权威的前端性能指南

发布于 2020-01-19 15:57:08 字数 20759 浏览 1289 评论 0

一大群为大型站点工作的专家们，能够一起建立一份权威的前端性能指南吗？

Briza Bueno (Americanas.com), Davidson Fellipe (Globo.com), Giovanni Keppelen (ex-Peixe Urbano), Jaydson Gomes (Terra), Marcel Duran (Twitter), Mike Taylor (Opera), Renato Mangini (Google), and Sérgio Lopes (Caelum)有没有可能一起出一份权威的参考呢?

这正是我们所做的！我们会引导你创造更快的网站。

— Zeno Rocha, project lead.

性能真的很重要吗？

你当然知道它很重要。所以为什么我们还要做出速度很慢的网站，给用户一个糟糕的体验呢？这是一份由社区驱动的实用指南，它能帮助你让你的网站更快。我们没有必要再浪费时间来列举大量需要优化性能的场景了，让我们直接进入重点！

HTML

避免内联式/嵌入式代码

你可以通过三种方式在HTML页面中引入CSS或Javascript代码:

1) 内联式: 在HTML标签的style属性中定义样式，在onclick这样的属性中定义Javascript代码;

2) 嵌入式: 在页面中使用<style>标签定义样式，使用<script>标签定义Javascript代码;

3) 引用外部文件: 在<link>标签中定义href属性引用CSS文件，在<script>标签中定义src属性引入Javascript文件.

尽管前两种方式减少了HTTP请求数，可是实际上却增加了HTML文档的体积。不过，当你的页面中的CSS或者Javascript代码足够少，反
而是开启一个HTTP请求的花费要更大时，采用这两种方式却是最有用的。因此，你需要测试评估这种方式是否真的提升了速度。同时也要考虑到你的页面的目标
和它的受众：如果你期望人们只会访问它一次，例如对一些临时活动来说，你决不会期望有回访客出现，那么使用内联式/嵌入式代码能够帮助减少HTTP请求
数。

> 尽量避免在你的HTML中手工编写CSS/JS（首选的方法是通过工具实现这个过程的自动化）。

第三种方式不仅使你的代码更有序，而且使得浏览器能够缓存它。这种方式在大多数的情况下都是首选，特别是一些大文件和多页面的情况。

> 小工具 / 参考

样式在上，脚本在下

当我们把样式放在<head>标签中时，浏览器在渲染页面时就能尽早的知道每个标签的样式，我们的用户就会感觉这个页面加载的很快。

<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <title>Browser Diet</title>
  <!-- CSS -->
  <link rel="stylesheet" href="style.css" media="all">
</head>

但是如果我们将样式放在页面的结尾，浏览器在渲染页面时就无法知道每个标签的样式，直到CSS被下载执行后。

Geek #32

另一方面，对于Javascript来说，因为它在执行过程中会阻塞页面的渲染，所以我们要把它放在页面的结尾。

<body>
  <p>Lorem ipsum dolor sit amet.</p>
  <!-- JS -->
  <script src="script.js"></script>
</body>

> 参考

尝试 async

为了解释这个属性对于性能优化是多么有用，我们应该先明白，当不使用它时会发生什么。

Geek #20

<script src="example.js"></script>

使用上面这种方式时，页面会在这个脚本文件被完全下载、解析、执行完后才去渲染之后的HTML，在这之前会一直处于阻塞状态。这就意味着会增加你的页面的加载时间。有时这种行为是我们希望的，而大多数时候则不想要。

<script async src="example.js"></script>

使用上面这种方式时，脚本的加载是异步的，不会影响到这之后的页面解析。脚本会在下载完之后立即执行。需要注意的是，如果有多个使用这种方式异步加载的脚本，他们是没有特定的执行顺序的。

> 参考

CSS

压缩你的样式表

为了保持代码的可读性，最好的方法是在代码中添加注释和使用缩进：

.center {
  width: 960px;
  margin: 0 auto;
}
/* --- Structure --- */
.intro {
  margin: 100px;
  position: relative;
}

