前端性能优化

Posted by BY CHUGAO on September 28, 2020

前端性能优化小结

一、页面加载及渲染过程优化

CRP(关键渲染路径Critical Rendering Path)优化:

  • 关键渲染路径是浏览器将 HTML、CSS、JavaScript 转换为在屏幕上呈现的像素内容所经历的一系列步骤。 为尽快完成首次渲染,我们需要最大限度减小以下三种可变因素: ```
    • 关键资源的数量: 可能阻止网页首次渲染的资源。
    • 关键路径长度: 获取所有关键资源所需的往返次数或总时间。
    • 关键字节: 实现网页首次渲染所需的总字节数,等同于所有关键资源传送文件大小的总和。
      ### 优化 DOM:
      
  • 删除不必要的代码和注释包括空格,尽量做到最小化文件。
  • 可以利用 GZIP 压缩文件。
  • 结合 HTTP 缓存文件。 ```

    优化 CSSOM:

  • 首先,DOM 和 CSSOM 通常是并行构建的,所以 CSS 加载不会阻塞 DOM 的解析。
  • 然而,由于 Render Tree 是依赖于 DOM Tree 和 CSSOM Tree 的,所以他必须等待到 CSSOM Tree 构建完成,也就是 CSS 资源加载完成(或者 CSS 资源加载失败)后,才能开始渲染。因此,CSS 加载会阻塞 Dom 的渲染。
  • 由此可见,对于 CSSOM 缩小、压缩以及缓存同样重要,我们可以从这方面考虑去优化。
* 减少关键 CSS 元素数量
* 当我们声明样式表时,请密切关注媒体查询的类型,它们极大地影响了 CRP 的性能 。

优化 JavaScript:

  • 当浏览器遇到 script 标记时,会阻止解析器继续操作,直到 CSSOM 构建完毕,JavaScript 才会运行并继续完成 DOM 构建过程。 ```
  • async: 当我们在 script 标记添加 async 属性以后,浏览器遇到这个 script 标记时会继续解析 DOM,同时脚本也不会被 CSSOM 阻止,即不会阻止 CRP。
  • defer: 与 async 的区别在于,脚本需要等到文档解析后( DOMContentLoaded 事件前)执行,而 async 允许脚本在文档解析时位于后台运行(两者下载的过程不会阻塞 DOM,但执行会)。
  • 当我们的脚本不会修改 DOM 或 CSSOM 时,推荐使用 async 。
  • 预加载 —— preload & prefetch 。
  • DNS 预解析 —— dns-prefetch 。 ```

    浏览器重绘(Repaint)和回流(Reflow)

  • 回流必将引起重绘,重绘不一定会引起回流。

    重绘(Repaint)

  • 当页面中元素样式的改变并不影响它在文档流中的位置时(例如:color、background-color、visibility 等),浏览器会将新样式赋予给元素并重新绘制它,这个过程称为重绘。

    回流(Reflow)

    当 Render Tree 中部分或全部元素的尺寸、结构、或某些属性发生改变时,浏览器重新渲染部分或全部文档的过程称为回流。

  • 会导致回流的操作: ```
    • 页面首次渲染
    • 浏览器窗口大小发生改变
    • 元素尺寸或位置发生改变元素内容变化(文字数量或图片大小等等)
    • 元素字体大小变化
    • 添加或者删除可见的 DOM 元素
    • 激活 CSS 伪类(例如:hover)
    • 查询某些属性或调用某些方法
    • 一些常用且会导致回流的属性和方法 clientWidth、clientHeight、clientTop、clientLeftoffsetWidth、offsetHeight、offsetTop、offsetLeftscrollWidth、scrollHeight、scrollTop、scrollLeftscrollIntoView()、scrollIntoViewIfNeeded()、getComputedStyle()、 getBoundingClientRect()、scrollTo() ```

