0.1秒的价值！浅谈Web前端页面提速问题
网页制作 发布日期：2024/12/23 浏览次数：1
记得面试现在这份工作的时候，一位领导语重心长地谈道——当今的世界是互联网的世界，IT企业之间的竞争是很激烈的，如果一个网页的加载和显示速度，相比别人的站点页面有那么0.1秒的提升，那也是很大的一个成就。
然后我不知道怎么写下去了，就在群里问了那群狗头军师，结果是这样的。。。
好的，是时候“语锋一转”切回主题了 —— 如何提升我们站点页面的访问速度、减少等待时间，从而最大化地提升用户访问体验呢？
针对这个问题，我们今天会从前端的角度来提出系列解决方案，它们都能有效地提升你页面的访问速度。
一. 减少对服务器的文件请求
常规的HTTP请求属于“请求”-“应答”-“断开”形式的短连接，每一个独立的资源我们都会向服务器发去一份get请求，再等服务端将我们需要的文件传回来。每一次资源的请求都实实在在地耗费了一次“连接-等待-接收”的时间（当然将http请求设为keep-alive长连接状态可以减少“连接”的次数和时间），如果我们能有效减少对服务器文件的请求次数，便意味着我们可以从这块省下一些页面等待时间，也可以顺便减少服务器的负担。
对于这个解决方案，我们可以这么做：
1. 使用css sprite技术合并多个图片为单个图片文件，实际使用时通过background-position来定位背景位置（相信大家第一个想到的也是这个吧）；
2. 合并多个css样式文件为单个样式文件，合并多个脚本为单个脚本，再在页面中引用合并后的样式/脚本文件。对于这个你可以使用r.js来帮忙，但我个人倒是不怎么推荐这个方法，因为合并了文件之后，多个页面之间公共部分的样式/脚本文件就无法缓存到客户端了；
3. 使用base64编码来展示图片。就如图github 404页面那样：
你可以使用这个工具来帮你把图片转换为base64编码的文件流，但常规只推荐你把这种方式使用在用户重复访问量较少的页面，因为它们虽然无须从服务端get一遍，但也无法缓存在客户端，导致用户每次访问页面都要重新渲染一次。而且冗长的文件流代码会占用你页面很大的代码空间，维护起页面来估计也会挺心塞；
4. 将小块的css、js代码段直接写在页面上，而非在页面引入独立的样式/脚本文件。相信有的朋友看惯了“保持结构 （标记）、表现 （样式）、行为 （脚本）三者分离”的规范，对此观点可能有些意见。只能说规范不是教条，适合自己的才是硬道理。直接把小段的、复用率低的样式/脚本直接写于页面上带来的利还是大于弊的（弊可能也就是增大了页面代码量、不那么好维护了点）。反观所有主流门户网站的页面源文件，基本没有一个是把样式/脚本都全部作为外部文件引入的（无论他们是否从减少服务器请求这点出发，事实都是这样）；
5. 利用http-equiv="expires"元标签，设定一个未来的某时间点作为页面文件过期时间，用户在过期时间之前所获取到的页面文件都仅从缓存中去取。不过这个办法太死板（有时候即使服务端及时把过期时间更改为已结束时间，客户端可能都不会按照新更改的规则去服务端获取新文件资源），常规是不推荐使用的。
二. 减少文件大小
文件太大（特别是图片）导致加载时间较长，往往都是影响页面加载体验的头号大敌，那么尽可能减少请求文件的大小便是相当重要的事情了，我们可以做的事情有：
1. 压缩样式/脚本文件，就此你可以使用gulp或者grunt来实现这点，它们均能很好地减少css/js文件的大小（对于js还能起到混淆变量、函数名的作用）；
2. 针对性选择图片格式，在无透明背景需求下，对于颜色较单一、无色彩渐变的图片仅使用gif格式，对于jpg图片也可按照其清晰度要求，在导出jpg的时候选择对应的“品质”进行优化：
如果你喜欢尝鲜，可以学淘宝那样使用webp图片格式，它能很好地优化同画质下的文件大小：
3. 使用Font Awesome来替代页面上的图标，其原理是使用@font-face让用户下载一个非常小的UI字体包，把页面上用到的图标以字符的形式来显示，从而减少了图片需求和图标文件大小。
三. 适度使用CDN
使用CDN有几个好处：如果用户在其它站点下载过这个CDN资源，那么来我们站点仅仅从缓存获取即可；减少了对自己站点服务器的文件请求（外部CDN的情况下），减少服务器负担；多个域会使浏览器允许异步下载资源的最大数量增多，比如一个站点只从一个域来请求资源，那么FireFox只允许同时刻最多异步下载2个文件，但如果使用了外部CDN来引入资源，那么FF允许在同时异步下载本域中的两个资源外，还额外允许同时异步下载另一个域（CDN）下的2个资源。
但是使用CDN有一个很大的问题——增加了dns解析的开销，如果一个页面同时引入了多个CDN的资源，可能会因为dns解析而陷入较多的等待时间，导致得不偿失。
对于这个问题，常规是建议一个站点下只使用同一个可靠、快速的CDN来引入各种所需资源即可，也就是说，建议一个页面从2个不同的域（比如站点域和CDN域）下来请求资源是最佳的选择（据说这个结论是雅虎前端工程师提出的）。
四. 延迟请求、异步加载脚本
在各主流浏览器下，常规情况，我们的脚本文件跟随其它资源文件一样都是异步下载的，但这里存在一个问题——比如FireFox下载好脚本后的一小段时间内会有“执行阻塞”的情况发生，也就是说浏览器下载好脚本后执行它的这段时间里，浏览器的其它行为被阻塞，导致页面上的其它资源都是无法被请求和下载的：
