev.csssrc)
    .pipe(revCollector({
        replaceReved: true
    }))
    .pipe(bom())
    .pipe(gulp.dest(config.rev.dest));
});

//更改cshtml中的 js引用
gulp.task("changev_js", function () {

    return gulp.src(config.rev.jssrc)
            .pipe(revCollector({
                replaceReved: true
            }))
            .pipe(bom())
            .pipe(gulp.dest(config.rev.dest));
});


//压缩css
gulp.task("cleancss", function () {

    return gulp.src(config.css.cleansrc)
        .pipe(cleancss())
        .pipe(bom())
        .pipe(gulp.dest(config.css.dest));

});

//压缩js
gulp.task("uglify", function () {

    return gulp.src(config.js.uglifysrc)
        .pipe(uglifyjs({
            mangle: true,
            define: true
        }))
        .pipe(bom())
        .pipe(gulp.dest(config.js.dest));

});

gulp.task("default", sync.sync([["addv_css", "addv_js"], "changev_css", "changev_js", ["cleancss", "uglify"]]));

 

我们项目内往往会引用多个javascript脚本，和多个css样式文件
所以可以把多个脚本合并到一个js文件内，然后统一引用它就能减少http请求

这里uglify-js和 clean-css 都支持多个文件合并压缩输出

>uglifyjs js1.js js2.js -m -o merge.js

>cleancss -o megar.css style1.css style2.css

也可以在服务器内合并输出，比如我们看淘宝的合并：

<script src="//g.alicdn.com/kissy/k/6.2.4/??node-min.js,node-base-min.js,dom-base-min.js,query-selector-base-min.js,dom-extra-min.js,node-event-min.js,event-dom-base-min.js,event-base-min.js,event-dom-extra-min.js,event-gesture-min.js,event-touch-min.js,node-anim-min.js,anim-transition-min.js,anim-base-min.js,promise-min.js,base-min.js,attribute-min.js,event-custom-min.js,json-base-min.js,event-min.js,io-min.js,io-extra-min.js,io-base-min.js,io-form-min.js,cookie-min.js"></script>

他们则是在web服务器内做了处理，请求多个文件，会自动合并
有条件的同学也可以这样进行合并

图片合并目的也是减少http请求，将页面中需要的相关图片合并到一张大图片里
然后用css的background-position定位到大图的具体局部位置

比如这样：

但是近年来好像用的越来越少了
想想原因，应该是。。。。维护起来[太麻烦]了
只要稍微改动一张图片，尤其是改变了大小的话，整个大图片都要改
并且还要把css样式也改个遍
否则就是继续往大图片里拼，无效的老图保留，导致图片越来越臃肿

再有，如果只是一些这样的小图标的话，用fonticon要方便得多

iconfont就是图标字体，将图标输出为矢量的字体

使用起来非常方便，对应字体的编码，就和网页中的普通文字一样

<i class="icon iconfont">&#85;</i>

它对比合并的图片来说
体积会更小，并且能用css控制大小，颜色
然后它还是矢量的，放大也不失真

虽然iconfont制作，维护成本也不低，引用起来为兼容浏览器得引用多种格式
但好在现在用的人多，网上也有许多免费图标库供使用

比如这里阿里巴巴图标库

http://iconfont.cn/

引用css放在<head>内，引用js放在</body>结束标签前，现在很多朋友都会这么做了

css加载是异步的，更早的加载出样式就能更早呈现出页面
js放在尾部，防止浏览器加载js而阻塞页面，造成页面“白屏”现象

如果有条件的话，我们还可以启用额外的服务器，域名来存放资源

这样能减少主域名的HTTP请求数，让主服务器更快响应请求
还能减少主域名的cookie请求

缓存

说到缓存，首先想到的肯定是服务器后台的缓存
其实，打开我们的浏览器工具看一下，就会发现，网页前台也存在着许多缓存
它无声无息，悄悄优化着每一次访问
 

直接看响应头，我们会发现这些字段：

Expires:Thu, 20 Oct 2016 06:43:43 GMT //告诉浏览器此日期以前可以使用缓存文件

Cache-Control:public, max-age=3600 //表示资源在3600毫秒之内可以使用缓存文件，如果和Expires同时存在则覆盖Expires

Last-Modified:Wed, 13 Jul 2015 08:52:12 GMT//配合Cache-Controls使用，标示资源的最后修改日期

ETag:5384183131862232576//配合Cache-Controls使用，标示资源由服务器生成的唯一标识(某些资源最后修改日期不可靠，或者不希望展示最后修改日期，就可以使用ETag)