      性能影响

  • 回流比重绘的代价要更高。有时即使仅仅回流一个单一的元素,它的父元素以及任何跟随它的元素也会产生回流。现代浏览器会对频繁的回流或重绘操作进行优化:浏览器会维护一个队列,把所有引起回流和重绘的操作放入队列中,如果队列中的任务数量或者时间间隔达到一个阈值的,浏览器就会将队列清空,进行一次批处理,这样可以把多次回流和重绘变成一次。
  • 当你访问以下属性或方法时,浏览器会立刻清空队列:
      clientWidth、clientHeight、clientTop、clientLeft
      offsetWidth、offsetHeight、offsetTop、offsetLeft
      scrollWidth、scrollHeight、scrollTop、scrollLeft
      width、height
      getComputedStyle()
      getBoundingClientRect()
    

    因为队列中可能会有影响到这些属性或方法返回值的操作,即使你希望获取的信息与队列中操作引发的改变无关,浏览器也会强行清空队列,确保你拿到的值是最精确的。

    如何避免

  • CSS
    1. 避免使用 table 布局。
    2. 尽可能在 DOM 树的最末端改变 class。
    3. 避免设置多层内联样式。
    4. 将动画效果应用到 position 属性为 absolute 或 fixed 的元素上。
    5. 避免使用 CSS 表达式(例如:calc())。
  • Javascript
    1. 避免频繁操作样式,最好一次性重写 style 属性,或者将样式列表定义为 class 并一次性更改 class 属性。
  • 避免频繁操作 DOM,创建一个 documentFragment,在它上面应用所有 DOM 操作,最后再把它添加到文档中。
  • 也可以先为元素设置 display: none,操作结束后再把它显示出来。因为在 display 属性为 none 的元素上进行的 DOM 操作不会引发回流和重绘。
  • 避免频繁读取会引发回流/重绘的属性,如果确实需要多次使用,就用一个变量缓存起来。
  • 对具有复杂动画的元素使用绝对定位,使它脱离文档流,否则会引起父元素及后续元素频繁回流。

    图片懒加载

  • 图片懒加载在一些图片密集型的网站中运用比较多,通过图片懒加载可以让一些不可视的图片不去加载,避免一次性加载过多的图片导致请求阻塞(浏览器一般对同一域名下的并发请求的连接数有限制),这样就可以提高网站的加载速度,提高用户体验。

    事件委托

  • 事件委托其实就是利用JS事件冒泡机制把原本需要绑定在子元素的响应事件(click、keydown……)委托给父元素,让父元素担当事件监听的职务。事件代理的原理是DOM元素的事件冒泡。
  • 优点: ```
    1. 大量减少内存占用,减少事件注册。
    2. 新增元素实现动态绑定事件 ```

      二、渲染完成后的页面交互优化:

      防抖(debounce)

  • 输入搜索时,可以用防抖debounce等优化方式,减少http请求;
  • 这里以滚动条事件举例:防抖函数 onscroll 结束时触发一次,延迟执行
      function debounce(func, wait) {
          let timemout
          return function() {
              let context = this
              let args = arguments
              if (timemout) {
                  clearTimeout(timeout)
              }
              timeout = setTimeout(() => {
                  func.apply(context, args)
              }, wait)
          }
      }
      // 使用
      window.onscroll = debounce(function() {
      console.log('debounce');
      }, 1000);
    

    节流(throttle)

  • 节流函数:只允许一个函数在N秒内执行一次。滚动条调用接口时,可以用节流throttle等优化方式,减少http请求;
  • 下面还是一个简单的滚动条事件节流函数:节流函数 onscroll 时,每隔一段时间触发一次,像水滴一样
      function throttle(fn, delay) {
          let prevTime = Date.now();
          return function() {
              let curTime = Date.now();
              if (curTime - prevTime > delay) {
                  fn.apply(this, arguments);
                  prevTime = curTime;
              }
          };
      }
      // 使用
      var throtteScroll = throttle(function() {
          console.log('throtte');
      }, 1000);
      window.onscroll = throtteScroll;