网页设计：浅谈网页基本性能优化规则小结

科技爱好者 2019-01-14 13:07 手机中国

针对浏览器网页的一些优化规则

页面优化

静态资源压缩

借助构建工具（webpack、gulp）适当压缩图片、脚本及样式等网页静态资源。

CSS雪碧图、base64内联图片

将站内小图标合并成一张图，使用css定位截取对应图标；适当使用内联图片。

样式置顶、脚本置底

页面是一个逐步呈现的过程，样式置顶能更快呈现页面给用户；<script> 标签置顶会阻塞页面后面资源的下载。

使用外链的css和js

多个页面引用公共静态资源，资源复用减少额外的http请求。

避免空src的图片

避免不必要的http请求。

<!-- 空src的图片依然会发起http请求 --><img src="" alt="image" />

避免在html中缩放图片

图片尽量按需求使用指定规格的尺寸，而不是加载一张大图片再将它缩小。

<!-- 实际图片尺寸为600x300，在html中缩放为了200x100 --><img src="/static/images/a.png" width="200" height="100" alt="image" />

Preload预加载

给link标签的rel设置preload属性，可以让浏览器在主渲染机制介入前就预加载资源。这种机制可以更早的获取资源且不阻塞页面的初始化。

<!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>

例子中预加载了css和js文件，在之后的页面渲染中，一旦使用它们就会立即调用。

可指定as的类型加载不同类型的资源。

  1. style
  2. script
  3. video
  4. audio
  5. image
  6. font
  7. document
  8. ...

该方式也可跨域预加载资源，设置crossorigin属性即可。

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

CSS

选择器

选择器的优先级从高到低排列为：

  1. ID选择器
  2. 类选择器
  3. 标签选择器
  4. 相邻选择器
h1 + p{ margin-top: 15px; }

选择紧接在h1元素后出现的段落，h1和p元素拥有共同的父元素。

子选择器

h1 > strong {color:red;}

后代选择器

h1 em {color:red;}

通配符选择器

属性选择器

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

伪类选择器

选择器使用经验：

  1. 优先选择类选择器，可替代多层标签选择器；
  2. 慎用ID选择器，虽然它效率高，但是在页面中是唯一的，不利于团队协作和维护；
  3. 合理利用选择器的继承性；
  4. 避免css表达式。
     

减少选择器的层级

建立在上一条选择器的优先级之上，应尽量避免多层次的选择器嵌套，最好不要超过3层。

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

精简页面样式文件，去掉不用的样式

浏览器会进行多余的样式匹配，影响渲染时间，另外样式文件过大也会影响加载速度。

利用css继承减少代码量

利用css的可继承属性，父元素设置了样式，子元素就不用再设置。

常见的可以继承的属性比如：color，font-size，font-family等；不可继承的比如：position，display，float等。

属性值为0时，不加单位

css属性值为0时，可不加单位，减少代码量。

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

JavaScript

使用事件委托

给多个同类DOM元素绑定事件使用事件委托。

<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：给每个元素都绑定click事件$('#container .list').on('click', function() {  var text = $(this).text();  console.log(text);});// 事件委托方式：利用事件冒泡机制将事件统一委托给父元素$('#container').on('click', '.list', function() {  var text = $(this).text();  console.log(text);    });

需要注意的是，虽然使用事件委托时都可以将事件委托给document来做，但这是不合理的，一个是容易造成事件误判，另一个是作用域链查找效率低。应该选择最近的父元素作为委托对象。

