面试准备

网页的性能指标:

1. 首屏加载时长 (指页面可以看见,不一定可交互)

2. 网页的流程性(是否卡顿)

首先对浏览器有个基本认识:

① 网页自上而下的解析渲染,边解析边渲染,页面内CSS文件会阻塞渲染,异步CSS文件会导致回流

② 浏览器在 document 下载结束会检测静态资源,新开线程下载(有并发上限),在带宽限制的条件下,无序并发会导致主资源速度下降,从而影响首屏渲染

③ 浏览器缓存可用时会使用缓存资源,这个时候可以避免请求体的传输,对性能有极大提高

前端优化,其实就几句话: 

传输层面:减少请求数,降低请求量
执行层面:减少重绘&回流

衡量性能的重要指标为首屏载入速度(指页面可以看见,不一定可交互),影响首屏的最大因素为请求,所以请求是页面真正的杀手,一般来说我们会做这些优化:


减少请求数


① 合并样式、脚本文件


② 合并背景图片


③ CSS3图标、Icon Font

 

降低请求量


① 开启GZip


② 优化静态资源,jQuery->Zepto、阉割IScroll、去除冗余代码


③ 图片无损压缩


④ 图片延迟加载


⑤ 减少Cookie携带

 

很多时候,我们也会采用类似“时间换空间、空间换时间”的做法,比如:


① 缓存为王,对更新较缓慢的资源&接口做缓存(浏览器缓存、localsorage、application cache这个坑多)


② 按需加载,先加载主要资源,其余资源延迟加载,对非首屏资源滚动加载


③ fake页技术,将页面最初需要显示Html&Css内联,在页面所需资源加载结束前至少可看,理想情况是index.html下载结束即展示(2G 5S内)


④ CDN

从工程的角度来看,上述优化点半数以上是重复的,一般在发布时候就直接使用项目构建工具做掉了,还有一些只是简单的服务器配置,开发时不需要关注。

可以看到,我们所做的优化都是在减少请求数,降低请求量,减小传输时的耗时,或者通过一个策略,优先加载首屏渲染所需资源,而后再加载交互所需资源(比如点击时候再加载UI组件),Hybrid APP这方面应该尽可能多的将公共静态资源放在native中,比如第三方库,框架,UI甚至城市列表这种常用业务数据。

 

拦路虎


有一些网站初期比较快,但是随着量的积累,BUG越来越多,速度也越来越慢,一些前端会使用上述优化手段做优化,但是收效甚微,一个比较典型的例子就是代码冗余:


① 之前的CSS全部放在了一个文件中,新一轮的UI样式优化,新老CSS难以拆分,CSS体量会增加,如果有业务团队使用了公共样式,情况更不容乐观;


② UI组件更新,但是如果有业务团队脱离接口操作了组件DOM,将导致新组件DOM更新受限,最差的情况下,用户会加载两个组件的代码;


③ 胡乱使用第三方库、组件,导致页面加载大量无用代码;


......


以上问题会不同程度的增加资源下载体量,如果听之任之会产生一系列工程问题:


① 页面关系错综复杂,需求迭代容易出BUG;


② 框架每次升级都会导致额外的请求量,常加载一些业务不需要的代码;


③ 第三方库泛滥,且难以维护,有BUG也改不了;


④ 业务代码加载大量异步模块资源,页面请求数增多;


......


为求快速占领市场,业务开发时间往往紧迫,使用框架级的HTML&CSS、绕过CSS Sprite使用背景图片、引入第三方工具库或者UI,会经常发生。当遇到性能瓶颈时,如果不从根源解决问题,用传统的优化手段做页面级别的优化,会出现很快页面又被玩坏的情况,几次优化结束后我也在思考一个问题:


前端每次性能优化的手段皆大同小异;代码的可维护性也基本是在细分职责;
既然每次优化的目的是相同的,每次实现的过程是相似的,而每次重新开发项目又基本是要重蹈覆辙的,那么工程化、自动化可能是这一切问题的最终答案

工程问题在项目积累到一定量后可能会发生,一般来说会有几个现象预示着工程问题出现了:


① 代码编写&调试困难


② 业务代码不好维护


③ 网站性能普遍不好


④ 性能问题重复出现,并且有不可修复之势


像上面所描述情况,就是一个典型的工程问题;定位问题、发现问题、解决问题是我们处理问题的手段;而如何防止同一类型的问题重复发生,便是工程化需要做的事情,简单说来,优化是解决问题,工程化是避免问题,今天我们就站在工程化的角度来解决一些前端优化问题,防止其死灰复燃。


资源加载

解决冗余便抛开了历史的包袱,是前端优化的第一步也是比较难的一步,但模块拆分也将全站分成了很多小的模块,载入的资源分散会增加请求数;如果全部合并,会导致首屏加载不需要的资源,也会导致下一个页面不能使用缓存,如何做出合理的入口资源加载规则,如何合理的善用缓存,是前端优化的第二步。