但是对于浏览器来说，这些都是不重要的。正因为如此，通过自动化工具压缩你的CSS是非常有用的。

.center{width:960px;margin:0 auto}.intro{margin:100px;position:relative}

这样做能够减小文件的大小，从而得到更快的下载、解析和执行。

对于使用预处理器例如 Sass, Less, and Stylus, 你可以通过配置缩小编译输出的CSS代码。

> 小工具 / 参考

合并多个CSS文件

对于样式的组织和维护，另一个好方法是将他们模块化。

Geek #9

<link rel="stylesheet" href="structure.css" media="all">
<link rel="stylesheet" href="banner.css" media="all">
<link rel="stylesheet" href="layout.css" media="all">
<link rel="stylesheet" href="component.css" media="all">
<link rel="stylesheet" href="plugin.css" media="all">

然而，这样每个文件就是一个HTTP请求（我们都知道，浏览器的并行下载数是有限的）。

<link rel="stylesheet" href="main.css" media="all">

所以，合并你的CSS文件。文件数量的减少就会带来请求数量的减少和更快的页面加载速度。

Want to have the best of both worlds? Automate this process through a build tool.

> 小工具 / 参考

使用 <link> 标签而不是 @import

有两种方式可以引入一个外部的样式表：通过 <link> 标签：

<link rel="stylesheet" href="style.css">

或者通过 @import 指令 (使用在一个外部样式表中或者页面内嵌的 <style> 标签中):

@import url('style.css');

当你在一个外部样式表中使用第二种方式时，浏览器无法通过并行下载的方式下载这个资源，这样就会导致其他资源的下载被阻塞。

> 参考

JavaScript

异步加载第三方内容

嵌入一个Youtube视频或者一个like/tweet按钮，有人没有加载过这样的第三方内容吗？

Geek #46

问题在于，不管是用户端的还是服务器端的连接，都无法保证这些代码是正常有效的工作的。这些服务有可能临时dowan掉或者是被用户或者其公司的防火墙阻止。

为了避免这些在页面加载时成为问题，或者更严重的是，阻塞了全部页面的加载，总是应该异步加载这些代码 (或者使用 Friendly iFrames).

var script = document.createElement('script'),
    scripts = document.getElementsByTagName('script')[0];
script.async = true;
script.src = url;
scripts.parentNode.insertBefore(script, scripts);

另外，如果你想加载多个第三方插件，你可以使用这个代码来实现异步的加载。

> 视频 / 参考

缓存数组长度

循环无疑是和Javascript性能非常相关的一部分。试着优化循环的逻辑，从而让每次循环更加的高效。

要做到这一点，方法之一是存储数组的长度，这样的话，在每次循环时都不用重新计算。

var arr = new Array(1000),
    len, i;
for (i = 0; i < arr.length; i++) {
  // Bad - size needs to be recalculated 1000 times
}
for (i = 0, len = arr.length; i < len; i++) {
  // Good - size is calculated only 1 time and then stored
}

> Results on JSPerf

> 注解: 虽然现代浏览器引擎会自动优化这个过程，但是不要忘记还有旧的浏览器

在迭代document.getElementsByTagName('a')等类似方法生成的HTML节点数组（NodeList）时，缓存数组长度尤为关键。这些集合通常被认为是“活的”，也就是说，当他们所对应的元素发生变化时，他们会被自动更新。

var links = document.getElementsByTagName('a'),
    len, i;
for (i = 0; i < links.length; i++) {
  // Bad - each iteration the list of links will be recalculated to see if there was a change
}
for (i = 0, len = links.length; i < len; i++) {
  // Good - the list size is first obtained and stored, then compared each iteration
}
// Terrible: infinite loop example
for (i = 0; i < links.length; i++) {
  document.body.appendChild(document.createElement('a'));
  // each iteration the list of links increases, never satisfying the termination condition of the loop
  // this would not happen if the size of the list was stored and used as a condition
}

> 参考

避免使用document.write

The use of document.write causes a dependency to the page on its return to be fully loaded.

