網頁設計：淺談網頁基本效能最佳化規則小結

佚名發表於2019-01-14
網頁

針對瀏覽器網頁的一些最佳化規則

頁面最佳化

靜態資源壓縮

藉助構建工具（webpack、gulp）適當壓縮圖片、指令碼及樣式等網頁靜態資源。

CSS雪碧圖、base64內聯圖片

將站內小圖示合併成一張圖，使用css定位擷取對應圖示；適當使用內聯圖片。

樣式置頂、指令碼置底

頁面是一個逐步呈現的過程，樣式置頂能更快呈現頁面給使用者；<script> 標籤置頂會阻塞頁面後面資源的下載。

使用外鏈的css和js

多個頁面引用公共靜態資源，資源複用減少額外的http請求。

避免空src的圖片

避免不必要的http請求。

<!-- 空src的圖片依然會發起http請求 --><img src="" alt="image" />

避免在html中縮放圖片

圖片儘量按需求使用指定規格的尺寸，而不是載入一張大圖片再將它縮小。

<!-- 實際圖片尺寸為600x300，在html中縮放為了200x100 --><img src="/static/images/a.png" width="200" height="100" alt="image" />

Preload預載入

給link標籤的rel設定preload屬性，可以讓瀏覽器在主渲染機制介入前就預載入資源。這種機制可以更早的獲取資源且不阻塞頁面的初始化。

<!DOCTYPE html>
<html lang="en"><head>
<meta charset="UTF-8">
<title>Document</title>
<link ref="preload" href="style.css" as="style">
<link ref="preload" href="main.js" as="script">    
<link ref="stylesheet" href="style.css">
</head>
<body>    
<script src="main.js"></script>
</body>
</html>

例子中預載入了css和js檔案，在之後的頁面渲染中，一旦使用它們就會立即呼叫。

可指定as的型別載入不同型別的資源。

style
script
video
audio
image
font
document
...

該方式也可跨域預載入資源，設定crossorigin屬性即可。

<link rel="preload" href="fonts/cicle_fina-webfont.woff2" as="font" type="font/woff2" crossorigin="anonymous">

CSS

選擇器

選擇器的優先順序從高到低排列為：ID選擇器、類選擇器、標籤選擇器、相鄰選擇器

h1 + p{ margin-top: 15px; }

選擇緊接在h1元素後出現的段落，h1和p元素擁有共同的父元素。

子選擇器

h1 > strong {color:red;}

後代選擇器

h1 em {color:red;}

萬用字元選擇器

屬性選擇器

*[title] {color:red;}img[alt] {border: 5px solid red;}

偽類選擇器

選擇器使用經驗：

  • 優先選擇類選擇器，可替代多層標籤選擇器；
  • 慎用ID選擇器，雖然它效率高，但是在頁面中是唯一的，不利於團隊協作和維護；
  • 合理利用選擇器的繼承性；
  • 避免css表示式。

減少選擇器的層級

建立在上一條選擇器的優先順序之上，應儘量避免多層次的選擇器巢狀，最好不要超過3層。

.container .text .logo{ color: red; }/*改成*/.container .text-logo{ color: red; }

精簡頁面樣式檔案，去掉不用的樣式

瀏覽器會進行多餘的樣式匹配，影響渲染時間，另外樣式檔案過大也會影響載入速度。

利用css繼承減少程式碼量

利用css的可繼承屬性，父元素設定了樣式，子元素就不用再設定。

常見的可以繼承的屬性比如：color，font-size，font-family等；不可繼承的比如：position，display，float等。

屬性值為0時，不加單位

css屬性值為0時，可不加單位，減少程式碼量。

.text{ width: 0px; height: 0px; }/*改成*/.text{ width: 0; height: 0; }

JavaScript

使用事件委託

給多個同類DOM元素繫結事件使用事件委託。

<ul id="container"> 
<li class="list">1</li> 
<li class="list">2</li>  
<li class="list">3</li>
</ul>

// 不合理的方式：給每個元素都繫結click事件
$('#container .list').on('click', function() 
{  var text = $(this).text();  console.log(text);});// 事件委託方式：利用事件冒泡機制將事件統一委託給父元素
$('#container').on('click', '.list', function() {
  var text = $(this).text();  console.log(text);    
});

需要注意的是，雖然使用事件委託時都可以將事件委託給document來做，但這是不合理的，一個是容易造成事件誤判，另一個是作用域鏈查詢效率低。應該選擇最近的父元素作為委託物件。

使用事件委託除了效能上更優，動態建立的DOM元素也不需要再繫結事件。

DOMContentLoaded

可在DOM元素載入完畢（DOMContentLoaded）後開始處理DOM樹，不必等到所有圖片資源下載完後再處理。

// 原生javascriptdocument.addEventListener("DOMContentLoaded", function(event) 
{  console.log("DOM fully loaded and parsed");}, false);// jquery$(document).ready(function() 
{  console.log("ready!");});// $(document).ready()的簡化版$(function() 
{  console.log("ready!");
});

