浏览器笔记————前端优化

前端优化

前端是庞大的，包括 HTML、 CSS、 Javascript、Image 、Flash等等各种各样的资源。前端优化是复杂的，针对方方面面的资源都有不同的方式。那么，前端优化的目的是什么 ?

从用户角度而言，优化能够让页面加载得更快、对用户的操作响应得更及时，能够给用户提供更为友好的体验。
从服务商角度而言，优化能够减少页面请求数、或者减小请求所占带宽，能够节省可观的资源。
　　总之，恰当的优化不仅能够改善站点的用户体验并且能够节省相当的资源利用。

页面级优化

减少 HTTP请求数
首先，每个请求都是有成本的，既包含时间成本也包含资源成本。一个完整的请求都需要经过 DNS寻址、与服务器建立连接、发送数据、等待服务器响应、接收数据这样一个 “漫长” 而复杂的过程。时间成本就是用户需要看到或者 “感受” 到这个资源是必须要等待这个过程结束的，资源上由于每个请求都需要携带数据，因此每个请求都需要占用带宽。另外，由于浏览器进行并发请求的请求数是有上限的 (具体参见此处 )，因此请求数多了以后，浏览器需要分批进行请求，因此会增加用户的等待时间，会给用户造成站点速度慢这样一个印象，即使可能用户能看到的第一屏的资源都已经请求完了，但是浏览器的进度条会一直存在。
减少 HTTP请求数的主要途径包括：

从设计实现层面简化页面
合理设置 HTTP缓存
资源合并与压缩
CSS Sprites
Inline Images
Lazy Load Images

从设计实现层面简化页面
如果你的页面像百度首页一样简单，那么接下来的规则基本上都用不着了。保持页面简洁、减少资源的使用时最直接的。
合理设置 HTTP缓存
缓存的力量是强大的，恰当的缓存设置可以大大的减少 HTTP请求。
怎样才算合理设置 ?原则很简单，能缓存越多越好，能缓存越久越好。例如，很少变化的图片资源可以直接通过 HTTP Header中的Expires设置一个很长的过期头 ;变化不频繁而又可能会变的资源可以使用 Last-Modifed来做请求验证。尽可能的让资源能够在缓存中待得更久。
缓存可以通过以下几个方面来考虑：

DNS缓存
CDN部署与缓存
http缓存
由于浏览器会在DNS解析步骤中消耗一定的时间，所以，对于一些高访问量网站来说，做好DNS的缓存工作，就会一定程度上提升网站效率。CDN缓存，CDN作为静态资源文件的分发网络，本身就已经提升了，网站静态资源的获取速度，加快网站的加载速度，同时也给静态资源做好缓存工作，有效的利用已缓存的静态资源，加快获取速度。http缓存，也是给资源设定缓存时间，防止在有效的缓存时间内对资源进行重复的下载，从而提升整体网页的加载速度。
资源合并与压缩
如果可以的话，尽可能的将外部的脚本、样式进行合并，多个合为一个。另外， CSS、 Javascript、Image 都可以用相应的工具进行压缩，压缩后往往能省下不少空间。包括以下几个方面：
gzip压缩
js混淆
css压缩
图片压缩
gzip压缩主要是针对html文件来说的，它可以将html中重复的部分进行一个打包，多次复用的过程。js的混淆可以有简单的压缩(将空白字符删除)、丑化(丑化的方法，就是将一些变量缩小)、或者可以使用php对js进行混淆加密。css压缩，就是进行简单的压缩。图片的压缩，主要也是减小体积，在不影响观感的前提下，尽量压缩图片，使用png等图片格式，减少矢量图、高清图等的使用。这样子的做法不仅可以加快网页显示，也能减少流量的损耗。
CSS Sprites
合并 CSS图片，减少请求数的又一个好办法。
Inline Images
使用 data: URL scheme的方式将图片嵌入到页面或 CSS中，如果不考虑资源管理上的问题的话，不失为一个好办法。如果是嵌入页面的话换来的是增大了页面的体积，而且无法利用浏览器缓存。使用在 CSS中的图片则更为理想一些。
Lazy Load Images
这条策略实际上并不一定能减少 HTTP请求数，但是却能在某些条件下或者页面刚加载时减少 HTTP请求数。对于图片而言，在页面刚加载的时候可以只加载第一屏，当用户继续往后滚屏的时候才加载后续的图片。这样一来，假如用户只对第一屏的内容感兴趣时，那剩余的图片请求就都节省了。

