关于前端:前端性能优化图片篇

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本文在 github 做了收录 https://github.com/Michael-lz…

在类电商类我的项目，往往存在大量的图片，如 banner 广告图，菜单导航图，美团等商家列表头图等。图片泛滥以及图片体积过大往往会影响页面加载速度，造成不良的用户体验，所以对图片进行优化势在必行。

咱们先来看一个页面启动时加载的图片信息。

如图所示，这个页面启动时加载了几十张图片（甚至更多），而这些图片申请简直是并发的，在 Chrome 浏览器，最多反对的并发申请次数是无限的，其余的申请会推入到队列中期待或者停滞不前，直到上轮申请实现后新的申请才会收回。所以相当一部分图片资源申请是须要排队等待时间的，过多的图片必然会影响页面的加载和展现。

JPEG 是由 Joint Photographic Experts Group 所开发出的一种图片。它最大的特点是 有损压缩。这种高效的压缩算法使它成为了一种十分笨重的图片格式。另一方面，即便被称为“有损”压缩，JPG 的压缩形式依然是一种高质量的压缩形式：当咱们把图片体积压缩至原有体积的 50% 以下时，JPG 依然能够放弃住 60% 的品质。此外，JPG 格局以 24 位存储单个图，能够出现多达 1600 万种色彩，足以应答大多数场景下对色调的要求，这一点决定了它压缩前后的品质损耗并不容易被咱们人类的肉眼所觉察。

长处

JPEG 格局的图片能够出现数百万种颜色。所以每当网站须要出现色调丰盛的图片，JPEG 总是最佳抉择。
有损压缩，你能够通过压缩大大的缩小图片的体积，个别图片用 60% 级别比拟适合，如果抉择大于 75% 的压缩等级，则会使图片有显著的品质降落。
无兼容性问题，所以开发者能够释怀随便应用。

应用场景

JPG 实用于出现色调丰盛的图片，在咱们日常开发中，JPEG 图片常常作为大的背景图、轮播图或 Banner 图呈现。
然而有损压缩后的图片的确很难露出马脚，当它解决矢量图形和 Logo 等线条感较强、色彩比照强烈的图像时，人为压缩的图片含糊会相当显著。
JPEG 图像不反对透明度解决，通明图片可抉择应用 PNG。

PNG（可移植网络图形格局）是由 W3C 开发的图片格式，是一种 无损压缩 的高保真的图片格式。它同时反对 8 位和 24 位，这里都是二进制数的位数。依照咱们前置常识里提到的对应关系，8 位的 PNG 最多反对 256 种颜色，而 24 位的能够出现约 1600 万种色彩。

PNG 图片具备比 JPEG 更强的色调表现力，对线条的解决更加细腻，对透明度有良好的反对。它补救了上文咱们提到的 JPEG 的局限性，惟一的毛病就是 体积太大。

利用场景

PNG 在解决线条和色彩对比度方面的劣势，咱们次要用它来出现小的 Logo、色彩简略且比照强烈的图片或背景等。
反对透明度解决，通明图片可抉择应用 PNG

GIF 是一种最多反对 256 种颜色的 8 位无损图片格式。这个限度让 GIF 格局对于多色彩或者摄影图片的展现无能为力。

长处

反对 256 中色彩，文件体积通常都很小
反对通明

利用场景

反对动画，适宜去展现一些有限循环的动画，比方图标、表情、广告栏等。
对于一些只有简略色调的图片十分适合。

WebP 是一种同时提供了有损压缩与无损压缩（可逆压缩）的图片文件格式，派生自影像编码格局 VP8。它像 JPEG 一样对细节丰盛的图片信手拈来，像 PNG 一样反对通明，像 GIF 一样能够显示动静图片，集多种图片文件格式的长处于一身。

WebP 最后在 2010 年公布，指标是缩小文件大小，但达到和 JPEG 格局雷同的图片品质，心愿可能缩小图片档在网络上的发送工夫。依据 Google 较早的测试，WebP 的无损压缩比网络上找到的 PNG 档少了 45%的文件大小，即便这些 PNG 档在应用 pngcrush 和 PNGOUT 解决过，WebP 还是能够缩小 28%的文件大小。