預載入和懶載入

預載入

利用瀏覽器空閒時間預先載入將來可能會用到的資源，如圖片、樣式、指令碼。

無條件預載入

一旦onload觸發，立即獲取將來需要用到的資源。

圖片資源預載入。（3種實現圖片預載入的方式）。

基於使用者行為的預載入

對於使用者行為可能進行的操作進行判斷，預先載入將來可能需要用到的資源。

  • 當使用者在搜尋輸入框輸入時，預先載入搜尋結果頁可能用到的資源；
  • 當使用者去操作一個Tab選項卡時，預設顯示其中一個，當要去點選（click）其他選項時，在滑鼠hover時，就可先載入將來會用到的資源；

懶載入

除頁面初始化需要的內容或元件之外，其他都可以延遲載入，如剪下圖片的js庫、不在可視範圍的圖片等等。

圖片懶載入。（判斷圖片是否在可視區域範圍內，若在，則將真實路徑賦給圖片）

避免全域性查詢

任何一個非區域性變數在函式中被使用超過一次時，都應該將其儲存為區域性變數。

function updateUI(){  var imgs = document.getElementsByTagName("img");  
for (var i=0, len=imgs.length; i < len; i++){    
imgs[i].title = document.title + " image " + i;  
}  
var msg = document.getElementById("msg");  msg.innerHTML = "Update complete.";}

在上面函式中多次使用到document全域性變數，尤其在for迴圈中。因此將document全域性變數儲存為區域性變數再使用是更優的方案。

function updateUI(){  var doc = document;
  var imgs = doc.getElementsByTagName("img");
  for (var i=0, len=imgs.length; i < len; i++){
    imgs[i].title = doc.title + " image " + i;  }
  var msg = doc.getElementById("msg"); 
 msg.innerHTML = "Update complete.";}

值得注意的一點是，在javascript程式碼中，任何沒有使用var宣告的變數都會變為全域性變數，不正當的使用會帶來效能問題。

避免不必要的屬性查詢

使用變數和陣列要比訪問物件上的屬性更有效率，因為物件必須在原型鏈中對擁有該名稱的屬性進行搜尋。

// 使用陣列var values = [5, 10];var sum = values[0] + values[1];alert(sum);// 使用物件var values = { first: 5, second: 10};var sum = values.first + values.second;alert(sum);

上面程式碼中，使用物件屬性來計算。一次兩次的屬性查詢不會造成效能問題，但若需要多次查詢，如在迴圈中，就會影響效能。

在獲取單個值的多重屬性查詢時，如：

var query = window.location.href.substring(window.location.href.indexOf("?"));

應該減少不必要的屬性查詢，將window.location.href快取為變數。

var url = window.location.href;var query = url.substring(url.indexOf("?"));

函式節流

假設有一個搜尋框，給搜尋框繫結onkeyup事件，這樣每次滑鼠抬起都會傳送請求。而使用節流函式，能保證使用者在輸入時的指定時間內的連續多次操作只觸發一次請求。

<input type="text" id="input" value="" />

// 繫結事件document.getElementById('input').addEventListener('keyup', function() {  throttle(search);}, false);// 邏輯函式function search() {  console.log('search...');}// 節流函式function throttle(method, context) {  clearTimeout(method.tId);  method.tId = setTimeout(function() {    method.call(context);  }, 300);}

節流函式的應用場景不侷限搜尋框，比如頁面的滾動onscroll，拉伸視窗onresize等都應該使用節流函式提升效能。

最小化語句數

語句數量的多少也是影響操作執行速度的因素。

將多個變數宣告合併為一個變數宣告

// 使用多個var宣告var count = 5;var color = "blue";var values = [1,2,3];var now = new Date();// 改進後var count = 5,  color = "blue",  values = [1,2,3],  now = new Date();

改進的版本是隻使用一個var宣告，由逗號隔開。當變數很多時，只使用一個var宣告要比單個var分別宣告快很多。

使用陣列和物件字面量

使用陣列和物件字面量的方式代替逐條語句賦值的方式。

var values = new Array();values[0] = 123;values[1] = 456;values[2] = 789;// 改進後var values = [123, 456, 789];

var person = new Object();person.name = "Jack";person.age = 28;person.sayName = function(){  alert(this.name);};// 改進後var person = {  name : "Jack",  age : 28,  sayName : function(){    alert(this.name);  }};