经过几次性能优化对比,得出了一个较优的首屏资源加载方案:

① 核心框架层:mvc骨架、异步模块加载器(require&seajs)、工具库(zepto、underscore、延迟加载)、数据请求模块、核心依赖UI(header组件消息类组件)

② 业务公共模块:入口文件(require配置,初始化工作、业务公共模块)

③ 独立的page.js资源(包含template、css),会按需加载独立UI资源

④ 全局css资源

这里如果追求极致,libs.js、main.css与main.js可以选择合并,划分结束后便可以决定静态资源缓存策略了。

资源缓存

资源缓存是为二次请求加速,比较常用的缓存技术有:

① 浏览器缓存

② localstorage缓存

③ application缓存

application缓存更新一块不好把握容易出问题,所以更多的是依赖浏览器以及localstorage,首先说下浏览器级别的缓存。

时间戳更新

只要服务器配置,浏览器本身便具有缓存机制,如果要使用浏览器机制作缓存,势必关心一个何时更新资源问题,我们一般是这样做的:

<script type="text/javascript" src="libs.js?t=20151025"></script>

这样做要求必须先发布js文件,才能发布html文件,否则读不到最新静态文件的。

一个比较尴尬的场景是libs.js是框架团队甚至第三方公司维护的,和业务团队的index.html是两个团队,互相的发布是没有关联的,所以这两者的发布顺序是不能保证的,于是转向开始使用了MD5的方式。

MD5时代

为了解决以上问题我们开始使用md5码的方式为静态资源命名:

<script type="text/javascript" src="libs_md5_1234.js"></script>

每次框架更新便不做文件覆盖,直接生成一个唯一的文件名做增量发布,这个时候如果框架先发布,待业务发布时便已经存在了最新的代码;当业务先发布框架没有新的时,便继续沿用老的文件,一切都很美好,虽然业务开发偶尔会抱怨每次都要向框架拿MD5映射,直到框架一次BUG发生。

seed.js时代

突然一天框架发现一个全局性BUG,并且马上做出了修复,业务团队也马上发布上线,但这种事情出现第二次、第三次框架这边便压力大了,这个时候框架层面希望业务只需要引用一个不带缓存的seed.js,seed.js要怎么加载是他自己的事情:

<script type="text/javascript" src="seed.js"></script>
//seed.js需要按需加载的资源
<script src="libs_md5.js"></script>
<script src="main_md5.js"></script>

当然,由于js加载是顺序是不可控的,我们需要为seed.js实现一个最简单的顺序加载模块,映射什么的由构建工具完成,每次做覆盖发布即可,这样做的缺点是额外增加一个seed.js的文件,并且要承担模块加载代码的下载量。

localstorage缓存

也会有团队将静态资源缓存至localstorage中,以期做离线应用,但是我一般用它存json数据,没有做过静态资源的存储,想要尝试的朋友一定要做好资源更新的策略,然后localstorage的读写也有一定损耗,不支持的情况还需要做降级处理,这里便不多介绍。

Hybrid载入

如果是Hybrid的话,情况有所不同,需要将公共资源打包至native中,业务类就不要打包了,否则native会越来越大。

工程化&前端优化

所谓工程化,可以简单认为是将框架的职责拓宽再拓宽,主旨是帮业务团队更好的完成需求,工程化会预测一些常碰到的问题,将之扼杀在摇篮,而这种路径是可重用的,是具有可持续性的,比如第一个优化去除冗余,是在多次去除冗余代码,思考冗余出现的原因而最终思考得出的一个避免冗余的方案,前端工程化需要考虑以下问题:

重复工作;如通用的流程控制机制,可扩展的UI组件、灵活的工具方法
重复优化;如降低框架层面升级带给业务团队的耗损、帮助业务在无感知情况下做掉大部分优化(比如打包压缩什么的)
开发效率;如帮助业务团队写可维护的代码、让业务团队方便的调试代码(比如Hybrid调试)

构建工具

要完成前端工程化,少不了工程化工具,requireJS与grunt的出现,改变了业界前端代码的编写习惯,同时他们也是推动前端工程化的一个基础。

requireJS是一伟大的模块加载器,他的出现让javascript制作多人维护的大型项目变成了事实;grunt是一款javascript构建工具,主要完成压缩、合并、图片压缩合并等一系列工作,后续又出了yeoman、Gulp、webpack等构建工具。

这里这里要记住一件事情,我们的目的是完成前端工程化,无论什么模块加载器或者构建工具,都是为了帮助我们完成目的,工具不重要,目的与思想才重要,所以在完成工程化前讨论哪个加载器好,哪种构建工具好是舍本逐末的。

 
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