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web性能优化的15条实用技巧

javascript在浏览器中运行的性能,可以认为是开发者所面临的最严重的可用性问题。这个问题因为javascript的阻塞性而变得复杂,事实上,多数浏览器使用单一进程来处理用户界面和js脚本执行,所以同一时刻只能做一件事。js执行过程耗时越久,浏览器等待响应的时间越长。

加载和执行

一.提高加载性能

1.IE8,FF,3.5,Safari 4和Chrome都允许并行下载js文件,当script下载资源时不会阻塞其他script的下载。但是js下载仍然会阻塞其他资源的下载,如图片。尽管脚本下载不会互相影响,但页面仍然必须等待所有js代码下载并执行完才能继续。因此仍然存在脚本阻塞问题.推荐将所有js文件放在body标签底部以减少对整个页面的影响。

2.减少页面外链脚本文件的数量将会提高页面性能: http请求会带来额外的开销,因此下载单个300k的文件将比下载10个30k的文件效率更高。

3.动态脚本加载技术: 无论何时启动下载,文件的下载和执行都不会阻塞页面其他进程。

function laodScript(url,callback){    var script = document.createElement('script');    script.type = 'text/javascript';
    if(script.readyState){  // ie        script.onreadystatechange = function(){            if(script.readyState == 'loaded' || script.readyState == 'complete'){                script.onreadystatechange = null;                callback()            }        }    }else{ //其他浏览器        script.onload = function(){            callback()        }    }    script.src = url;    document.getElementsByTagName('head')[0].appendChild(script);}
// 使用loadScript('./a.js',function(){    loadScript('./b.js',function(){        loadScript('./c.js',function(){            console.log('加载完成')        })    })})

4. 无阻塞加载类库——LABjs,使用方法如下:

<script src="lab.js"></script>// 链式调用时文件逐个下载,.wait()用来指定文件下载并执行完毕后所调用的函数$LAB.script('./a.js')    .script('./b.js')    .wait(function(){        App.init();})
// 为了保证执行顺序,可以这么做,此时a必定在b前执行$LAB.script('./a.js').wait()    .script('./b.js')    .wait(function(){        App.init();})

二. 数据存取与JS性能

1.在js中,数据存储的位置会对代码整体性能产生重大影响。数据存储共有4种方式:字面量,变量,数组项,对象成员。他们有着各自的性能特点。

2.访问字面量和局部变量的速度最快,相反,访问数组和对象相对较慢

3.由于局部变量存在于作用域链的起始位置,因此访问局部变量的比访问跨域作用变量更快

4.嵌套的对象成员会明显影响性能,应尽量避免

5.属性和方法在原型链位置越深,访问他的速度越慢

6.通常我们可以把需要多次使用的对象成员,数组元素,跨域变量保存在局部变量中来改善js性能

三. DOM编程

1.访问DOM会影响浏览器性能,修改DOM则更耗费性能,因为他会导致浏览器重新计算页面的几何变化。<通常的做法是减少访问DOM的次数,把运算尽量留在JS这一端。

注:如过在一个对性能要求比较高的操作中更新一段HTML,推荐使用innerHTML,因为它在绝大多数浏览器中运行的都很快。但对于大多数日常操作而言,并没有太大区别,所以你更应该根据可读性,稳定性,团队习惯,代码风格来综合决定使用innerHTML还是createElement()

2. HTML集合优化

HTML集合包含了DOM节点引用的类数组对象,一直与文档保持连接,每次你需要最新的信息时,都会重复执行查询操作,哪怕只是获取集合里元素的个数。

① 优化一——集合转数组collToArr

function collToArr(coll){    for(var i=0, a=[], len=coll.length; i<len; i++){        a.push(coll[i]);    }    return a}

② 缓存集合length

③ 访问集合元素时使用局部变量(即将重复的集合访问缓存到局部变量中,用局部变量来操作)

3. 遍历DOM

① 使用只返回元素节点的API遍历DOM,因为这些API的执行效率比自己实现的效率更高:

属性名

被替代属性

children

childNodes

childElementCount

childNodes.length

firstElementChild

firstChild

lastElementChild

lastChild

nextElementSibling

nextSibling

previousElementSibling

previousSibling

② 选择器API——querySelectorAll()

querySelectorAll()方法使用css选择器作为参数并返回一个NodeList——包含着匹配节点的类数组对象,该方法不会返回HTML集合,因此返回的节点不会对应实时文档结构,着也避免了HTML集合引起的性能问题。

let arr = document.querySelectorAll('div.warning, div.notice > p')

4.重绘和重排

浏览器在下载完页面的所有组件——html,js,css,图片等之后,会解析并生成两个内部数据结构—— DOM树,渲染树.一旦DOM树和渲染树构建完成,浏览器就开始绘制页面元素(paint).

① 重排发生的条件:

添加或删除可见的DOM 元素位置变化 元素尺寸改变 内容改变 页面渲染器初始化 浏览器窗口尺寸变化 出现滚动条时会触发整个页面的重排

重排必定重绘

5.渲染树变化的排列和刷新

大多数浏览器通过队列化修改并批量执行来优化重排过程,然而获取布局信息的操作会导致队列强制刷新。

offsetTop,offsetWidth...scrollTop,scrollHeight...clientTop,clientHeight...getComputedStyle()

一些优化建议:将设置样式的操作和获取样式的操作分开:

// 设置样式body.style.color = 'red';body.style.fontSize = '24px'// 读取样式let color = body.style.colorlet fontSize = body.style.fontSize

另外,获取计算属性的兼容写法:

function getComputedStyle(el){    var computed = (document.body.currentStyle ? el.currentStyle : document.defaultView.getComputedStyle(el,'');    return computed}

6.最小化重绘和重排

①.批量改变样式

/* 使用cssText */el.style.cssText = 'border-left: 1px; border-right: 2px; padding: 20px';

②.批量修改dom的优化方案——使元素脱离文档流-对其应用多重改变-把元素带回文档

function appendDataToEl(option){    var targetEl = option.target || document.body,        createEl,        data = option.data || [];    // 让容器脱离文档流,减少重绘重排    var targetEl_display = targetEl.style.display;    targetEl.style.display = 'none';
    // *****创建文档片段来优化Dom操作****    var fragment = document.createDocumentFragment();    // 给元素填充数据    for(var i=0, max = data.length; i< max; i++){        createEl = document.createElement(option.createEl);        for(var item in data[i]){            if(item.toString() === 'text'){                createEl.appendChild(document.createTextNode(data[i][item]));                continue;            }            if(item.toString() === 'html'){                createEl.innerHTML = item,data[i][item];                continue;            }            createEl.setAttribute(item,data[i][item]);        }        // ****将填充好的node插入文档片段****        fragment.appendChild(createEl);    }    // ****将文档片段统一插入目标容器****    targetEl.appendChild(fragment);    // 显示容器,完成数据填充    targetEl.style.display = targetEl_display;}
// 使用var wrap = document.querySelectorAll('.wrap')[0];var data = [    {name: 'xujaing',text: '选景', title: 'xuanfij'},    {name: 'xujaing',text: '选景', title: 'xuanfij'},    {name: 'xujaing',text: '选景', title: 'xuanfij'}];appendDataToEl({    target: wrap,    createEl: 'div',    data: data});

上面的优化方法使用了文档片段: 当我们把文档片段插入到节点中时,实际上被添加的只是该片段的子节点,而不是片段本身。可以使得dom操作更有效率。

③.缓存布局信息

//缓存布局信息let current = el.offsetLeft;current++;el.style.left = current + 'px';if(current > 300){    stop();}

