淺談WEB頁面提速（前端向）
記得面試現在這份工作的時候，一位領導語重心長地談道——當今的世界是互聯網的世界，IT企業之間的競爭是很激烈的，如果一個網頁的加載和顯示速度，相比別人的站點頁面有那么0.1秒的提升，那也是很大的一個成就。
然后我不知道怎么寫下去了，就在群里問了那群狗頭軍師，結果是這樣的。。。
好的，是時候“語鋒一轉”切回主題了 —— 如何提升我們站點頁面的訪問速度、減少等待時間，從而最大化地提升用戶訪問體驗呢？
針對這個問題，我們今天會從前端的角度來提出系列解決方案，它們都能有效地提升你頁面的訪問速度。
一. 減少對服務器的文件請求
常規的HTTP請求屬于“請求”-“應答”-“斷開”形式的短連接，每一個獨立的資源我們都會向服務器發去一份get請求，再等服務端將我們需要的文件傳回來。每一次資源的請求都實實在在地耗費了一次“連接-等待-接收”的時間（當然將http請求設為keep-alive長連接狀態可以減少“連接”的次數和時間），如果我們能有效減少對服務器文件的請求次數，便意味著我們可以從這塊省下一些頁面等待時間，也可以順便減少服務器的負擔。
對于這個解決方案，我們可以這么做：
1. 使用css sprite技術合并多個圖片為單個圖片文件，實際使用時通過background-position來定位背景位置（相信大家第一個想到的也是這個吧）；
2. 合并多個css樣式文件為單個樣式文件，合并多個腳本為單個腳本，再在頁面中引用合并后的樣式/腳本文件。對于這個你可以使用r.js來幫忙（看我這篇文章），但我個人倒是不怎么推薦這個方法，因為合并了文件之后，多個頁面之間公共部分的樣式/腳本文件就無法緩存到客戶端了；
3. 使用base64編碼來展示圖片。就如圖github 404頁面那樣：
你可以使用這個工具來幫你把圖片轉換為base64編碼的文件流，但常規只推薦你把這種方式使用在用戶重復訪問量較少的頁面，因為它們雖然無須從服務端get一遍，但也無法緩存在客戶端，導致用戶每次訪問頁面都要重新渲染一次。而且冗長的文件流代碼會占用你頁面很大的代碼空間，維護起頁面來估計也會挺心塞；
4. 將小塊的css、js代碼段直接寫在頁面上，而非在頁面引入獨立的樣式/腳本文件。相信有的朋友看慣了“保持結構 （標記）、表現 （樣式）、行為 （腳本）三者分離”的規范，對此觀點可能有些意見。只能說規范不是教條，適合自己的才是硬道理。直接把小段的、復用率低的樣式/腳本直接寫于頁面上帶來的利還是大于弊的（弊可能也就是增大了頁面代碼量、不那么好維護了點）。反觀所有主流門戶網站的頁面源文件，基本沒有一個是把樣式/腳本都全部作為外部文件引入的（無論他們是否從減少服務器請求這點出發，事實都是這樣），配合gzip壓縮會是很好的選擇；
5. 利用http-equiv="expires"元標簽，設定一個未來的某時間點作為頁面文件過期時間，用戶在過期時間之前所獲取到的頁面文件都僅從緩存中去取。最好的形式是給資源名稱加md5之類的唯一標識符后綴，然后設置一段較長的過期時間，同時請后端配置好ETag。這塊的內容可以參考這篇文章。
二. 減少文件大小
文件太大（特別是圖片）導致加載時間較長，往往都是影響頁面加載體驗的頭號大敵，那么盡可能減少請求文件的大小便是相當重要的事情了，我們可以做的事情有：
1. 壓縮樣式/腳本文件，就此你可以使用gulp或者grunt來實現這點，它們均能很好地減少css/js文件的大?。▽τ趈s還能起到混淆變量、函數名的作用）；
2. 針對性選擇圖片格式，在無透明背景需求下，對于顏色較單一、無色彩漸變的圖片僅使用gif格式，對于jpg圖片也可按照其清晰度要求，在導出jpg的時候選擇對應的“品質”進行優化：
