web前端性能優化

1、減少http請求，合理設置 HTTP緩存

        http協議是無狀態的應用層協議，意味着每次http請求都需要建立通信鏈路、進行數據傳輸，而在服務器端，每個http都需要啓動獨立的線程去處理。這些通信和服務的開銷都很昂貴，減少http請求的數目可有效提高訪問性能。

        減少http的主要手段是合併CSS、合併javascript、合併圖片。將瀏覽器一次訪問需要的javascript和CSS合併成一個文件，這樣瀏覽器就只需要一次請求。圖片也可以合併，多張圖片合併成一張，如果每張圖片都有不同的超鏈接，可通過CSS偏移響應鼠標點擊操作，構造不同的URL。
         緩存的力量是強大的，恰當的緩存設置可以大大的減少 HTTP請求。假設某網站首頁，當瀏覽器沒有緩存的時候訪問一共會發出 78個請求，共 600多 K數據，而當第二次訪問即瀏覽器已緩存之後訪問則僅有 10個請求，共 20多 K數據。 (這裏需要說明的是，如果直接 F5刷新頁面的話效果是不一樣的，這種情況下請求數還是一樣，不過被緩存資源的請求服務器是 304響應，只有 Header沒有Body，可以節省帶寬 )

        怎樣纔算合理設置 ?原則很簡單，能緩存越多越好，能緩存越久越好。例如，很少變化的圖片資源可以直接通過 HTTP Header中的Expires設置一個很長的過期頭 ;變化不頻繁而又可能會變的資源可以使用 Last-Modifed來做請求驗證。儘可能的讓資源能夠在緩存中待得更久。關於 HTTP緩存的具體設置和原理此處就不再詳述了。

2、使用瀏覽器緩存

        對一個網站而言，CSS、javascript、logo、圖標這些靜態資源文件更新的頻率都比較低，而這些文件又幾乎是每次http請求都需要的，如果將這些文件緩存在瀏覽器中，可以極好的改善性能。通過設置http頭中的cache-control和expires的屬性，可設定瀏覽器緩存，緩存時間可以是數天，甚至是幾個月。

        在某些時候，靜態資源文件變化需要及時應用到客戶端瀏覽器，這種情況，可通過改變文件名實現，即更新javascript文件並不是更新javascript文件內容，而是生成一個新的JS文件並更新HTML文件中的引用。
        使用瀏覽器緩存策略的網站在更新靜態資源時，應採用逐量更新的方法，比如需要更新10個圖標文件，不宜把10個文件一次全部更新，而是應該一個文件一個文件逐步更新，並有一定的間隔時間，以免用戶瀏覽器忽然大量緩存失效，集中更新緩存，造成服務器負載驟增、網絡堵塞的情況。

3、啓用壓縮

        在服務器端對文件進行壓縮，在瀏覽器端對文件解壓縮，可有效減少通信傳輸的數據量。如果可以的話，儘可能的將外部的腳本、樣式進行合併，多個合爲一個。文本文件的壓縮效率可達到80%以上，因此HTML、CSS、javascript文件啓用GZip壓縮可達到較好的效果。但是壓縮對服務器和瀏覽器產生一定的壓力，在通信帶寬良好，而服務器資源不足的情況下要權衡考慮。

4、CSS Sprites

合併 CSS圖片，減少請求數的又一個好辦法。

5、LazyLoad Images

        這條策略實際上並不一定能減少 HTTP請求數，但是卻能在某些條件下或者頁面剛加載時減少 HTTP請求數。對於圖片而言，在頁面剛加載的時候可以只加載第一屏，當用戶繼續往後滾屏的時候才加載後續的圖片。這樣一來，假如用戶只對第一屏的內容感興趣時，那剩餘的圖片請求就都節省了。

6、CSS放在頁面最上部，javascript放在頁面最下面

       瀏覽器會在下載完成全部CSS之後纔對整個頁面進行渲染，因此最好的做法是將CSS放在頁面最上面，讓瀏覽器儘快下載CSS。如果將 CSS放在其他地方比如 BODY中，則瀏覽器有可能還未下載和解析到 CSS就已經開始渲染頁面了，這就導致頁面由無 CSS狀態跳轉到 CSS狀態，用戶體驗比較糟糕，所以可以考慮將CSS放在HEAD中。

        Javascript則相反，瀏覽器在加載javascript後立即執行，有可能會阻塞整個頁面，造成頁面顯示緩慢，因此javascript最好放在頁面最下面。但如果頁面解析時就需要用到javascript，這時放到底部就不合適了。