使用事件委托除了性能上更优，动态创建的DOM元素也不需要再绑定事件。

DOMContentLoaded

可在DOM元素加载完毕（DOMContentLoaded）后开始处理DOM树，不必等到所有图片资源下载完后再处理。

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

预加载和懒加载

预加载

利用浏览器空闲时间预先加载将来可能会用到的资源，如图片、样式、脚本。

无条件预加载

一旦onload触发，立即获取将来需要用到的资源。

图片资源预加载。（3种实现图片预加载的方式）。

基于用户行为的预加载

对于用户行为可能进行的操作进行判断，预先加载将来可能需要用到的资源。

  1. 当用户在搜索输入框输入时，预先加载搜索结果页可能用到的资源；
  2. 当用户去操作一个Tab选项卡时，默认显示其中一个，当要去点击（click）其他选项时，在鼠标hover时，就可先加载将来会用到的资源；

懒加载

除页面初始化需要的内容或组件之外，其他都可以延迟加载，如剪切图片的js库、不在可视范围的图片等等。

图片懒加载。（判断图片是否在可视区域范围内，若在，则将真实路径赋给图片）

避免全局查找

任何一个非局部变量在函数中被使用超过一次时，都应该将其存储为局部变量。

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.";}

在上面函数中多次使用到document全局变量，尤其在for循环中。因此将document全局变量存储为局部变量再使用是更优的方案。

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.";}

值得注意的一点是，在javascript代码中，任何没有使用var声明的变量都会变为全局变量，不正当的使用会带来性能问题。

避免不必要的属性查询

使用变量和数组要比访问对象上的属性更有效率，因为对象必须在原型链中对拥有该名称的属性进行搜索。

// 使用数组var values = [5, 10];var sum = values[0] + values[1];alert(sum);// 使用对象var values = { first: 5, second: 10};var sum = values.first + values.second;alert(sum);

上面代码中，使用对象属性来计算。一次两次的属性查找不会造成性能问题，但若需要多次查找，如在循环中，就会影响性能。

在获取单个值的多重属性查找时，如：

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

应该减少不必要的属性查找，将window.location.href缓存为变量。

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

函数节流

假设有一个搜索框，给搜索框绑定onkeyup事件，这样每次鼠标抬起都会发送请求。而使用节流函数，能保证用户在输入时的指定时间内的连续多次操作只触发一次请求。

<input type="text" id="input" value="" />
// 绑定事件document.getElementById('input').addEventListener('keyup', function() {  throttle(search);}, false);// 逻辑函数function search() {  console.log('search...');}// 节流函数function throttle(method, context) {  clearTimeout(method.tId);  method.tId = setTimeout(function() {    method.call(context);  }, 300);}

节流函数的应用场景不局限搜索框，比如页面的滚动onscroll，拉伸窗口onresize等都应该使用节流函数提升性能。

最小化语句数

语句数量的多少也是影响操作执行速度的因素。

将多个变量声明合并为一个变量声明

// 使用多个var声明var count = 5;var color = "blue";var values = [1,2,3];var now = new Date();// 改进后var count = 5,  color = "blue",  values = [1,2,3],  now = new Date();

改进的版本是只使用一个var声明，由逗号隔开。当变量很多时，只使用一个var声明要比单个var分别声明快很多。

使用数组和对象字面量

使用数组和对象字面量的方式代替逐条语句赋值的方式。

var values = new Array();values[0] = 123;values[1] = 456;values[2] = 789;// 改进后var values = [123, 456, 789];
var person = new Object();person.name = "Jack";person.age = 28;person.sayName = function(){  alert(this.name);};// 改进后var person = {  name : "Jack",  age : 28,  sayName : function(){    alert(this.name);  }};

字符串优化

字符串拼接

早期浏览器未对加号拼接字符串方式优化。由于字符串是不可变的，就意味着要使用中间字符串来存储结果，因此频繁的创建和销毁字符串是导致它效率低下的原因。

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

把字符串添加到数组中，再调用数组的join方法转成字符串，就避免了使用加法运算符。

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

现在的浏览器都对字符串加号拼接做了优化，所以在大多数情况下，加法运算符还是首选。

减少回流和重绘

在浏览器渲染过程中，涉及到回流和重绘，这是一个损耗性能的过程，应注意在脚本操作时减少会触发回流和重绘的动作。

  1. 回流：元素的几何属性发生了变化，需要重新构建渲染树。渲染树发生变化的过程，就叫回流；
  2. 重绘：元素的几何尺寸没有变化，某个元素的CSS样式（背景色或颜色）发生了变化。

