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Web前端性能优化（二）

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懒加载和预加载

懒加载 即延迟加载，在电商或是页面很长的业务场景中，我们通常会使用懒加载的方式对图片进行请求，只有在图片进入可视区域之后才请求图片资源，而在之前都通过一张占位图进行占位，将真正的图片路径存储在元素的 data-url 中，这样做的好处在于减少无效资源的加载，并不是所有的用户都会浏览完网站的所有图片，而且浏览器是存在并发上限的，并发加载的资源过多会阻塞 JS 的加载，影响网站的正常使用

手淘懒加载实例

懒加载具体效果可自行通过下面代码实现，也可以使用 zepto.lazyload 插件或 vue-lazyload 插件

<img src='' class='image-item' lazyload='true' data-original='http://upload-images.jianshu.io/upload_images/1662958-e1f38db94deaddd1.jpg'>
<img src='' class='image-item' lazyload='true' data-original='http://upload-images.jianshu.io/upload_images/1662958-f3dd943e438d31f6.jpg'>
<img src='' class='image-item' lazyload='true' data-original='http://upload-images.jianshu.io/upload_images/1662958-5684e095da8b8a2b.jpg'>

var viewHeight = document.documentElement.clientHeight // 可视区域的高度

function lazyload() {
    var eles = document.querySelectorAll('img[data-original][lazyload]')
    Array.prototype.forEach.call(eles, function(item, index) {
        var rect
        if(item.dataset.original === '')
            return
        rect = item.getBoundingClientRect()

        if(rect.bottom >= 0 && rect.top < viewHeight) {
            !function() {
                var img = new Image()
                img.src = item.dataset.original
                img.onload = function() {
                    item.src = img.src
                }
                item.removeAttrbute('data-original')
                item.removeAttrbute('lazyload')
            }()
        }
    })
}

lazyload() // 首屏尚未触发 scroll 事件，需要手动去触发该事件进行图片加载

document.addEventListener('scroll', lazyload)

预加载 即在图片等静态资源在使用之前提前请求，当资源使用时直接从本地缓存中加载，提升用户体验，适用于页面需要资源相互依赖的场景，如 H5 动画

京东招聘预加载实例

预加载主要有 3 种方式，① 使用 display:none; 将图片请求下来但并不显示，通过脚本进行控制显示/隐藏；② 使用 Image 对象，通过 new Image() 的方式创建一个图片对象，通过 JS 给图片 src 属性进行赋值；③ 使用 XMLHttpRequest 对象，其优点在于能更加精细的控制预加载过程，但缺点在于，可能会出现跨域问题

若是想对跨域可能性进行兼容，推荐大家使用 PreloadJS 模块

var queue = new createjs.LoadQueue(false); // 使用 html 方式进行预加载

queue.on("complete", handleComplete, this);

queue.loadManifest([
    {id: "myImage", src:"http://upload-images.jianshu.io/upload_images/1662958-5684e095da8b8a2b.jpg"},
    {id: "myImage", src:"http://upload-images.jianshu.io/upload_images/1662958-f3dd943e438d31f6.jpg"}
]);

function handleComplete() {
    var image = queue.getResult("myImage");
    document.body.appendChild(image);
}

重绘与回流

在浏览器中，JS 引擎和 UI 是在单独线程中工作的，有一个线程负责进行 JS 的解析，还有一个线程负责 UI 渲染，JS 在某些场景下会获取渲染的结果，若 JS 线程和 UI 线程是在并行执行的，那有可能获取不到我们预期的结果，所以这两个线程是互斥的，当一个线程在解析或渲染时，另一个线程则被冻结，所以我们就能够知道 CSS 的性能会让 JS 变慢，而频繁的触发重绘与回流，会导致 UI 频繁渲染，最终导致 JS 变慢

当 Render Tree 中的一部分（或全部）因为元素的规模尺寸，布局，隐藏等改变而需要重新构建，这就称为 回流 Reflow，当 Render Tree 中的一些元素需要更新属性，而这些属性只是影响元素的外观，风格，而不会影响布局的，就称为 重绘 Repaint，在回流的时候，浏览器会使 Render Tree 中受到影响的部分失效，并重新构造这部分 Render Tree，完成回流后，浏览器会重新绘制受影响的部分到屏幕中，所以回流必将引起重绘，而重绘不一定会引起回流

盒子模型相关属性会触发重布局 width, height, padding, margin, display, border-width, border, min-height
定位属性及浮动也会触发重布局 top, bottom, left, right, position, float, clear
改变节点内部文字结构也会触发重布局 text-align, overflow-y, font-weight, overflow, font-family, line-height, vertival-align, white-space, font-size

触发重绘的相关属性有 color, border-style, border-radius, visibility, text-decoration, background, background-image, background-position, background-repeat, background-size outline-color, outline, outline-style, outline-width, box-shadow

我们通过 Chrome 的 Performance 工具，记录手淘 tab 图切换时，页面的重绘回流过程

手淘重绘回流实例

新建 DOM 的过程：① 获取 DOM 后分割为多个图层；② 对每个图层的节点计算样式结果 Recalculate style 样式重计算；③ 为每个节点生成图形和位置 Layout 回流和重布局；④ 将每个节点绘制填充到图层位图中 Paint Setup 和 Paint 重绘；⑤ 图层作为纹理上传至 GPU；⑥ 符合多个图层到页面上生成最终屏幕图像 Composite Layers 图层重组