这个（坏）方法已经被开发者抛弃了很多年, 但是在某些情况下仍然是需要的，例如在一些Javascript文件的同步回退中。

举例来说，如果发现Google的CDN没有响应，HTML5 Boilerplate则会通过这个方法来调用本地的jQuery库。

<script src="//ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/1.9.0/jquery.min.js"></script>
<script>window.jQuery || document.write('<script src="js/vendor/jquery-1.9.0.min.js"><\/script>')</script>

> 注意: 如果在window.onload事件中或之后执行document.write方法，会将当前页面替换掉。

<span>foo</span>
<script>
  window.onload = function() {
    document.write('<span>bar</span>');
  };
</script>

这段代码执行后的结果是页面中只会呈现出bar字符，而不是期望的出现foobar。在window.onload事件之后执行也是同样的结果。

<span>foo</span>
<script>
  setTimeout(function() {
    document.write('<span>bar</span>');
  }, 1000);
  window.onload = function() {
    // ...
  };
</script>

这段代码执行的结果和上一段代码的结果相同。

> 参考

最小化重绘和回流

当有任何属性或元素发生改变时，都会引起DOM元素的重绘和回流。

当一个元素的布局不变，外观发生改变时，就会引起重绘。Nicole Sullivan描述这个就像是样式的改变，例如改变background-color。

回流的代价是最高的，当改变一个页面的布局时就会发生回流，例如改变一个元素的宽。

毫无疑问，应当避免过多的重绘和回流，所以，对于下面的代码：

Geek #55

var div = document.getElementById("to-measure"),
    lis = document.getElementsByTagName('li'),
    i, len;
for (i = 0, len = lis.length; i < len; i++) {
  lis[i].style.width = div.offsetWidth + 'px';
}

应当变为：

var div = document.getElementById("to-measure"),
    lis = document.getElementsByTagName('li'),
    widthToSet = div.offsetWidth,
    i, len;
for (i = 0, len = lis.length; i < len; i++) {
  lis[i].style.width = widthToSet + 'px';
}

当你设置style.width时，浏览器需要重新计算布局。通常，浏览器暂时是不需要知道改变了元素的样式的，直到它需要更新屏幕时，正因为如此，改变多个元素的样式只会产生一次回流。然而，在第一个例子中，我们每次请求offsetWidth时，都会使浏览器重新计算布局。

如果需要得到页面中的布局数据，那么请参照第二个例子，将这些操作放在任何会改变布局的设置前。

> 示例 / 参考

避免不必要的DOM操作

当你获得DOM而又什么都不做时，这简直就是在杀死宝贵的生命。

说真的，浏览器遍历DOM元素的代价是昂贵的。虽然Javascript引擎变得越来越强大，越来越快速，但是还是应该最大化的优化查询DOM树的操作。

最简单的替代方案就是，当一个元素会出现多次时，将它保存在一个变量中，这样的话你就没必要每次都去查询DOM树了。

// really bad!
for (var i = 0; i < 100; i++) {
  document.getElementById("myList").innerHTML += "<span>" + i + "</span>";
}

// much better :)
var myList = "";
for (var i = 0; i < 100; i++) {
  myList += "<span>" + i + "</span>";
}
document.getElementById("myList").innerHTML = myList;

// much *much* better :)
var myListHTML = document.getElementById("myList").innerHTML;
for (var i = 0; i < 100; i++) {
  myListHTML += "<span>" + i + "</span>";
}

> Results on JSPerf

压缩你的脚本

和CSS一样，为了保持代码的可读性，最好的方法是在代码中添加注释和使用缩进：

BrowserDiet.app = function() {
  var foo = true;
  return {
    bar: function() {
      // do something
    }
  };
};