将外部脚本置底（将脚本内容在页面信息内容加载后再加载）

浏览器是可以并发请求的，这一特点使得其能够更快的加载资源，然而外链脚本在加载时却会阻塞其他资源，例如在脚本加载完成之前，它后面的图片、样式以及其他脚本都处于阻塞状态，直到脚本加载完成后才会开始加载。如果将脚本放在比较靠前的位置，则会影响整个页面的加载速度从而影响用户体验。解决这一问题的方法有很多，而最简单可依赖的方法就是将脚本尽可能的往后挪，减少对并发下载的影响。
常见的图片懒加载的方式就是：在最初给图片的src设置一个比较简单的图片，然后将图片的真实地址设置给自定义的属性，做一个占位，然后给图片设置监听事件，一旦图片到达视口范围，从图片的自定义属性中获取出真是地址，然后赋值给src，让其进行加载。

Lazy Load Javascript（只有在需要加载的时候加载，在一般情况下并不加载信息内容。）
随着 Javascript框架的流行，越来越多的站点也使用起了框架。不过，一个框架往往包括了很多的功能实现，这些功能并不是每一个页面都需要的，如果下载了不需要的脚本则算得上是一种资源浪费 -既浪费了带宽又浪费了执行花费的时间。目前的做法大概有两种，一种是为那些流量特别大的页面专门定制一个专用的 mini版框架，另一种则是 Lazy Load。YUI 则使用了第二种方式，在 YUI的实现中，最初只加载核心模块，其他模块可以等到需要使用的时候才加载。

将 CSS放在 HEAD中

如果将 CSS放在其他地方比如 BODY中，则浏览器有可能还未下载和解析到 CSS就已经开始渲染页面了，这就导致页面由无 CSS状态跳转到 CSS状态，用户体验比较糟糕。除此之外，有些浏览器会在 CSS下载完成后才开始渲染页面，如果 CSS放在靠下的位置则会导致浏览器将渲染时间推迟。

异步请求 Callback（就是将一些行为样式提取出来，慢慢的加载信息的内容）

在某些页面中可能存在这样一种需求，需要使用 script标签来异步的请求数据。可以考虑在 DOMLoaded事件触发的时候加载，或者使用 setTimeout方式来灵活的控制加载的时机。

减少不必要的 HTTP跳转

对于以目录形式访问的 HTTP链接，很多人都会忽略链接最后是否带 ’/‘，假如你的服务器对此是区别对待的话，那么你也需要注意，这其中很可能隐藏了 301跳转，增加了多余请求。具体参见下图，其中第一个链接是以无 ’/‘结尾的方式访问的，于是服务器有了一次跳转。

避免重复的资源请求

这种情况主要是由于疏忽或页面由多个模块拼接而成，然后每个模块中请求了同样的资源时，会导致资源的重复请求。

移动端优化

使用长cache，减少重定向
首屏优化，保证首屏加载数据小于14kb
不滥用web字体
使用长cache，可以使得移动端的部分资源设定长期缓存，这样可以保证资源不用向服务器发送请求，来比较资源是否更新，从而避免304的情况。304重定向，在PC端或许并不会影响网页的加载速度，但是，在移动端网络不稳定的前提下，多一次请求，就多了一部分加载时间。首屏优化，对于移动端来说是至关重要的。2s时间是用户的最佳体验，一旦超出这个时间，将会导致用户的流失。所以，针对移动端的网络情况，不可能在这么短时间内加载完成所有的网页资源，所以我们必须保证首屏中的内容被优先显示出来，而且基于TCP的慢启动和拥塞控制，第一个14kb的数据是非常重要的，所以需要保证首部加载数据能够小于14kb。不滥用web字体，web字体的好处就是，可以代替某些图片资源，但是，在移动端过多的web字体的使用，会导致页面资源加载的繁重，所以，慎用web字体。
代码级优化
Javascript
DOM
DOM操作应该是脚本中最耗性能的一类操作，例如增加、修改、删除 DOM元素或者对 DOM集合进行操作。如果脚本中包含了大量的 DOM操作则需要注意以下几点：