尽管 webP 有诸多长处，然而它不能齐全代替 JPEG 和 PNG，因为浏览器对 WebP 反对并不广泛。特地是挪动端 IOS 零碎根本不反对。

咱们再来看一下一张图片的加载过程：

图片泛滥以及图片体积过大往往会影响页面加载速度，造成不良的用户体验，有局部图片达到几百 kB，甚至 2M(这锅必须经营背，非得上传高清大图不可？)，间接导致了加载工夫过长。所以对于体积过大的图片，在放弃图片在可承受的清晰度范畴内可适当对图片大小进行压缩。

图片压缩又分为有损压缩和无损压缩。

有损压缩

有损压缩指在压缩文件大小的过程中，损失了一部分图片的信息，也即升高了图片的品质（即图片被压糊了），并且这种损失是不可逆的。常见的有损压缩伎俩是依照肯定的算法将邻近的像素点进行合并。压缩算法不会对图片所有的数据进行编码压缩，而是在压缩的时候，去除了人眼无奈辨认的图片细节。因而有损压缩能够在等同图片品质的状况下大幅升高图片的体积。例如 jpg 格局的图片应用的就是有损压缩。

无损压缩

无损压缩指的是在压缩图片的过程中，图片的品质没有任何损耗。咱们任何时候都能够从无损压缩过的图片中复原出原来的信息。压缩算法对图片的所有的数据进行编码压缩，能在保障图片的品质的同时升高图片的体积。例如 png、gif 应用的就是无损压缩。

上面是各种图片格式的压缩类型

tinypng 收费、批量、速度块
智图压缩百度很难搜到官网了，收费、批量、好用
squoosh 在线图片压缩工具
compressor 反对 JPG、PNG、SVG、GIF

工程化的我的项目能够在 webpack 外面配置 image-webpack-loader 进行图片压缩

装置依赖

npm install --save-dev image-webpack-loader

配置 webpack

module.exports = {
...
  module: {
    rules: [
      {test: /\.(png|jpe?g|gif|svg)(\?.*)?$/,
        use: [
          {
            loader: 'file-loader',
            options: {name: '[name].[hash:7].[ext]'
            },
          },
          {
            loader: 'image-webpack-loader',
            options: {
              mozjpeg: {
                progressive: true,
                quality: 50,
              },
              optipng: {enabled: true,},
              pngquant: {quality: [0.5, 0.65],
                speed: 4,
              },
              gifsicle: {interlaced: false,},
              webp: { // 不反对 WEBP 就不要写这一项
                quality: 75
              },
            },
          },
        ],
      },
    ],
  },
}

至于要不要应用插件主动压缩就见仁见智了，因为有些 UI 和产品会说压缩进去的成果图片不是他们想要的。

雪碧图，CSS Sprites，国内也叫 CSS 精灵，是一种 CSS 图像合成技术，次要用于小图片显示。

浏览器申请资源的时候，同源域名申请资源的时候有最大并发限度，chrome 为 6 个，就比方你的页面上有 10 个雷同 CDN 域名小图片，那么须要发动 10 次申请去拉取，分两次并发。第一次并发申请回来后，发动第二次并发。如果你把 10 个小图片合并为一张大图片的画，那么只用一次申请即可拉取下来 10 个小图片的资源。缩小服务器压力，缩小并发，缩小申请次数。

长处

把诸多小图片合成一张大图，利用 backround-position 属性值来确定图片出现的地位，能够无效的较少申请个数，而且，而不影响开发体验，应用构建插件能够做到对开发者通明。实用于页面图片多且丰盛的场景。

毛病

生成的图片体积较大，缩小申请个数同时也减少了图片大小，不合理拆分将不利于并行加载。

合成雪碧图

在 webpack 中，有相应的插件提供了自动合成雪碧图的性能并且能够主动生成对应的款式文件—— webpack-spritesmith，应用办法如下

var path = require('path')
var SpritesmithPlugin = require('webpack-spritesmith')

module.exports = {
  // ...
  plugins: [
    new SpritesmithPlugin({
      src: {cwd: path.resolve(__dirname, 'src/ico'),
        glob: '*.png',
      },
      target: {image: path.resolve(__dirname, 'src/spritesmith-generated/sprite.png'),
        css: path.resolve(__dirname, 'src/spritesmith-generated/sprite.styl'),
      },
      apiOptions: {cssImageRef: '~sprite.png',},
    }),
  ],
}