但是对于浏览器来说，这些都是不重要的。正因为如此，请记住用自动化工具压缩你的Javascript代码。

BrowserDiet.app=function(){var a=!0;return{bar:function(){}}}

这样做能够减小文件的大小，从而得到更快的下载、解析和执行。

> 小工具 / 参考

将多个JS文件合并

对于脚本的组织和维护，另一个好方法是将他们模块化。

Geek #47

<script src="navbar.js"></script>
<script src="component.js"></script>
<script src="page.js"></script>
<script src="framework.js"></script>
<script src="plugin.js"></script>

然而，这样每个文件就是一个HTTP请求（我们都知道，浏览器的并行下载数是有限的）。

<script src="main.js"></script>

所以，合并你的JS文件。文件数量的减少就会带来请求数量的减少和更快的页面加载速度。

想要两全其美？通过构建工具自动化这个过程吧。

> 小工具 / 参考

jQuery

总是使用最新版本jQuery

jQuery的核心团队通过改进代码的可读性、加入新的函数和优化现有的算法，不停地改进着这个库。

Geek #36

正因为如此，请总是使用最新版本的jQuery。访问下面的地址，你总会得到最新的jQuery。

http://code.jquery.com/jquery-latest.js

但是绝对不要在一个<script>标签中引用这个地址，因为通过这个地址得到的总是最新的版本代码，所以如果你没有测试过，可能会造成一些问题。正确的做法是，你需要指明引用的jQuery的版本。

<script src="//ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/1.9.1/jquery.min.js"></script>

英明的Barney Stinson说过, "New is always better" :P

> 参考

Selectors

在使用jQuery时，选择器也是一个重要的问题。有许多方法可以从DOM中选取元素，但这不意味着这些方法有相同的性能，你可以用classes、IDs或者find()、children()等方法选取元素。

在这些方法中，使用ID选择器是最快的，因为它是原生DOM操作。

$("#foo");

> Results on JSPerf

使用for，而不是each

原生Javascript中的函数执行几乎总是要比jQuery快一些。正因为如此，请使用Javascript的for循环，不要使用jQuery.each方法。

但是请注意，虽然for in是原生的，可是在许多情况下，它的性能要比jQuery.each差一些。

在for循环迭代时，请记得缓存集合的长度。

for ( var i = 0, len = a.length; i < len; i++ ) {
    e = a[i];
}

在社区中，关于while和for循环的反向使用问题是一个热门话题，而这经常被认为是最快的迭代方式。然而实际上，这通常只是为了防止循环不够清晰。

// 逆转 while
while ( i-- ) {
  // ...
}
// 逆转 for
for ( var i = array.length; i--; ) {
  // ...
}

> Results on JSPerf / 参考

不要使用jQuery...

...除非它是必需的。 :)

有时 vanilla JavaScript 要比 jQuery 简单一些。

Geek #6

使用attr()方法来查询ID：

$('a').on('click', function() {
  console.log( $(this).attr('id') );
});

如果你能通过this的本身属性获得，还需要上面的方法吗？

$('a').on('click', function() {
  console.log( this.id );
});

而且这样还更快。

> Results on JSPerf / 参考

Images

使用CSS Sprites

这个技术就是将各种图片整合到一个文件中去。

然后通过CSS去定位它们。

.icon-foo {
  background-image: url('mySprite.png');
  background-position: -10px -10px;
}
.icon-bar {
  background-image: url('mySprite.png');
  background-position: -5px -5px;
}

这么做的结果就是，减少了HTTP请求数，避免延迟页面上的其他资源。

在使用sprite时，应当避免在每个图片之间的空隙过大。这个虽然不会影响到文件的大小，但是会影响到内存的消耗。

尽管每个人都知道sprites，但是这种技术并没有被广泛使用—或许是由于开发者没有使用自动化工具去生成。我们着重介绍了一些工具，或许可以帮到你。

> 小工具 / 参考

Data URI

这种技术是CSS Sprites的替代方法。

Data-URI是指使用图片的数据代替通常使用的图片URI，在下面的例子中，我们就使用它减少了HTTP请求数。

使用前:

.icon-foo {
  background-image: url('foo.png');
}

使用后:

.icon-foo {
  background-image: url('data:image/png;base64,iVBORw0KGgoAAAANSUhEUgAAAAEAAAABAQMAAAAl21bKAAAAA1BMVEUAAACnej3aAAAAAXRSTlMAQObYZgAAAApJREFUCNdjYAAAAAIAAeIhvDMAAAAASUVORK5CYII%3D');
}

所有的现代浏览器和IE8及以上版本的IE都支持这个方法，图片需要使用base64方法编码。

这种技术和CSS Sprites技术都是可以使用构建工具得到的。使用构建工具的好处是不用手工去进行图片的拼合替换，在开发时使用单独的文件就可以。

然而坏处是，随着你的HTML/CSS文件的增大增多，你必须考虑你可能会有一个非常大的图片。如果你在HTTP请求中没有使用gzip技术压缩你的HTML/CSS，那么我们不推荐使用这种方法，因为减少HTTP请求数得到的大文件对于速度来说可能带来相反的结果。

> 小工具 / 参考

不要在 <img> 标签中调整图像

总是在img标签中设置width和height属性。这样可以防止渲染过程中的重绘和回流。

<img width="100" height="100" src="logo.jpg" alt="Logo">

知道这个之后，一个开发者将一个700x700px的图像设置为50x50px来显示。

但是这个开发者不知道的是，大量的没有用的数据也发送到了客户端。

所以请记住：你可以在标签中定义一个图片的寬高，但不意味着你应该通过这么做来(等比)缩放大图。

> 参考

优化你的图片

图片文件中包含许多对于Web来说没有用的东西。举例来说，一个JPEG图片中可能包含一些Exif元数据（数据，相机型号，坐标等等）。一个PNG图片会包含有关颜色，元数据的信息，有时甚至还包含一个缩略图。这些只会增加文件的大小，而对于浏览器来说却毫无用处。

有很多工具能够帮你从图片中去除这些信息，并且不会降低图片的质量。我们把这个称做无损压缩。

另一种优化图片的方式是，以图片质量为代价进行压缩。我们称之为有损压缩。举例来说，当你导出一个JPEG图片时，你可以选择导出的图片质量（从0到100）。考虑到性能，总是选择可接受范围内的最低值。在PNG图片中，另一个常见的有损技术是减少颜色数量，或者将PNG-24格式转换为PNG-8格式。

为了提升用户的体验，你还应该将你的JPEG文件转换为渐进式的。现在大多数的浏览器都支持渐进式JPEG文件，并且这种格式的文件创建简单，没有明显的性能损失问题。页面中的这种格式的图片能够更快的展现(see demo).

> 小工具 / 参考

Bonus

诊断工具：你最好的朋友

Geek #43

如果你想知道这个世界上的Web性能，那么你一定要给你的浏览器安装YSlow 从现在起，它们将是你最好的朋友。

或者你可以选择使用在线工具，访问WebPageTest, HTTP Archive或者PageSpeed。

不管是哪种方式，都可以对你的网站的性能进行分析，并且给出分析报告，还可以对潜在的问题给出建议。

That's it for today!

Geek #31

我们希望，在阅读了这篇指南之后，你就能够对你的网站进行瘦身了。:)

同时请记住，和生活中其他事情一样，没有所谓的银弹。虽然优化你的应用的性能是值得的，但是这不应该作为你决定开发策略的唯一基础—偶尔你需要平衡下成本和收益。

想要了解更多？查看参考，这篇指南就是依据它写出来的。

有什么建议吗？你可以给@BrowserDiet发一个tweet或者在Github上发一个pull request。

别忘了向你的朋友推荐，让我们一起使Web变得更快。

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