上面这些都是控制前端缓存的字段，然后再来看看下面的HTTP状态码

//200 OK 请求已成功，请求所希望的响应头或数据体将随此响应返回。

//304 Not Modified 请求资源没有改变，可以使用缓存资源

所以这里当我们第一次访问的时候，得到响应资源及缓存策略，

之后如果缓存有效，资源就会来自缓存
如果缓存无效了，就会判断是否有Last-Modified或者ETag，有则发送If-Modified-Since或If-None-Match请求头
服务器如果判断资源无修改，就会返回304，有修改就会返回200以及新的缓存策略

当然，这里只是指用户的普通操作，如：地址栏回车，页面链接跳转，新窗口，前进后退
如果用户是进行 刷新 操作，则不会读取缓存资源了，但是如果有Last-Modified或者ETag，依然会发送If-Modified-Since或If-None-Match请求头
如果用户是进行 强制刷新(ctrl+f5) 操作，那所有缓存策略都失效，会重新请求

可见，我们往往只有第一次请求的时候，才会有较多的资源加载
所以我们上面做了这么多优化，延迟加载，资源压缩，合并等等，
都是为了用户第一次访问的时候尽量友好。

那么Cache-Control要如何在服务器设置呢，其实针对静态资源来说
大部分服务器都会默认就将Cache-Control设置好了的，我们可以视情况修改一些时效参数等等

我们这里要注意的是用url去控制缓存的有效性

如下：

虽然它们请求的都是服务器上的同一个js文件，但是浏览器不会把它们当作同一个资源

可以看到v=1.01.js的请求是来源于cache
其他几个请求都是新请求

所以，我们每次发布都可以修改资源url强制让用户页面上的缓存失效
这样用户不需要刷新也能得到最新的资源

离线存储在我之前一篇文章里也提到过，在移动端应用的比较多
它和缓存不同，它设置好了之后，连离线也能访问，无论用户刷新或者新窗口，链接等等

使用manifest
<html manifest="/mobile.manifest">
在html上添加manifest，其中文件格式内容如：

CACHE MANIFEST
##需要离线的内容
CACHE:

Script/jquery.js
Script/gameconfig.js


Image/home.png
Image/logo.png

##总是访问网络的内容
NETWORK:
*
##访问A失败时访问B
FALLBACK

浏览器将缓存chache内所有的内容，并且可以离线访问，只要文件发生任何改变都将会重新读取并刷新全部缓存，所以更改注释是个更新缓存的好方法

这里要注意的是
1，添加了manifest的当前网页也会被缓存 所以推荐的方式是页面缓存，页面动态内容全部用ajax获取，所以在移动网站项目设计开始就要注意这个问题
2，页面中添加iframe 然后子页面引用manifest想达到缓存资源而不缓存当前页面内容，是无效的。

本地存储数据一直是网页端的弱项，在没有HTML5的localStorage前，用cookie可以保存一点数据
但付出的代价很大，cookie能保存的数据很少，并且它会伴随着每一次请求一起发送

localStorage就好多了，默认5MB的大小，除非用户手动清除，否则一直不过期，就连IE8浏览器都支持

这里要注意，localStorage和cookie一样受到跨域的限制
可以使用domain控制

document.domain=""；

其它的

在js中，我们实现动画，就是利用定时器循环改变dom元素的属性来达到动画效果
但是许多属性更改之后会造成浏览器重绘，增加性能消耗

当然浏览器更新换代也做了许多优化，我们优化js，css减少重绘，也能改进动画性能
但是想一想，究竟应不应该让js去实现页面动画呢？

css3就是往这方面发展，让js更纯粹的去实现业务逻辑
页面效果之类的事情就让css去做吧

并且css3在动画效率上面也有增强，浏览器会单独处理css3动画，不占用js主线程，还可以硬件加速
将来还有提升的可能，所以快把我们的js动画替换为css3吧！

同样更迭的还有flash，当初flash是为了弥补网页展现的不足而出现的“插件”
而现在网页标准一次次升级，html5的出现，再加上flash自身也有各种漏洞，性能问题
尤其是现在flash在移动端的支持很少，都加快了我们替换flash的步伐

写到这里快写完了，突然发现好像自己在啰啰嗦嗦了一整页。。

却又感觉哪里漏都了一些，好吧，希望大家不要嫌烦，如果都了解了，就当温习吧

如有纰漏，欢迎提醒

哦，还有些想说的

优化一定要选择适合自己项目，硬件条件的优化方式，千万不要盲目硬搬
还有要持续不断的关注新标准，方法，一直保持活力！

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