通过下面配置就能将 src/ico 目录下的所有 png 文件合成雪碧图，并且输入到对应目录，同时还能够生成对应的款式文件，款式文件的语法会依据你配置的款式文件的后缀动静生成。

iconfont(字体图标)，即通过字体的形式展现图标，多用于渲染图标、简略图形、非凡字体等。

长处

像应用字体一样，设置大小、色彩及其他款式，不失真
轻量，易批改
无效缩小 HTTP 申请次数

举荐应用阿里的字体图标库：iconfont

原理：将图片转换为 base64 编码字符串 inline 到页面或 css 中。

长处

晋升性能: 网页上的每一个图片，都是须要耗费一个 http 申请下载而来的, 图片的下载始终都要向服务器发出请求，要是图片的下载不必向服务器发出请求，base64 能够随着 HTML 的下载同时下载到本地. 缩小 https 申请。
加密: 让用户一眼看不出图片内容 , 只能看到编码。
不便援用: 在多个文件同时应用某些图片时, 能够把图片转为 base64 格局的文件, 把款式放在全局中, 比方 common.css, 当前在用的时候就能够间接加类名, 二不须要多层找文件门路, 会晋升效率

但须要留神的是：如果图片较大，图片的色调档次比拟丰盛，则不适宜应用这种形式，因为该图片通过 base64 编码后的字符串十分大，会显著增大 HTML 页面的大小，从而影响加载速度。

base64 化最常见的就是在 url-loader 中应用。

module.exports = {
...
  module: {
    rules: [
      {test: /\.(png|jpe?g|gif|svg)(\?.*)?$/,
        loader: 'url-loader',
        options: {
          limit: 10240,
          name: utils.assetsPath('img/[name].[hash:7].[ext]'),
        }
      },
    ],
  },
}

这样就能将我的项目中小于 10kb 的图片转化为 base64 利用到页面中

比方实现润饰成果，如半透明、边框、圆角、暗影、突变等，在以后支流浏览器中都能够用 CSS 达成，这样能缩小图片的申请，达到优化的目标。

毛病

受限于 css 的浏览器的兼容性
对于较简单的图案就无能为力了，写也麻烦，开发成本大

CDN 的全称是 Content Delivery Network，即内容散发网络。CDN 是构建在网络之上的内容散发网络，依附部署在各地的边缘服务器，通过核心平台的负载平衡、内容散发、调度等功能模块，使用户就近获取所需内容，升高网络拥塞，进步用户拜访响应速度和命中率。CDN 的关键技术次要有内容存储和散发技术。

举个简略的例子：

以前买火车票大家都只能去火车站买，起初咱们买火车票就能够在楼下的火车票代售点买了。

基本原理

CDN 的基本原理是宽泛采纳各种缓存服务器，将这些缓存服务器散布到用户拜访绝对集中的地区或网络中，在用户拜访网站时，利用全局负载技术将用户的拜访指向间隔最近的工作失常的缓存服务器上，由缓存服务器间接响应用户申请。

基本思路

CND 的基本思路是尽可能避开互联网上有可能影响数据传输速度和稳定性的瓶颈和环节，使内容传输的更快、更稳固。通过在网络各处搁置节点服务器所形成的在现有的互联网根底之上的一层智能虚构网络，CDN 零碎可能实时地依据网络流量和各节点的连贯、负载情况以及到用户的间隔和响应工夫等综合信息将用户的申请从新导向离用户最近的服务节点上。其目标是使用户可就近获得所需内容，解决 Internet 网络拥挤的情况，进步用户拜访网站的响应速度。

CDN 的劣势

CDN 节点解决了跨运营商和跨地区拜访的问题，拜访延时大大降低；
大部分申请在 CDN 边缘节点实现，CDN 起到了分流作用，加重了源站的负载。

懒加载是一种网页性能优化的形式，它能极大的晋升用户体验。图片始终是影响网页性能的次要首恶，当初一张图片超过几兆曾经是很常常的事了。如果每次进入页面就申请所有的图片资源，那么可能等图片加载进去用户也早就走了。所以进入页面的时候，只申请可视区域的图片资源。

