網頁性能優化（初窺）

面試的時候常常會被問到的有關於前端性能優化這一塊的問題，扯扯我的的理解

第一條：減小 HTTP 次數的請求

      80%的最終用戶響應時間花在前端程序上，而其大部分時間則花在各類頁面元素， 如圖像、 樣式表、 腳本和 Flash 等，的下載上。 減小頁面元素將會減小 HTTP 請求 次數。這是快速顯示頁面的關鍵所在。 一種減小頁面元素個數的方法是簡化頁面設計。 可是否存在其餘方式，能作到既有豐富內容，又能得到快速響應時間呢？如下是這樣一些技術： 

     Image maps 組合多個圖片到一張圖片中。總文件大小變化不大，但減小了 HTTP 請求次數從而加快了頁面顯示速度。該方式只適合圖片連續的狀況；同時座標的定義是煩人又容易出錯的工做。

     CSS Sprites 是更好的方法。它能夠組合頁面中的圖片到單個文件中，並使用 CSS 的 background-image 和 background-position 屬性來實現所需的部分圖片。 Inline images 使用 data: URL scheme 來在頁面中內嵌圖片。這將增大 HTML 文件的大小。組合 inline images 到你的（緩存）樣式表是既能較少 HTTP 請求， 又能避免加大 HTML 文件大小的方法。 

     Combined files 經過組合多個腳本文件到單一文件來減小 HTTP 請求次數。樣式 表也可採用相似方法處理。 這個方法雖然簡單，但沒有獲得大規模的使用。  10大 美國網站每頁平均有 7 個腳本文件和 2 個樣式表。當頁面之間腳本和樣式表變化 很大時，該方式將遇到很大的挑戰，但若是作到的話，將能加快響應時間。 

第二條：使用 CDN(Content Delivery Network, 內容分發網絡 ) 

     用戶離 web server 的遠近對響應時間也有很大影響。從用戶角度看，把內容部 署到多個地理位置分散的服務器上將有效提升頁面裝載速度。 可是該從哪裏開始 呢？ 
     做爲實現內容地理分佈的第一步，不要試圖重構 web 應用以適應分佈架構。 改變 架構將致使多個週期性任務，如同步 session 狀態，在多個 server 之間複製數 據庫交易。 這樣縮短用戶與內容距離的嘗試可能被應用架構改版所延遲，或阻止。 咱們還記得 80-90%的最終用戶響應時間花在下載頁面中的各類元素上，如圖像 文件、 樣式表、 腳本和 Flash 等。 與其花在重構系統這個困難的任務上，還不如先 分佈靜態內容。 這不只能大大減小響應時間，並且因爲 CDN 的存在，分佈靜態內 容很是容易實現。 CDN 是地理上分佈的 web server 的集合，用於更高效地發佈內容。 一般基於網絡 遠近來選擇給具體用戶服務的 web server。 一些大型網站擁有本身的 CDN，可是使用如 Akamai Technologies, Mirror Image Internet, 或 Limelight Networks 等 CDN 服務提供商的服務將是划算的。 在 Yahoo!把靜態內容分佈到 CDN 減小了用戶影響時間 20%或更多。切換到 CDN 的 代碼修改工做是很容易的，但能達到提升網站的速度。 

第三條：減小 DNS 查詢次數

     DNS 用於映射主機名和 IP 地址，通常一次解析須要 20～120 毫秒。 爲達到更高的 性能，DNS 解析一般被多級別地緩存，如由 ISP 或局域網維護的 caching server，本地機器操做系統的緩存（如 windows 上的 DNS Client Service）， 瀏覽器。 的缺省 DNS 緩存時間爲 30 分鐘，Firefox 的缺省緩衝時間是 1 分鐘。 IE 減小主機名可減小 DNS 查詢的次數，但可能形成並行下載數的減小。避免 DNS 查 詢可減小響應時間，而減小並行下載數可能增長響應時間。 一個可行的折中是把 內容分佈到至少 2 個，最多 4 個不一樣的主機名上。 

第四條：樣式放頭、腳本放底

     咱們發現把樣式表移到 HEAD 部分能夠提升界面加載速度，所以這使得頁面元素 能夠順序顯示。 在不少瀏覽器下，如 IE，把樣式表放在 document 的底部的問題在於它禁止了網 頁內容的順序顯示。 瀏覽器阻止顯示以避免重畫頁面元素，那用戶只能看到空白頁 了。Firefox 不會阻止顯示，但這意味着當樣式表下載後，有些頁面元素可能需 要重畫，這致使閃爍問題。 HTML 規範明確要求樣式表被定義在 HEAD 中，所以，爲避免空白屏幕或閃爍問題， 最好的辦法是遵循 HTML 規範，把樣式表放在 HEAD 中。 

     與樣式文件同樣，咱們須要注意腳本文件的位置。 咱們需儘可能把它們放在頁面的 底部，這樣一方面能順序顯示，另方面可達到最大的並行下載。 瀏覽器會阻塞顯示直到樣式表下載完畢，所以咱們須要把樣式表放在 HEAD 部分。 而對於腳原本說，腳本後面內容的順序顯示將被阻塞，所以把腳本儘可能放在底 部意味着更多內容能被快速顯示。 腳本引發的第二個問題是它阻塞並行下載數量。HTTP/1.1 規範建議瀏覽器每一個 主機的並行下載數不超過 2 個。 所以若是您把圖像文件分佈到多臺機器的話，您能夠達到超過 2 個的並行下載。 可是當腳本文件下載時，瀏覽器不會啓動其餘的 並行下載，甚至其餘主機的下載也不啓動。 在某些狀況下，不是很容易就能把腳本移到底部的。如，腳本使用 document.write 方法來插入頁面內容。 同時可能還存在域的問題。 不過在不少情 況下，仍是有一些方法的。 一個備選方法是使用延遲腳本（deferred script）。DEFER 屬性代表腳本未包 含 document.write，指示瀏覽器刻繼續顯示。不幸的是，Firefox 不支持 DEFER 屬性。 IE 中，腳本可能被延遲執行，但不必定獲得須要的長時間延遲。 在 不過從 另外角度來講，若是腳本能被延遲執行，那它就能夠被放在底部了。 