        Lazy Load Javascript（只有在需要加載的時候加載，在一般情況下並不加載信息內容。）隨着 Javascript框架的流行，越來越多的站點也使用起了框架。不過，一個框架往往包括了很多的功能實現，這些功能並不是每一個頁面都需要的，如果下載了不需要的腳本則算得上是一種資源浪費 -既浪費了帶寬又浪費了執行花費的時間。目前的做法大概有兩種，一種是爲那些流量特別大的頁面專門定製一個專用的 mini版框架，另一種則是 Lazy Load。

7、異步請求Callback（就是將一些行爲樣式提取出來，慢慢的加載信息的內容）

在某些頁面中可能存在這樣一種需求，需要使用 script標籤來異步的請求數據。類似：

[javascript] view plain copy

1. <span style="font-size:14px;">/*Callback 函數*/  
2.     function myCallback(info){   
3.         //do something here   
4.     }   
5. 　HTML:  
6. 　　Callback返回的內容 :  
7.    myCallback('Hello world!');  
8. </span>  

像以上這種方式直接在頁面上寫 <script> 對頁面的性能也是有影響的，即增加了頁面首次加載的負擔，推遲了 DOMLoaded和window.onload 事件的觸發時機。如果時效性允許的話，可以考慮在 DOMLoaded事件觸發的時候加載，或者使用 setTimeout方式來靈活的控制加載的時機。

8、減少cookie傳輸

        一方面，cookie包含在每次請求和響應中，太大的cookie會嚴重影響數據傳輸，因此哪些數據需要寫入cookie需要慎重考慮，儘量減少cookie中傳輸的數據量。另一方面，對於某些靜態資源的訪問，如CSS、script等，發送cookie沒有意義，可以考慮靜態資源使用獨立域名訪問，避免請求靜態資源時發送cookie，減少cookie傳輸次數。

9、Javascript代碼優化

(1). DOM　　

a.HTML Collection（HTML收集器，返回的是一個數組內容信息） 
　　在腳本中 document.images、document.forms、getElementsByTagName()返回的都是HTMLCollection類型的集合，在平時使用的時候大多將它作爲數組來使用，因爲它有 length屬性，也可以使用索引訪問每一個元素。不過在訪問性能上則比數組要差很多，原因是這個集合並不是一個靜態的結果，它表示的僅僅是一個特定的查詢，每次訪問該集合時都會重新執行這個查詢從而更新查詢結果。所謂的“訪問集合” 包括讀取集合的 length屬性、訪問集合中的元素。 
　　因此，當你需要遍歷 HTML Collection的時候，儘量將它轉爲數組後再訪問，以提高性能。即使不轉換爲數組，也請儘可能少的訪問它，例如在遍歷的時候可以將 length屬性、成員保存到局部變量後再使用局部變量。　　 
b. Reflow & Repaint　　 
　　除了上面一點之外， DOM操作還需要考慮瀏覽器的Reflow和Repaint ，因爲這些都是需要消耗資源的。

(2). 慎用 with　

with(obj){ p = 1}; 代碼塊的行爲實際上是修改了代碼塊中的執行環境 ，將obj放在了其作用域鏈的最前端，在 with代碼塊中訪問非局部變量是都是先從 obj上開始查找，如果沒有再依次按作用域鏈向上查找，因此使用 with相當於增加了作用域鏈長度。而每次查找作用域鏈都是要消耗時間的，過長的作用域鏈會導致查找性能下降。 
　　因此，除非你能肯定在 with代碼中只訪問 obj中的屬性，否則慎用 with，替代的可以使用局部變量緩存需要訪問的屬性。

(3). 避免使用 eval和 Function

每次 eval 或Function 構造函數作用於字符串表示的源代碼時，腳本引擎都需要將源代碼轉換成可執行代碼。這是很消耗資源的操作 —— 通常比簡單的函數調用慢 100倍以上。 
　　eval 函數效率特別低，由於事先無法知曉傳給 eval 的字符串中的內容，eval在其上下文中解釋要處理的代碼，也就是說編譯器無法優化上下文，因此只能有瀏覽器在運行時解釋代碼。這對性能影響很大。 
　　Function 構造函數比 eval略好，因爲使用此代碼不會影響周圍代碼 ;但其速度仍很慢。 
　　此外，使用 eval和 Function也不利於Javascript 壓縮工具執行壓縮。

