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如何从请求、传输、渲染3个方面提升Web前端性能

宜信技术学院
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发布于 09/23 09:53
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什么是WEB前端呢?就是用户电脑的浏览器所做的一切事情。我们来看看用户访问网站,浏览器都做了哪些事情:

输入网址 –> 解析域名 -> 请求页面 -> 解析页面并发送页面中的资源请求 -> 渲染资源 -> 输出页面 -> 监听用户操作 -> 重新渲染。

通过上面的路径可以看出浏览器分为请求、传输、渲染三部分来实现用户的访问,本文就从这三个部分来浅析如何提升WEB前端性能。

一、请求

浏览器为了减少请求传输,实现了自己的缓存机制。浏览器缓存就是把一个已经请求过的Web资源拷贝一份副本存储在浏览器中,当再次请求相同的URL时,先去查看缓存,如果有本地缓存,浏览器缓存机制会根据验证机制(Etag)和过期机制(Last-Modified)进行判断是使用缓存,还是从服务器传输资源文件。具体流程如下图所示:

浏览器的请求有些是并发的,有些是阻塞的,比如:图片、CSS、接口的请求是并发;JS文件是阻塞的。请求JS的时候,浏览器会中断渲染进程,等待JS文件加载解析完毕,再重新渲染。所以要把JS文件放在页面的最后。

JS也可以通过两种方式由阻塞改成并行:一种是通过创建script标签,插入DOM中;另一种是在Script标签中增加async属性。

每种浏览器对同一域名并发的数量有限制,IE6/7是2,IE9是10,其他常见的浏览器是6,所以减少资源请求数量和使用多域名配置资源文件,能大大提高网站性能。

减少资源请求数量的方法,大致有以下几种:

1、通过打包工具,合并资源,减少资源数量。就是开发版本是很多个资源文件,部署的时候,按类合并成几个文件来输出。在实现模块管理的同时,实现统一输出。

2、CSS中,使用css sprite减少图片请求数量。

3、通过延迟加载技术,在用户无感知的情况下请求资源。

4、通过服务器配置,实现一次请求,返回多个资源文件,如淘宝CDN那样。

除了减少请求数量,也可以使用CDN镜像,来减少网络节点,实现快速响应。使用了CDN的请求,会根据用户所处的地理位置,找寻最近的CDN节点,如果请求是新的,则从资源服务器拷贝到节点,然后再返回给客户端。如果请求已经存在,则直接从节点返回客户端。

通过上面我们了解的缓存机制,如果我们部署上线的时候,是需要刷新缓存的。普通缓存通过强刷就能改过来,而CDN缓存则需要通过改变URL来实现。同时我们不可能要求用户按着Ctrl来刷新,所以通过打包工具,在部署的时候,统一更改URL是最有效的方式。而不常变更的库文件,比如echart、jquery,则不建议更改。

二、传输

从服务器往客户端传输,可以开启gzip压缩来提高传输效率。

Gzip有从1-10的十个等级。越高压缩的越小,但压缩使用的服务器硬件资源就越多。根据实践,等级为5的时候最均衡,此时压缩效果是100k可以压缩成20k。

三、渲染

浏览器在加载了html后,就会一边解析,一边根据解析出来的结果进行资源请求,并生成DOM树。而加载完毕的CSS,则被渲染引擎根据生成好的DOM树,来生成渲染树。等所有资源解析完毕计算好layout后,向浏览器界面绘制。随着用户操作,JS会修改DOM节点或样式,重新绘制和重新排列。重新绘制指的是绘制DOM节点对应的渲染节点,重新排列是指重新计算这些节点在浏览器界面的位置。很显然,重排是非常耗性能的。我们要做的是减少重排的次数。

生成DOM树的时候,我们可以通过减少DOM节点来优化性能。最初都是用table布局,节点深度和数量相当复杂,性能很差。同样CSS作为层叠样式表,层级也不可太深,不然遍历的成本很高。另外CSS的expression属性相当耗性能,能不用则不用。动画效果能用CSS写的就不用JS写,渲染引擎不一样,性能损耗也不一样。

上面说的是解析渲染的过程,我们再接着说说用户交互操作的过程。用户操作就会导致重绘和重排,重排一定会引起重绘,而重绘不一定会引起重排。到底怎样会引起重排呢?简单的定义,DOM结构的变化,以及DOM样式中几何属性的变化,就会导致重排。几何属性顾名思义,就是宽、高、边框、外补丁、内补丁等俗称盒模型的属性。同时还有offset之类的边距属性。

重排是最耗能的,减少重排的方法有:

1、如果需要多次改变DOM,则先在内存中改变,最后一次性的插入到DOM中。

2、同上一条,如果多次改变样式,合成一条,再插入DOM中。

3、由于position的值为absoute和fixed时候,是脱离文档流的,操作此类DOM节点,不会引起整页重排。所以动画元素设置position使其脱离文档流。

4、当DOM节点的display等于none的时候,是不会存在于渲染树的,所以如果有比较复杂的操作,先使其display等于none,等待所有操作完毕后,再将display设成block,这样就只重排两次。

5、获取会导致重排的属性值时,存入变量,再次使用时就不会再次重排。获取这些属性会导致重排:offsetTop、offsetLeft、offsetWidth、offsetHeight、scrollTop、scrollLeft、scrollWidth、scrollHeight、clientTop、clientLeft、clientWidth、clientHeight

以上就是浏览器如何把资源变成肉眼所见的页面的,除了上述根据浏览器流程而总结出来的性能优化,我们还需要看看javascript作为程序,需要的优化。先来看看javascript的垃圾回收机制。

Javascript的引擎会在固定的时间间隔,将不再使用的局部变量注销掉,释放其所占的内存。而闭包的存在,将使引用一直存在,无法被释放掉。全局变量的生命周期直至浏览器卸载页面才会结束。所以一般来讲,内存溢出就是由于全局变量的不释放和闭包引起。为了防止内存溢出,我们可以做的方法有:

1、业务代码放在匿名立即执行函数里面,执行完毕会立即释放掉。

2、少用全局变量,同时用完的变量手动注销掉。

3、使用回调来代替闭包访问内部属性

4、当不可避免使用闭包时,慎重的对待其中的细节。不用的时候注销掉。

5、通过浏览器自带的工具profiles,来检查内存活动情况。如果是波浪型的,说明正常。如果是倾斜式渐进上涨的,说明有内存不会被释放,需要检查相应的函数。

最后再说一点,函数里返回异步取的值,经常有人这么:

Var getList = function(){ $.ajax().then(function(data){

  Return data;

}) };

Var users = getList();

毫无疑问,由于函数内的返回是异步的,所以返回只能是undefined,而不是想要的data。于是为了实现返回data,就把ajax的async属性设置成了false,由异步改为同步,来获取到data。然而最大的问题来了,同步是会中断渲染进程的,也就是请求返回的等待中,整个页面是卡死的,用户操作也不会有响应。这个问题真正的解决方案是返回promise对象,而不是把异步改成同步。

作者:马宗泽

来源:宜信技术学院

© 著作权归作者所有

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评论(3)

OSC_GYTekz
OSC_GYTekz
看完我还是有收获的……谢谢分享……
yywww
yywww
说句实话,这个文章的内容不如不写,极度不完整。 网上随便搜一下,很容易找到比这个全面的。
最系统的,直接看谷歌
https://developers.google.cn/web/fundamentals/performance/why-performance-matters
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所有浏览器都这样吗?
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