第五條：將腳本和樣式分離

     上述不少性能優化法則都基於外部文件進行優化。 如今，咱們必須問一個問題： JavaScript 和 CSS 應該包括在外部文件，仍是在頁面文件中？ 在現實世界中，使用外部文件會加快頁面顯示速度，由於外部文件會被瀏覽器 緩存。若是內置 JavaScript 和 CSS 在頁面中雖然會減小 HTTP 請求次數，但增大 了頁面的大小。 另一方面，使用外部文件，會被瀏覽器緩存，則頁面大小會減 小，同時又不增長 HTTP 請求次數。 所以，通常來講，外部文件是更可行的方式。 惟一的例外是內嵌方式對主頁更有 效，如 Yahoo!和 My Yahoo!都使用內嵌方式。通常來講，在一個 session 中，主 頁訪問此時較少，所以內嵌方式能夠取得更快的用戶響應時間。 

第六條：避免重定向

重定向功能是經過 301 和 302 這兩個 HTTP 狀態碼完成的，如： HTTP/1.1 301 Moved Permanently Location: http://example.com/newuri Content-Type: text/html 瀏覽器自動重定向請求到 Location 指定的 URL 上，重定向的主要問題是下降了 用戶體驗。 一種最耗費資源、常常發生而很容易被忽視的重定向是 URL 的最後缺乏/，如訪 問 http://astrology.yahoo.com/astrology 將被重定向到 http://astrology.yahoo.com/astrology/。在 Apache 下，能夠經過 Alias，mod_rewrite 或 DirectorySlash 等方式來解決該問題。 

第七條：代碼優化

　　一、避免 CSS 表達式　　

     CSS 表達式是功能強大的(同時也是危險的)用於動態設置 CSS 屬性的方式。IE， 從版本 5 開始支持 CSS 表達式，如 backgourd-color: expression((new Date()).getHours()%2?」#B8D4FF」:」#F08A00」)，即背景色每一個小時切換一 次。 CSS 表達式的問題是其執行次數超過大部分人的指望。 不只頁面顯示和 resize 時 計算表達式，並且當頁面滾屏，甚至當鼠標在頁面上移動時都會從新計算表達 式。 一種減小 CSS 表達式執行次數的方法是一次性表達式，即當第一次執行時就以 明確的數值代替表達式。若是必須動態設置的話，可以使用事件處理函數代替。如 果您必須使用 CSS 表達式的話，請記住它們可能被執行上千次，從而影響頁面 性能。

 二、函數節流

     函數節流就是用來節流函數從而必定程度上優化性能的。例如，DOM 操做比起非DOM 交互須要更多的內存和CPU時間。連續嘗試進行過多的DOM 相關操做可能會致使瀏覽器掛起，有時候甚至會崩潰。尤爲在IE 中使用onresize 事件處理程序的時候容易發生，當調整瀏覽器大小的時候，該事件會連續觸發。在onresize 事件處理程序內部若是嘗試進行DOM 操做，其高頻率的更改可能會讓瀏覽器崩潰。又例如，咱們常見的一個搜索的功能，咱們通常是綁定keyup事件，每按下一次鍵盤就搜索一次。可是咱們的目的主要是每輸入一些內容搜索一次而已。爲了解決這些問題，就可使用定時器對函數進行節流。

 三、減小對 DOM 訪問

     當DOM樹的結構變化時，例如節點的增減、移動等，也會觸發重排。瀏覽器引擎佈局的過程，相似於樹的前序遍歷，是一個從上到下從左到右的過程。 一般在這個過程當中，當前元素不會再影響其前面已經遍歷過的元素。因此，若是在body最前面插入一個元素，會致使整個文檔的從新渲染。既然沒法避免，那就減小訪問（width、offsetTop、left。。。能少就少，能夠緩存起來的，就緩存）。

  四、最小化代碼

     最小化 JavaScript、CSS、HTML 從代碼中刪除沒必要要的字符，從而下降下載時間。 經常使用的工具備 Gulp 和 Webpack。 混淆是最小化於源碼的備選方式。 象最小化同樣，它經過刪除註釋和空格來減小 源碼大小，同時它還能夠對代碼進行混淆處理。 做爲混淆的一部分，函數名和變 量名被替換成短的字符串，這使得代碼更緊湊，同時也更難讀，使得難於被反 向工程。最小化是安全的、直白的過程，而混淆則更復雜，並且容易產生問題。從對大網站的調查來看，經過最小化，文件可減小 21%，而混淆則可減小 25%。 除了最小化外部腳本文件外，內嵌的腳本代碼也應該被最小化。 即便腳本根據法 則 4 被壓縮後傳輸，最小化腳本刻減小文件大小 5%或更高。 

本文主要借鑑與 雅虎軍規 及我的理解