(4). 減少作用域鏈查找

前文談到了作用域鏈查找問題，這一點在循環中是尤其需要注意的問題。如果在循環中需要訪問非本作用域下的變量時請在遍歷之前用局部變量緩存該變量，並在遍歷結束後再重寫那個變量，這一點對全局變量尤其重要，因爲全局變量處於作用域鏈的最頂端，訪問時的查找次數是最多的。 
低效率的寫法：

[javascript] view plain copy

1. <span style="font-size:14px;">// 全局變量   
2. var globalVar = 1;   
3. function myCallback(info){   
4.     for( var i = 100000; i--;){   
5.         //每次訪問 globalVar 都需要查找到作用域鏈最頂端，本例中需要訪問 100000 次   
6.         globalVar += i;   
7.     }  
8. }   
9. </span>  

 

更高效的寫法：

[javascript] view plain copy

1. <span style="font-size:14px;">// 全局變量   
2. var globalVar = 1;   
3. function myCallback(info){   
4.     //局部變量緩存全局變量   
5.     var localVar = globalVar;   
6.     for( var i = 100000; i--;){   
7.     //訪問局部變量是最快的   
8.     localVar += i;   
9.     }   
10.     //本例中只需要訪問 2次全局變量  
11.     在函數中只需要將 globalVar中內容的值賦給localVar 中  
12.     globalVar = localVar;   
13. }  
14. </span>  

 

此外，要減少作用域鏈查找還應該減少閉包的使用。

(5). 數據訪問

　　Javascript中的數據訪問包括直接量 (字符串、正則表達式 )、變量、對象屬性以及數組，其中對直接量和局部變量的訪問是最快的，對對象屬性以及數組的訪問需要更大的開銷。當出現以下情況時，建議將數據放入局部變量： 
　　a. 對任何對象屬性的訪問超過 1次 
　　b. 對任何數組成員的訪問次數超過 1次 
　　另外，還應當儘可能的減少對對象以及數組深度查找。

(6). 字符串拼接

在 Javascript中使用”+”號來拼接字符串效率是比較低的，因爲每次運行都會開闢新的內存並生成新的字符串變量，然後將拼接結果賦值給新變量。與之相比更爲高效的做法是使用數組的 join方法，即將需要拼接的字符串放在數組中最後調用其 join方法得到結果。不過由於使用數組也有一定的開銷，因此當需要拼接的字符串較多的時候可以考慮用此方法。

10、CSS選擇符優化

在大多數人的觀念中，都覺得瀏覽器對 CSS選擇符的解析式從左往右進行的，例如 
#toc A { color: #444; }這樣一個選擇符，如果是從右往左解析則效率會很高，因爲第一個 ID選擇基本上就把查找的範圍限定了，但實際上瀏覽器對選擇符的解析是從右往左進行的。如上面的選擇符，瀏覽器必須遍歷查找每一個 A標籤的祖先節點，效率並不像之前想象的那樣高。根據瀏覽器的這一行爲特點，在寫選擇符的時候需要注意很多事項，有興趣的童鞋可以去了解一下。

CDN加速

CDN（contentdistribute network，內容分發網絡）的本質仍然是一個緩存，而且將數據緩存在離用戶最近的地方，使用戶以最快速度獲取數據，即所謂網絡訪問第一跳，如下圖。

 

由於CDN部署在網絡運營商的機房，這些運營商又是終端用戶的網絡服務提供商，因此用戶請求路由的第一跳就到達了CDN服務器，當CDN中存在瀏覽器請求的資源時，從CDN直接返回給瀏覽器，最短路徑返回響應，加快用戶訪問速度，減少數據中心負載壓力。 
CDN緩存的一般是靜態資源，如圖片、文件、CSS、script腳本、靜態網頁等，但是這些文件訪問頻度很高，將其緩存在CDN可極大改善網頁的打開速度。

反向代理

傳統代理服務器位於瀏覽器一側，代理瀏覽器將http請求發送到互聯網上，而反向代理服務器位於網站機房一側，代理網站web服務器接收http請求。如下圖所示：

 

論壇網站，把熱門詞條、帖子、博客緩存在反向代理服務器上加速用戶訪問速度，當這些動態內容有變化時，通過內部通知機制通知反向代理緩存失效，反向代理會重新加載最新的動態內容再次緩存起來。

此外，反向代理也可以實現負載均衡的功能，而通過負載均衡構建的應用集羣可以提高系統總體處理能力，進而改善網站高併發情況下的性能。