前端性能优化方案

时间：2022-07-14 05:59:24

前端性能优化方案索引

陆续整理和不断更新网络上给出的前端性能的优化方案。

这里只是做一个总概括式的索引，每一个方案都十分值得推敲和细说。

1 请求和响应

缓存控制

请求头里，可以发送 If-Modified-Since 以及 If-None-Match 等信息，来询问服务端请求内容是否有更新，如果没有更新，可返回304，告诉浏览器使用缓存，避免重新下载资源。Pragma 和 Cache-Control 等也能控制缓存。如告诉服务端不要缓存等。

响应头里，Expires 可以告诉浏览器过期时间，Last-Modified 最近更新时间，ETag 则可允许浏览器进行缓存验证（在 If-None-Match 请求信息中使用）。

复用TCP

请求头里，Connection 可控制 TCP 通道的使用，使用 keep-alive 可以复用上次打开的 TCP。

GZIP压缩

如果可以启用 gzip 压缩，将减少响应数据大小，加快响应。请求头里面可用 Accept-Encoding 告知浏览器支持的压缩方式，而服务端则用 Content-Encoding 作为回应。

Cookies

发送请求时，cookies 也在请求之中。因此，cookies 也可以作为减少请求的优化对象。如，根据同源限制策略，可以使用多个域名加载资源，如加载静态资源，就不会发送多余的 cookies；同时，合理设置 cookies 的路径和域名，如在子站避免不必要的来自父站的 cookies。

减少HTTP请求

有很多细节可以实现，比如CSS Sprites、Data URL等等，由于此部分内容和下述内容有所重复，故部分细节在下面会讲到。

多域名分发

同域下浏览器能并发的请求有限，而为了增加并发，尤其是一些静态资源上，可以使用多个域名。但由于域名DNS解析本身也是耗时的，所以实践原则是2-4个为宜。

需要额外提醒的是，加载图像资源的时候，并发没有问题；但在加载 JavaScript 脚本的时候，还是会暂停加载其他资源。

使用CDN

根据用户能访问的最快位置加速访问。

避免重定向和404

重定向和404将浪费加载请求。

favicon.ico

浏览器默认加载的资源，最好能够缓存之。

2 HTML

减少DOM

过多的DOM元素会影响渲染、加载、执行。除了精简页面结构外，还可以适时删除不必要的DOM元素（页面内已经不会再访问的元素），又或者可以懒加载（不一定会使用到的元素，如登录框）。

CSS 和 JavaScript 文件位置

CSS 放 head，JavaScript 放 body 闭标签前。乃是因为：

  • 样式表不参与 DOM 修改，所以不会为了解析样式停止文档解析

  • 浏览器要避免重绘，在没有拿到全部样式前不会开始渲染

  • 解析样式时，有的浏览器（FF）会停止脚本运行，而有的（Webkit）则会在脚本访问样式属性但可能受未加载样式影响时停止脚本运行

  • 脚本解析中可能请求样式，如果样式还未解析完毕就会出错

  • 脚本执行将暂停文档的解析和资源的下载

因此，将二者放在适当的位置，能够极大提高渲染效率。

脚本延迟加载

可将脚本添加 defer 和 async 属性。两个属性的共通点在于，脚本的加载和文档的解析是同步进行的，而区别在于：async 一旦加载完毕，立即停止文档解析并执行脚本；defer 等待文档解析完毕后再执行。

合理使用内联

脚本和样式，应按需选择内联或者外链。对于访问少、样式和脚本复用少的页面，可以考虑使用内联样式从而减少 HTTP 请求。但如果页面访问频繁，样式脚本在多个页面经常复用，使用外链则是最优选择。

无论如何，需要避免使用 @import 来导入样式。

而图像也是一样，高级浏览器支持将图像数据直接 base64 编码在 src 属性里，必要时可直接在 HTML 里输出图片数据。

减少iframe

iframe 本身有许多优点，比如可以并行下载脚本，适合加载慢内容（如广告），同时浏览器可以对其进行安全控制。

减少使用 iframe 的主要考虑是：iframe 会阻碍页面加载，同时也没有语义。

3 CSS

选择器

选择器效率排行如下：

  1. ID选择器

  2. 类选择器

  3. 标签选择器

  4. 相邻选择器

  5. 子选择器

  6. 后代选择器

  7. 通配符选择器

  8. 属性选择器

  9. 伪类选择器

效率与优先级并不是对等关系，优先级高的不一定效率高。如 #id.class 合用比 单个 #id 的优先级高，但效率却比值慢。

选择器书写建议是：

  1. 避免使用通配符

  2. 不使用标签名或类名修饰ID规则：如果规则使用ID选择器作为关键选择器，不要给规则添加标签名。因为ID本身就是唯一的，添加标签名会不必要地降低匹配效率

  3. 不使用标签名修饰类：相较于标签，类更具独特性

  4. 尽量选择最具体的方式：造成低效的最简单粗暴的原因就是在标签上使用太多规则。给元素添加类可以更快细分到类方式，可以减少规则去匹配标签的时间

  5. 关于后代选择器和子选择器：避免使用后代选择器，非要用的话建议用子选择器代替，但子选择器也要慎用，标签规则永远不要包含子选择器

  6. 利用可继承性：没必要在一般内容上声明样式

避免滤镜、表达式、Hack

效率低。

Sprites

合并图片可减少 HTTP 请求。其他建议有：

  1. Sprite 中水平排列图片，垂直排列会增加文件大小

  2. Sprite 中把颜色较近的组合在一起可以降低颜色数，理想状况是低于256色以便适用PNG8格式

  3. 不要在Spirite的图像中间留有较大空隙。这虽然不大会增加文件大小,但对于用户代理来说它需要更少的内存来把图片解压为像素地图。100×100的图片为1万像素，1000×1000就是100万像素

使用3D动画

使用 transform: translate3d 等可加速 GPU 渲染。

4 JavaScript

避免重排

渲染中可能存在的高成本操作：

  1. 修改、增加、删除DOM节点

  2. 移动DOM位置或者动画效果

  3. CSS样式修改（重绘比重排好些）

  4. 调整窗口大小，或者滚动时有绝对定位、fixed 背景以及动画

  5. 修改页面默认字体

浏览器一般会缓存Render Tree的更新渲染，但以下情况除外：

  1. 调整窗口大小和修改页面默认字体

  2. client/offset/scroll

  3. getComputedStyle() currentStyle

优化建议：

  1. 修改 className 而非 style

  2. 离线 DOM 后修改，如 documentFragment 或者 display:none 后再调整样式

  3. 缓存属性值

  4. 动画使用 absolute/fixed

  5. 不使用 table 布局（牵一发动全身）

  6. 修改层级比较低的 DOM

事件委托

将多个节点上的事件放到其父节点（经典案例：将 li 上的事件绑定到 ul 上）。

内存管理

合理释放和缓存内存。如缓存复用的属性，接触对象引用等。

5 资源

压缩大小

压缩样式、脚本、图像等资源的大小。

针对图像资源，可从预览小图、格式选择等多角度优化。

懒加载

如图像的懒加载（滚动到显示区域后才加载）等。

预加载

针对之后会用到的资源提前加载。

5 客户端

localStorage 缓存

相比 cookies，localStorage 存储容量更大。可以将一些静态资源（如 jQuery库）等缓存。

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