另外，你可以使用TinyPNG或者騰訊智圖這樣的工具來壓縮圖片（極力推薦）。
如果你喜歡嘗鮮，可以學淘寶那樣使用webp圖片格式，它能很好地優化同畫質下的文件大?。?/p>
如果你對webp感興趣，可以查閱這里；
3. 使用Font Awesome來替代頁面上的圖標，其原理是使用@font-face讓用戶下載一個非常小的UI字體包，把頁面上用到的圖標以字符的形式來顯示，從而減少了圖片需求和圖標文件大小。
三. 適度使用CDN
使用CDN有幾個好處：如果用戶在其它站點下載過這個CDN資源，那么來我們站點僅僅從緩存獲取即可；減少了對自己站點服務器的文件請求（外部CDN的情況下），減少服務器負擔；多個域會使瀏覽器允許異步下載資源的最大數量增多，比如一個站點只從一個域來請求資源，那么FireFox只允許同時刻最多異步下載2個文件，但如果使用了外部CDN來引入資源，那么FF允許在同時異步下載本域中的兩個資源外，還額外允許同時異步下載另一個域（CDN）下的2個資源。
但是使用CDN有一個很大的問題——增加了dns解析的開銷，如果一個頁面同時引入了多個CDN的資源，可能會因為dns解析而陷入較多的等待時間，導致得不償失。
對于這個問題，常規是建議一個站點下只使用同一個可靠、快速的CDN來引入各種所需資源即可，也就是說，建議一個頁面從2個不同的域（比如站點域和CDN域）下來請求資源是最佳的選擇（據說這個結論是雅虎前端工程師提出的，這里有一篇很不錯的文章）。
四. 延遲請求、異步加載腳本
在各主流瀏覽器下，常規情況，我們的腳本文件跟隨其它資源文件一樣都是異步下載的，但這里存在一個問題——比如FireFox下載好腳本后的一小段時間內會有“執行阻塞”的情況發生，也就是說瀏覽器下載好腳本后執行它的這段時間里，瀏覽器的其它行為被阻塞，導致頁面上的其它資源都是無法被請求和下載的：
如果你頁面里存在js代碼執行時間過長的情況，那么用戶就會明顯感覺到頁面的延遲。解決這個問題有一個簡單的方法——將腳本請求標簽放置到</body>結束標簽前，使得頁面上的腳本成為最后被請求的資源，自然也不會阻塞其它頁面資源的請求事件了。
另外，雖然上面提到“我們的腳本文件跟隨其它資源文件一樣都是異步下載的”，但異步下載不代表異步執行，為了嚴格保證腳本邏輯順序和依賴關系的正確性，瀏覽器會按照腳本被請求的先后順序來執行腳本。那么問題就來了——如果頁面上的腳本依賴關系并不大，甚至沒有任何相互間的依賴，那么瀏覽器的這套規則就僅僅增加了頁面請求阻塞時間而已（就像你花大錢買了一筆保險，但被保險期間你平安無事啥都沒發生。。。嗯，這個比喻有點反人類。。。）。
解決這個問題的辦法無非就是讓腳本無阻塞地異步執行，比如給script標簽加上defer和async屬性或者動態注入腳本（可以參考這里），但這些都不是良好的解決方案，要么存在兼容性問題，要么太麻煩還無法處理依賴。
個人是推薦使用 requireJS（AMD規范） 或 seaJS（CMD規范） 來異步加載腳本并處理模塊依賴的，前者將“依賴前置”（預加載所有被依賴腳本模塊，執行速度最快），后者走的“依賴就近”（懶加載被依賴腳本模塊，請求腳本更科學），你可以根據項目具體需求來選擇最合適的。
五. 延遲請求首屏外的文件
先解釋下，“首屏”指的是頁面初始化時候的頁面內容顯示區域，也就是頁面一加載，用戶就首先看到的區域。
比如像京東啊淘寶啊，對于需要滾動頁面才能看到的圖片內容，都做了類似lazyload的處理，這些無非都是走了代理模式的理念，但的確給用戶一個錯覺——這個頁面更快地加載完了，因為我很快就看到了屏幕上的內容（即使我還沒下拉滾動條，而頁面后方的文件其實還沒真正加載呢）。