字串最佳化

字串拼接

早期瀏覽器未對加號拼接字串方式最佳化。由於字串是不可變的，就意味著要使用中間字串來儲存結果，因此頻繁的建立和銷燬字串是導致它效率低下的原因。

var text = "Hello";text+= " ";text+= "World!";

把字串新增到陣列中，再呼叫陣列的join方法轉成字串，就避免了使用加法運算子。

var arr = [],  i = 0;arr[i++] = "Hello";arr[i++] = " ";arr[i++] = "World!";var text = arr.join('');

現在的瀏覽器都對字串加號拼接做了最佳化，所以在大多數情況下，加法運算子還是首選。

減少迴流和重繪

在瀏覽器渲染過程中，涉及到迴流和重繪，這是一個損耗效能的過程，應注意在指令碼操作時減少會觸發迴流和重繪的動作。

  1. 迴流：元素的幾何屬性發生了變化，需要重新構建渲染樹。渲染樹發生變化的過程，就叫回流；
  2. 重繪：元素的幾何尺寸沒有變化，某個元素的CSS樣式（背景色或顏色）發生了變化。

觸發重排或重繪的操作有哪些？

  1. 調整視窗大小
  2. 修改字型
  3. 增加或者移除樣式表
  4. 內容變化，比如使用者在<input/>框中輸入文字
  5. 操作class屬性
  6. 指令碼操作DOM（增加、刪除或修改DOM元素）
  7. 計算offsetWidth和offsetHeight屬性
  8. 設定style屬性的值

如何減少重排和重繪，提升網頁效能？

1、指令碼操作DOM元素

  1. 將DOM元素設定為display:none，設定過程中會觸發一次迴流，但之後可以隨意改動，修改完後再顯示；
  2. 將元素clone到記憶體中再進行操作，修改完後重新替換元素。

2、修改元素的樣式

  1. 儘量批次修改，而不是逐條修改；
  2. 預先設定好id、class，再設定元素的className。

3、為元素新增動畫時將元素CSS樣式設為position:fixed或position:absolute，元素脫離文件流後不會引起迴流。

4、在調整視窗大小、輸入框輸入、頁面滾動等場景時使用節流函式（上面已提到過）。

HTTP

瀏覽器快取

合理設定瀏覽器快取是網頁最佳化的重要手段之一。

Expires 和 Cache-Control

Expires出自HTTP1.0，Cache-Control出自HTTP1.1，同時設定兩者時，Cache-Control 會覆蓋 Expires。

  1. Expires指定的是實際過期日期而不是秒數。但Expires存在一些問題，如伺服器時間不同步或不準確。所以最好使用剩餘秒數而不是絕對時間來表達過期時間。
  2. Cache-Control可設定max-age值，單位秒，指定快取過期時間。如：Cache-Control: max-age=3600。

ETag 和 Last-Modified

ETag 和 Last-Modified都由伺服器返回在response headers中，其中ETag的優先順序比Last-Modified高，也就是說伺服器會優先判斷ETag的值。

  1. ETag是附加到文件上的任意標籤，可能是文件的序列號或版本號，或者是文件內容的校驗等。當文件改變時ETag值也會隨之改變。與ETag相關的是 If-None-Match，當瀏覽器發起請求時，會在If-None-Match欄位攜帶ETag的值發給伺服器；
  2. Last-Modified是文件在伺服器端最後被修改的時間。與Last-Modified相關的是If-Modified-Since，當瀏覽器發起請求時，會在If-Modified-Since欄位攜帶Last-Modified的值傳送給伺服器。

強快取和協商快取

快取的型別強快取和協商快取。兩者區別是，強快取不會向伺服器發請求，而協商快取會發請求，匹配成功返回304 Not Modified，匹配不成功返回200；瀏覽器會先校驗強快取，若強快取未命中，再進行協商快取校驗。

如何配置瀏覽器快取

  1. 在web伺服器的返回響應中新增Expires和Cache-Control；
  2. 在nginx或apache的配置檔案中配置Expires和Cache-Control。

為什麼要減少HTTP請求

在效能最佳化中減少http請求的措施佔了很大部分，比如：使用css雪碧圖代替多張圖片的請求、避免空src的圖片、使用內聯圖片、使用外鏈的css和js、快取等。

從輸入URL到頁面載入完成的過程包括：

  1. DNS解析
  2. TCP連線
  3. HTTP請求與響應
  4. 瀏覽器渲染頁面
  5. 關閉連線

一個完整的http請求要經歷這些過程，它是耗時耗資源的，因此減少請求數就變得很有必要。

參考資料：

《高效能網站建設vs高效能網站建設進階指南》
《JavaScript高階程式設計（第三版）》
《HTTP權威指南》
《Best Practices for Speeding Up Your Web Site》

以上就是網頁設計：淺談網頁基本效能最佳化規則小結的全部內容，希望對大家的學習有所幫助。

相關文章