④.慎用:hover

如果有大量元素使用:hover,那么会降低相应速度,CPU升高

⑤.使用事件委托(通过事件冒泡实现)来减少事件处理器的数量,减少内存和处理时间

function delegation(e,selector,callback){    e = e || window.event;    var target = e.target || e.srcElement;
    if(target.nodeName !== selector || target.className !== selector || target.id !== selector){        return;    }    if(typeof e.preventDefault === 'function'){        e.preventDefault();        e.stopPropagation();    }else{        e.returnValue = false;        e.cancelBubble = true;    }
    callback()}

四.算法和流程控制

1.循环中减少属性查找并反转(可以提升50%-60%的性能)

// for 循环for(var i=item.length; i--){    process(item[i]);}// while循环var j = item.length;while(j--){    process(item[i]);}

2.使用Duff装置来优化循环(该方法在后面的文章中会详细介绍)

3.基于函数的迭代(比基于循环的迭代慢)

items.forEach(function(value,index,array){    process(value);})

4.通常情况下switch总比if-else快,但是不是最佳方案

五.字符串和正则表达式

1.除了IE外,其他浏览器会尝试为表达式左侧的字符串分配更多的内存,然后简单的将第二个字符串拷贝到他的末尾,如果在一个循环中,基础字符串位于最左侧,就可以避免重复拷贝一个逐渐变大的基础字符串。2.使用[\s\S]来匹配任意字符串 3.去除尾部空白的常用做法:

if(!String.prototype.trim){    String.prototype.trim = function(){        return this.replace(/^\s+/,'').replace(/\s\s*$/, '')    }}

六.快速响应的用户界面

1.浏览器的UI线程:用于执行javascript和更新用户界面的进程。

2.在windows系统中定时器分辨率为15毫秒,因此设置小于15毫秒将会使IE锁定,延时的最小值建议为25ms.

3.用延时数组分割耗时任务:

function multistep(steps,args,callback){    var tasks = steps.concat();
    setTimeout(function(){        var task = tasks.shift();        task.apply(null, args || []);   //调用Apply参数必须是数组
        if(tasks.length > 0){            setTimeout(arguments.callee, 25);        }else{            callback();        }    },25);}

4.记录代码运行时间批处理任务:

function timeProcessArray(items,process,callback){    var todo = item.concat();
    setTimeout(function(){        var start = +new Date();
        do{            process(todo.shift());        }while(todo.length > 0 && (+new Date() - start < 50));
        if(todo.length > 0){            setTimeout(arguments.callee, 25);        }else{            callback(items);        }    },25)}

5.使用Web Worker:它引入了一个接口,能使代码运行且不占用浏览器UI线程的时间。一个Worker由如下部分组成: ① 一个navigator对象,包括appName,appVersion,user Agent和platform. ② 一个location对象,只读。 ③ 一个self对象,指向全局worker对象 ④ 一个importScripts()方法,用来加载worker所用到的外部js文件 ⑤ 所有的ECMAScript对象。如object,Array,Date等 ⑥ XMLHttpRequest构造器 ⑦ setTimeout(),setInterval() ⑧ 一个close()方法,它能立刻停止worker运行 应用场景 1. 编码/解码大字符串 2. 复杂数学运算(包括图像,视屏处理) 3. 大数组排序

// worker.jsvar worker = new Worker('code.js');// 接收信息worker.onmessage = function(event){    console.log(event.data);}// 发送数据worker.postMessage('hello');
// code.js
// 导入其他计算代码importScripts('a.js','b.js');
self.onmessage = function(event){    self.postMessage('hello' + event.data);}

七. ajax优化

1.向服务器请求数据的五种方式:

① XMLHttpRequest ② Dynamic script tag insertion 动态脚本注入 ③ iframes ④ Comet(基于http长连接的服务端推送技术) ⑤ Multipart XHR(允许客户端只用一个http请求就可以从服务器向客户端传送多个资源)

2.单纯向服务端发送数据(beacons方法)——信标

// 唯一缺点是接收到的响应类型是有限的var url = '/req.php';var params = ['step=2','time=123'];
(new Image()).src = url + '?' + params.join('&');
// 如果向监听服务端发送回的数据,可以在onload中实现var beacon = new Image();beacon.src = ...;beacon.onload = function(){    ...}beacon.onerror = function(){    ...}