触发重排或重绘的操作有哪些？

  1. 调整窗口大小
  2. 修改字体
  3. 增加或者移除样式表
  4. 内容变化，比如用户在<input/>框中输入文字
  5. 操作class属性
  6. 脚本操作DOM（增加、删除或修改DOM元素）
  7. 计算offsetWidth和offsetHeight属性
  8. 设置style属性的值

如何减少重排和重绘，提升网页性能？

1、脚本操作DOM元素

  1. 将DOM元素设置为display:none，设置过程中会触发一次回流，但之后可以随意改动，修改完后再显示；
  2. 将元素clone到内存中再进行操作，修改完后重新替换元素。

2、修改元素的样式

  1. 尽量批量修改，而不是逐条修改；
  2. 预先设定好id、class，再设置元素的className。

3、为元素添加动画时将元素CSS样式设为position:fixed或position:absolute，元素脱离文档流后不会引起回流。

4、在调整窗口大小、输入框输入、页面滚动等场景时使用节流函数（上面已提到过）。

HTTP

浏览器缓存

合理设置浏览器缓存是网页优化的重要手段之一。

Expires 和 Cache-Control

Expires出自HTTP1.0，Cache-Control出自HTTP1.1，同时设置两者时，Cache-Control 会覆盖 Expires。

  1. Expires指定的是实际过期日期而不是秒数。但Expires存在一些问题，如服务器时间不同步或不准确。所以最好使用剩余秒数而不是绝对时间来表达过期时间。
  2. Cache-Control可设置max-age值，单位秒，指定缓存过期时间。如：Cache-Control: max-age=3600。

ETag 和 Last-Modified

ETag 和 Last-Modified都由服务器返回在response headers中，其中ETag的优先级比Last-Modified高，也就是说服务器会优先判断ETag的值。

  1. ETag是附加到文档上的任意标签，可能是文档的序列号或版本号，或者是文档内容的校验等。当文档改变时ETag值也会随之改变。与ETag相关的是 If-None-Match，当浏览器发起请求时，会在If-None-Match字段携带ETag的值发给服务器；
  2. Last-Modified是文档在服务器端最后被修改的时间。与Last-Modified相关的是If-Modified-Since，当浏览器发起请求时，会在If-Modified-Since字段携带Last-Modified的值发送给服务器。

强缓存和协商缓存

缓存的类型强缓存和协商缓存。两者区别是，强缓存不会向服务器发请求，而协商缓存会发请求，匹配成功返回304 Not Modified，匹配不成功返回200；浏览器会先校验强缓存，若强缓存未命中，再进行协商缓存校验。

如何配置浏览器缓存

  1. 在web服务器的返回响应中添加Expires和Cache-Control；
  2. 在nginx或apache的配置文件中配置Expires和Cache-Control。

为什么要减少HTTP请求

在性能优化中减少http请求的措施占了很大部分，比如：使用css雪碧图代替多张图片的请求、避免空src的图片、使用内联图片、使用外链的css和js、缓存等。

从输入URL到页面加载完成的过程包括：

  1. DNS解析
  2. TCP连接
  3. HTTP请求与响应
  4. 浏览器渲染页面
  5. 关闭连接

一个完整的http请求要经历这些过程，它是耗时耗资源的，因此减少请求数就变得很有必要。

参考资料：

《高性能网站建设vs高性能网站建设进阶指南》
《JavaScript高级程序设计（第三版）》
《HTTP权威指南》
《Best Practices for Speeding Up Your Web Site》

以上就是网页设计：浅谈网页基本性能优化规则小结的全部内容，希望对大家的学习有所帮助。