HTML Collection（HTML收集器，返回的是一个数组内容信息）在脚本中 document.images、document.forms 、getElementsByTagName()返回的都是 HTMLCollection类型的集合，在平时使用的时候大多将它作为数组来使用，因为它有 length属性，也可以使用索引访问每一个元素。不过在访问性能上则比数组要差很多，原因是这个集合并不是一个静态的结果，它表示的仅仅是一个特定的查询，每次访问该集合时都会重新执行这个查询从而更新查询结果。所谓的 “访问集合” 包括读取集合的 length属性、访问集合中的元素。因此，当你需要遍历 HTML Collection的时候，尽量将它转为数组后再访问，以提高性能。即使不转换为数组，也请尽可能少的访问它，例如在遍历的时候可以将 length属性、成员保存到局部变量后再使用局部变量。
Reflow & Repaint DOM操作还需要考虑浏览器的 Reflow和Repaint ，因为这些都是需要消耗资源的.具体参考我的
慎用 with
with(obj){ p = 1}; 代码块的行为实际上是修改了代码块中的执行环境，将obj放在了其作用域链的最前端，在 with代码块中访问非局部变量是都是先从 obj上开始查找，如果没有再依次按作用域链向上查找，因此使用 with相当于增加了作用域链长度。而每次查找作用域链都是要消耗时间的，过长的作用域链会导致查找性能下降。
因此，除非你能肯定在 with代码中只访问 obj中的属性，否则慎用 with，替代的可以使用局部变量缓存需要访问的属性。

避免使用 eval和 Function
每次 eval 或 Function 构造函数作用于字符串表示的源代码时，脚本引擎都需要将源代码转换成可执行代码。这是很消耗资源的操作 —— 通常比简单的函数调用慢 100倍以上。
eval 函数效率特别低，由于事先无法知晓传给 eval 的字符串中的内容，eval在其上下文中解释要处理的代码，也就是说编译器无法优化上下文，因此只能有浏览器在运行时解释代码。这对性能影响很大。
Function 构造函数比 eval略好，因为使用此代码不会影响周围代码 ;但其速度仍很慢。
此外，使用 eval和 Function也不利于Javascript 压缩工具执行压缩。

减少作用域链查找（这方面设计到一些内容的相关问题）
这一点在循环中是尤其需要注意的问题。如果在循环中需要访问非本作用域下的变量时请在遍历之前用局部变量缓存该变量，并在遍历结束后再重写那个变量，这一点对全局变量尤其重要，因为全局变量处于作用域链的最顶端，访问时的查找次数是最多的。
低效率的写法：

// 全局变量 
var globalVar = 1; 
function myCallback(info){ 
for( var i = 100000; i--;){ 
//每次访问 globalVar 都需要查找到作用域链最顶端，本例中需要访问 100000 次 
globalVar += i; 
}
}

更高效的写法：

// 全局变量
var globalVar = 1;
function myCallback(info){
//局部变量缓存全局变量
var localVar = globalVar;
for( var i = 100000; i–;){
//访问局部变量是最快的
localVar += i;
} //本例中只需要访问 2次全局变量，在函数中只需要将 globalVar中内容的值赋给localVar 中区
globalVar = localVar;
}