我們可以這樣實現此方案，不依賴任何lazyload庫，拿圖片來做示范，我們可以這樣編寫首屏外的圖片（假設某張圖片地址是a.jpg）的img標簽：
<img src="data:image/png;base64,R0lGODlhAQABAAD/ACwAAAAAAQABAAACADs=" data-src="a.jpg">
如上所示，頁面初步加載這張圖片的時候是直接以base64的方式（當然你也可以統一使用一張占位圖loading.gif來替代）來快速顯示一張極小的圖片的，而圖片本身的真實路徑是存在data-src屬性內的，我們可以在頁面加載結束后再向服務器請求它真實的文件并替換：
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;
如上是對圖片的延遲加載處理，對于視頻、音頻文件，可以采取完全一樣的原理來延遲加載，從而有效減少頁面初始化等待時間。
六. 優化頁面模塊排放順序
這里有一個很好的例子，比如有一個頁面是這樣的——左邊是側邊欄，用于存放用戶的頭像啊、資料啊，以及網站投放的廣告啊，而右側是文章內容區域：
那么我們的代碼很可能是這樣的：
<body> <sidebar> <!-- 側邊欄內容 --> </sidebar> <content> <!-- 文章內容 --> </content> </body>
于是乎，瀏覽器按照它的UI單線程準則從上到下先加載了側邊欄，再加載我們的文章。。。
很明顯，這樣不是一個人性化的加載順序，我們得弄清楚，頁面上各個區域模塊，對于用戶而言，哪個才是最重要、最應當首先展示的。
對于上面的例子，文章內容才應該是用戶首先要看到、需要瀏覽器優先請求和顯示的區域。所以我們得修改我們的代碼為：
<body> <content> <!-- 文章內容 --> </content> <sidebar> <!-- 側邊欄內容 --> </sidebar> </body>
當然這里僅僅是用一個小示例來挑起各位的腦洞，懂得舉一反三和實際運用才是硬道理。
七. 其它建議
1. 不要在css中使用@import，它會讓一個樣式文件去等待另一個樣式文件的請求，無形中增加了頁面等待時間（當然如果走的scss，@import就是另一回事了，呃跑題了~）；
2. 避免頁面或者頁面文件重定向查找，這相當于你走進了一間衛生間，然后看到上面的牌子說“此處不同，請去前面左拐的衛生間”，又得重走一遍；
3. 減少無效請求——比如通過css/js來請求一個不存在的資源，可能會導致較長的等待和阻塞（直到它返回錯誤信息）；
4. 無論你是否決定將腳本放到頁尾，但一定要保障腳本放置于樣式文件后方；
5. 文件在小于50K的時候，直接讀取文件流會比從文件系統中去讀取文件來的快些，大于50K則相反。比如有一張圖片，如果它小于50K，我們可以將它轉為二進制數據存儲在數據庫中，頁面若要讀取該圖片則從數據庫上來讀取，若文件大小大于50K，那建議存放在可訪問的文件夾中以文件的形式來讀取即可；
6. 使用 cookie-free domains 來存放資源，減少無用cookie傳輸的網絡開銷（可以參考這篇文章）；
7. 不重要的樣式文件可以走無阻塞渲染的加載形式，可參考這篇文章；
8. 配置.htaccess文件、走Gzip頁面壓縮形式、開啟keep-alive連接模式等后端解決方案，這邊就不細說了。
相信頁面提速的方案絕對不僅僅局限于上面提到的這些，而且每個項目都有著各種需求和情況，只能按需選擇適合自己的方案。
但最重要的還是——盡量把用戶的體驗放在第一位，無論是頁面的加載或者交互，都應當多從用戶角度切入去思考和設計最優選的方案，這樣相信你一定能做出出色、受歡迎的作品。
今天聊的就是這些，共勉~
浙公網安備 33010602011771號