在图像层面，我们可以局限重绘回流的范围，将不断重绘或消耗大量运算量的 DOM 元素独立为一个图层，在 Chrome 的 Rendering 工具中勾选 Paint flashing 选项，拖动窗口大小，可以看到重绘的元素被标志为绿色，而 <video> 元素不断的在重绘

重绘元素_1

重绘元素_2

Chrome 中的 Layer 工具可查看图层数量，将全局 DOM 元素设置 transform:translateZ(0); 或 will-change: transform; 属性，将其变成新的独立图层，而每一个图层会消耗大量的时间和运算量，直接导致了页面崩溃

Layer 图层_1

Layer 图层_2

优化

用 translate 替代 top 改变，top 会触发 Layout 过程，translate 不会

// top
#rect {
    position: relative;
    top: 0;
    width: 100px;
    height: 100px;
    background: lightcyan;
}

<div id="rect"></div>
<script>
    setTimeout(() => {
        document.getElementById('rect').style.top = '100px'
    }, 2000)
</script>

运行结果_1

运行耗时_1

使用 top 共计耗时 56+55(Layout)+92+23+110=336us

// translate
#rect {
    transform: translateY(0);
    width: 100px;
    height: 100px;
    background: lightcyan;
}

<div id="rect"></div>
<script>
    setTimeout(() => {
        document.getElementById('rect').style.transform = 'translateY(100px)'
    }, 2000)
</script>

运行结果_2

运行耗时_2

使用 translate 共计耗时 62+58+57=177us，之后的例子同学们可自行查看运行耗时，就不再逐个展示

用 opacity 替代 visibility，visibility 会不断触发重绘过程

// visibility
#rect {
    width: 100px;
    height: 100px;
    background: lightcyan;
}

<div id="rect"></div>
<script>
    setTimeout(() => {
        document.getElementById('rect').style.visibility = 'hidden'
    }, 2000)
</script>

rect 元素是位于 document 图层中的，当我们改变 rect 元素的阿尔法值时，是会影响到 rect 元素的兄弟元素的，虽然在当前例子中只有一个 rect 元素，但浏览器无法判断 document 图层是不是只有 rect 元素，所以我们需要将 rect 元素独立为一个新的图层

// opacity
#rect {
    width: 100px;
    height: 100px;
    background: lightcyan;
    opacity: 1;
    transform: translateZ(0);
}

<div id="rect"></div>
<script>
    setTimeout(() => {
        document.getElementById('rect').style.opacity = '0'
    }, 2000)
</script>

不要一条一条地修改 DOM 的样式，每修改一次 DOM 样式就会触发重绘，所以预先定义好 class，然后修改 DOM 的 className

#rect {
    position: relative;
    width: 100px;
    height: 100px;
    background: lightcyan;
    opacity: 1;
}

<div id="rect"></div>
<script>
    setTimeout(() => {
        document.getElementById('rect').style.width = '200px'
        document.getElementById('rect').style.height = '300px'
        document.getElementById('rect').style.left = '30px'
        document.getElementById('rect').style.top = '20px'
    }, 2000)
</script>

#rect {
    position: relative;
    width: 100px;
    height: 100px;
    background: lightcyan;
    opacity: 1;
}
#rect.active {
    width: 200px;
    height: 300px;
    left: 30px;
    top: 20px;
}

<div id="rect"></div>
<script>
    setTimeout(() => {
        document.getElementById('rect').className = 'active'
    }, 2000)
</script>

将 DOM 离线后修改，如：先将 DOM 给 display:none，此时会触发一次 Reflow，之后进行的样式修改都不会触发重绘回流，修改完毕后再把它显示出来

#rect {
    position: relative;
    width: 100px;
    height: 100px;
    background: lightcyan;
    opacity: 1;
    display: none;
}

<div id="rect"></div>
<script>
    setTimeout(() => {
        document.getElementById('rect').style.opacity = '0'
        document.getElementById('rect').width = '200px'
        document.getElementById('rect').height = '300px'
        document.getElementById('rect').left = '30px'
        document.getElementById('rect').top = '20px'
        document.getElementById('rect').opacity = '1'
        document.getElementById('rect').display = 'block'
    }, 2000)
</script>

不要把 DOM 节点的属性值放在一个循环里当成循环里的变量，如 offsetHeight, offsetWidth

var doms = [] // 通过选择器选择出一个dom元素的数组
var domsTop = []
// 根据当前页面的可视区域的高度，去计算这个dom元素的位置
for (var i = 0; i < doms.length; i++) {
    domsTop.push(document.body.clientHeight + i * 100)
}

var doms = [] // 通过选择器选择出一个dom元素的数组
var domsTop = []
// 根据当前页面的可视区域的高度，去计算这个dom元素的位置
var clientHeight = document.body.clientHeight
for (var i = 0; i < doms.length; i++) {
    domsTop.push(clientHeight + i * 100)
}

不要使用 Table 布局，可能很小的一个小改动会造成整个 Table 的重新布局
动画实现的速度的选择，UI 的频繁渲染会导致 JS 变慢
对于动画新建图层，如 <video>, <canvas> 及设置了 transform:translateZ(0); 或 will-change: transform; 属性的元素
启用 GPU 硬件加速，浏览器会检测节点中的某些 CSS 属性，如 transform: translateZ(0); 和 transform: translate3d(0, 0, 0);，当检测到这些 CSS 属性时，浏览器就会启用硬件加速

从浏览器运行机制来谈前端性能优化

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懒加载和预加载

重绘与回流

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