此外，要减少作用域链查找还应该减少闭包的使用。

数据访问
Javascript中的数据访问包括直接量 (字符串、正则表达式 )、变量、对象属性以及数组，其中对直接量和局部变量的访问是最快的，对对象属性以及数组的访问需要更大的开销。当出现以下情况时，建议将数据放入局部变量：
a. 对任何对象属性的访问超过 1次
b. 对任何数组成员的访问次数超过 1次
另外，还应当尽可能的减少对对象以及数组深度查找。
字符串拼接
在 Javascript中使用”+” 号来拼接字符串效率是比较低的，因为每次运行都会开辟新的内存并生成新的字符串变量，然后将拼接结果赋值给新变量。与之相比更为高效的做法是使用数组的 join方法，即将需要拼接的字符串放在数组中最后调用其 join方法得到结果。不过由于使用数组也有一定的开销，因此当需要拼接的字符串较多的时候可以考虑用此方法。

CSS选择符

在大多数人的观念中，都觉得浏览器对 CSS选择符的解析式从左往右进行的，例如
\ #toc A { color: #444; }
这样一个选择符，如果是从右往左解析则效率会很高，因为第一个 ID选择基本上就把查找的范围限定了，但实际上浏览器对选择符的解析是从右往左进行的。如上面的选择符，浏览器必须遍历查找每一个 A标签的祖先节点，效率并不像之前想象的那样高。根据浏览器的这一行为特点，在写选择符的时候需要注意很多事项，有人已经一一列举了。

HTML

对 HTML本身的优化，比如标签的结构化，减少不必要的div标签。

Image压缩

图片压缩是个技术活，不过现如今这方面的工具也非常多，压缩之后往往能带来不错的效果。

移动端优化

长列表滚动优化
函数防抖和函数节流
使用touchstart、touchend代替click
HTML的viewport设置
开启GPU渲染加速

首先，长列表滚动问题，是移动端需要面对的，IOS尽量使用局部滚动，android尽量使用全局滚动。同时，需要给body添加上-webkit-overflow-scrolling: touch来优化移动段的滚动。防抖和节流，设计到滚动等会被频繁触发的DOM事件，需要做好防抖和节流的工作。它们都是为了限制函数的执行频次，以优化函数触发频率过高导致的响应速度跟不上触发频率，出现延迟，假死或卡顿的现象。 touchstart、touchend代替click，也是移动端比较常用的操作。click在移动端会有300ms延时，这应该是一个常识呗。这种方法会影响用户的体验。所以做优化时，最简单的方法就是使用touchstart或者touchend代替click。因为它们事件执行顺序是touchstart->touchmove->touchend->click。或者，使用fastclick或者zepto的tap事件代替click事件。 HTML的viewport设置，可以防止页面的缩放，来优化性能。开启GPU渲染加速，但是这里的GPU不能和CPU混为一谈。GPU的全名是Graphics Processing Unit，是一种硬件加速方式。一般的css渲染，浏览器的渲染引擎都不会使用到它。但是，在3D渲染时，计算量较大，繁重，浏览器会开启显卡的硬件加速来帮助完成这些操作。所以，我们这里可以使用css中的translateZ设定，来欺骗浏览器，让其帮忙开启GPU加速，加快渲染进程。

其他

图片预加载和加载时进度条显示

图片预加载，预加载的寓意就是提前加载内容。而图片的预加载往往会被用在图片资源比较大，即时加载时会导致很长的等待过程时，才会被使用的。常见场景：图片漫画展示时。往往会预加载一张到两张的图片。
首屏进度条的显示，往往对于首屏优化后的数据量并不满意的话，同时也不能进一步缩短首屏包的长度了，就可以使用进度条的方式，来提醒用户进行等待。

异步请求的优化

使用正常的json数据格式进行交互
部分常用数据的缓存
数据埋点和统计

JSON交互，JSON的数据格式轻巧，结构简单，往往可以大大优化前后端的数据通信。常用数据的缓存，可以将一些用户的基本信息等常用的信息做一个缓存，这样可以保证ajax请求的减少。同时，HTML5新增的storage的内容，也不用怕cookie暴露，引起的信息泄漏问题。数据埋点和统计，对于资深的程序员来说，比较了解。而且目前的大部分公司也会做这方面的处理。