3.ajax性能的一些建议

缓存数据 1.在服务端设置Expires头信息确保浏览器缓存多久响应(必须GET请求) 2.客户端把获取到的信息缓存到本地,避免再次请求

八. 编程实践

1.避免重复工作

// 1.延迟加载var a = (x,y) =>{    if(x > 4){        a = 0;    }else{        a = 1;    }}// 需要使用时调用a();
// 2.条件预加载(适用于函数马上执行并频繁操作的场景)var b = a > 0 ? '4' : '0';

2.使用Object/Array字面量

3.多用原生方法

九. 构建与部署高性能的js应用

1.js的http压缩 当web浏览器请求一个资源时,它通常会发送一个Accept-Encoding HTTP头来告诉Web服务器它支持那种编码转换类型。这个信息主要用来压缩文档以获取更快的下载,从而改善用户体验。Accept-Encoding可用的值包括:gzip,compress,deflate,identity. 如果Web服务器在请求中看到这些信息头,他会选择最合适的编码方式,并通过Content-Encoding HTTP头通知WEB浏览器它的决定。

2.使用H5离线缓存

3.使用内容分发网络CDN

4.对页面进行性能分析

// 检测代码运行时间var Timer = {    _data: {},    start: function(key){        Timer._data[key] = new Date();    },    stop: function(key){        var time = Timer._data[key];        if(time){            Timer._data[key] = new Date() - time;        };        console.log(Timer._data[key]);        return Timer._data[key]    }};

十. 浏览器缓存

1.添加Expires头

2.使用cache-control cache-ontrol详解 浏览器缓存机制

十一. 压缩组件

1.web客户端可以通过http请求中的Accept-Encoding头来表示对压缩的支持

// 浏览器请求时对http header设置Accept-Encoding: gzip// Web服务器响应时对http header设置Content-Encoding: gzip

2.压缩能将响应的数据量减少将近70%,因此可考虑对html,脚本,样式,图片进行压缩

十二. 白屏现象的原因

浏览器(如IE)在样式表没有完全下载完成之前不会呈现页面,导致页面白屏。如果样式表放在页面底部,那么浏览器会花费更长的时间下载样式表,因此会出现白屏,所以最好把样式表放在head内。白屏是浏览器对“无样式闪烁”的修缮。如果浏览器不采用“白屏”机制,将页面内容逐步显示(如Firefox),则后加载的样式表将导致页面重绘重排,将会承担页面闪烁的风险。

十三. css表达式使用一次性表达式(但最好避免css表达式)

使用css表达式时执行函数重写自身

// cssp{    background-color: expression(altBgcolor(this))}// jsfunction altBgcolor(el){    el.style.backgroundColor = (new Date()).getHours() % 2 ? "#fff" : "#06c";}

十四. 减少DNS查找

DNS缓存和TTL

1.DNS查找可以被缓存起来以提高性能:DNS信息会留在操作系统的DNS缓存中(Microsoft Windows上的“DNS Client服务”,之后对该主机名的请求无需进行过多的查找
2.TTL(time to live): 该值告诉客户端可以对记录缓存多久。建议将TTL值设置为一天
// 客户端收到DNS记录的平均TTL只有最大TTL值的一半因为DNS解析器返回的时间是其记录的TTL的剩余时间,对于给定的主机名,每次执行DNS查找时接收的TTL值都会变化
3.通过使用Keep-Alive和较少的域名来减少DNS查找
4.一般建议将页面组件分别放到至少2个,但不要超过4个主机名下
复制代码

十五. 避免重定向

这块需要前后端共同配合,对页面路由进行统一规范。

最后

欢迎一起探索打造高性能的web应用,在公众号《趣谈前端》加入前端大家庭,和我们一起讨论吧!

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原始发表时间:2019-10-02

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