如果你页面里存在js代码执行时间过长的情况，那么用户就会明显感觉到页面的延迟。解决这个问题有一个简单的方法——将脚本请求标签放置到</body>结束标签前，使得页面上的脚本成为最后被请求的资源，自然也不会阻塞其它页面资源的请求事件了。
另外，虽然上面提到“我们的脚本文件跟随其它资源文件一样都是异步下载的”，但异步下载不代表异步执行，为了严格保证脚本逻辑顺序和依赖关系的正确性，浏览器会按照脚本被请求的先后顺序来执行脚本。那么问题就来了——如果页面上的脚本依赖关系并不大，甚至没有任何相互间的依赖，那么浏览器的这套规则就仅仅增加了页面请求阻塞时间而已（就像你花大钱买了一笔保险，但被保险期间你平安无事啥都没发生…… 嗯，这个比喻有点反人类……）。
解决这个问题的办法无非就是让脚本无阻塞地异步执行，比如给script标签加上defer和async属性或者动态注入脚本（可以参考这里），但这些都不是良好的解决方案，要么存在兼容性问题，要么太麻烦还无法处理依赖。
个人是推荐使用 requireJS（AMD规范） 或 seaJS（CMD规范） 来异步加载脚本并处理模块依赖的，前者将“依赖前置”（预加载所有被依赖脚本模块，执行速度最快），后者走的“依赖就近”（懒加载被依赖脚本模块，请求脚本更科学），你可以根据项目具体需求来选择最合适的。
五. 延迟请求首屏外的文件
先解释下，“首屏”指的是页面初始化时候的页面内容显示区域，也就是页面一加载，用户就首先看到的区域。
比如像京东啊淘宝啊，对于需要滚动页面才能看到的图片内容，都做了类似lazyload的处理，这些无非都是走了代理模式的理念，但的确给用户一个错觉——这个页面更快地加载完了，因为我很快就看到了屏幕上的内容（即使我还没下拉滚动条，而页面后方的文件其实还没真正加载呢）。
我们可以这样实现此方案，不依赖任何lazyload库，拿图片来做示范，我们可以这样编写首屏外的图片（假设某张图片地址是a.jpg）的img标签：
<img src="data:image/png;base64,R0lGODlhAQABAAD/ACwAAAAAAQABAAACADs=" data-src="a.jpg">
如上所示，页面初步加载这张图片的时候是直接以base64的方式（当然你也可以统一使用一张占位图loading.gif来替代）来快速显示一张极小的图片的，而图片本身的真实路径是存在data-src属性内的，我们可以在页面加载结束后再向服务器请求它真实的文件并替换：
function init(){
var imgDefer = document.getElementsByTagName('img');
for (var i=0; i<imgDefer.length; i++) {
if(imgDefer[i].getAttribute('data-src')) {
imgDefer[i].setAttribute('src',imgDefer[i].getAttribute('data-src'));
}
}
}
window.onload = init;
如上是对图片的延迟加载处理，对于视频、音频文件，可以采取完全一样的原理来延迟加载，从而有效减少页面初始化等待时间。
六. 优化页面模块排放顺序
这里有一个很好的例子，比如有一个页面是这样的——左边是侧边栏，用于存放用户的头像啊、资料啊，以及网站投放的广告啊，而右侧是文章内容区域：
那么我们的代码很可能是这样的：
<body>
<sidebar>
<!-- 侧边栏内容 --></sidebar>
<content>
<!-- 文章内容 -->
</content>
</body>
于是乎，浏览器按照它的UI单线程准则从上到下先加载了侧边栏，再加载我们的文章。。。
很明显，这样不是一个人性化的加载顺序，我们得弄清楚，页面上各个区域模块，对于用户而言，哪个才是最重要、最应当首先展示的。
对于上面的例子，文章内容才应该是用户首先要看到、需要浏览器优先请求和显示的区域。所以我们得修改我们的代码为：
<body>
<content>
<!-- 文章内容 -->
</content>
<sidebar>
<!-- 侧边栏内容 -->
</sidebar>
</body>
当然这里仅仅是用一个小示例来挑起各位的脑洞，懂得举一反三和实际运用才是硬道理。
七. 其它建议
1. 不要在css中使用@import，它会让一个样式文件去等待另一个样式文件的请求，无形中增加了页面等待时间（当然如果走的scss，@import就是另一回事了，呃跑题了~）；
2. 避免页面或者页面文件重定向查找，这相当于你走进了一间卫生间，然后看到上面的牌子说“此处不同，请去前面左拐的卫生间”，又得重走一遍；
3. 减少无效请求——比如通过css/js来请求一个不存在的资源，可能会导致较长的等待和阻塞（直到它返回错误信息）；
4. 无论你是否决定将脚本放到页尾，但一定要保障脚本放置于样式文件后方；
5. 配置.htaccess文件、走Gzip页面压缩形式、开启keep-alive连接模式等后端解决方案，这边就不细说了。
相信页面提速的方案绝对不仅仅局限于上面提到的这些，而且每个项目都有着各种需求和情况，只能按需选择适合自己的方案。
但最重要的还是——尽量把用户的体验放在第一位，无论是页面的加载或者交互，都应当多从用户角度切入去思考和设计最优选的方案，这样相信你一定能做出出色、受欢迎的作品。
今天聊的就是这些，共勉~