总结进去就是：

缩小资源的加载，页面启动只加载首屏的图片，这样能显著缩小了服务器的压力和流量，也可能减小浏览器的累赘。
避免并发加载的资源过多而阻塞 js 的加载，影响整个网站的启动，影响用户体验
节约用户的流量，有些用户并不想全副看完，全副加载会消耗大量流量。

原理

图片懒加载的原理就是临时不设置图片的 src 属性，而是将图片的 url 暗藏起来，比方先写在 data-src 外面，等以后图片是否到了可视区域再将图片实在的 url 放进 src 属性外面，从而实现图片的提早加载。

function lazyload() {
  let viewHeight = document.body.clientHeight // 获取可视区高度
  let imgs = document.querySelectorAll('img[data-src]')
  imgs.forEach((item, index) => {if (item.dataset.src === '') return

    // 用于取得页面中某个元素的左，上，右和下别离绝对浏览器视窗的地位
    let rect = item.getBoundingClientRect()
    if (rect.bottom >= 0 && rect.top < viewHeight) {
      item.src = item.dataset.src
      item.removeAttribute('data-src')
    }
  })
}

// 能够应用节流优化一下
window.addEventListener('scroll', lazyload)

通过下面例子的实现，咱们要实现懒加载都须要去监听 scroll 事件，只管咱们能够通过函数节流的形式来阻止高频率的执行函数, 然而咱们还是须要去计算 scrollTop,offsetHeight 等属性，有没有简略的不须要计算这些属性的形式呢，答案是有的 —IntersectionObserver

const imgs = document.querySelectorAll('img[data-src]')
const config = {
  rootMargin: '0px',
  threshold: 0,
}
let observer = new IntersectionObserver((entries, self) => {entries.forEach((entry) => {if (entry.isIntersecting) {
      let img = entry.target
      let src = img.dataset.src
      if (src) {
        img.src = src
        img.removeAttribute('data-src')
      }
      // 解除察看
      self.unobserve(entry.target)
    }
  })
}, config)

imgs.forEach((image) => {observer.observe(image)
})

图片预加载，是指在一些须要展现大量图片的网站，将图片提前加载到本地缓存中，从而晋升用户体验。

罕用的形式有两种，一种是暗藏在 css 的 background 的 url 属性外面，一种是通过 javascript 的 Image 对象设置实例对象的 src 属性实现图片的预加载。

1、用 CSS 和 JavaScript 实现预加载

#preload-01 {background: url(http://domain.tld/image-01.png) no-repeat -9999px -9999px;
}
#preload-02 {background: url(http://domain.tld/image-02.png) no-repeat -9999px -9999px;
}
#preload-03 {background: url(http://domain.tld/image-03.png) no-repeat -9999px -9999px;
}

通过 CSS 的 background 属性将图片预加载到屏幕外的背景上。当它们在 web 页面的其余中央被调用时，浏览器就会在渲染过程中应用预加载（缓存）的图片。该办法尽管高效，但仍有改良余地。应用该法加载的图片会同页面的其余内容一起加载，减少了页面的整体加载工夫。
为了解决这个问题，咱们减少了一些 JavaScript 代码，来推延预加载的工夫，直到页面加载结束。

function preloader() {if (document.getElementById) {document.getElementById('preload-01').style.background =
      'url(http://domain.tld/image-01.png) no-repeat -9999px -9999px'
    document.getElementById('preload-02').style.background =
      'url(http://domain.tld/image-02.png) no-repeat -9999px -9999px'
    document.getElementById('preload-03').style.background =
      'url(http://domain.tld/image-03.png) no-repeat -9999px -9999px'
  }
}
function addLoadEvent(func) {
  var oldonload = window.onload
  if (typeof window.onload != 'function') {window.onload = func} else {window.onload = function () {if (oldonload) {oldonload()
      }
      func()}
  }
}
addLoadEvent(preloader)

2、应用 JavaScript 实现预加载

function preloader() {if (document.images) {var img1 = new Image()
    var img2 = new Image()
    var img3 = new Image()
    img1.src = 'http://domain.tld/path/to/image-001.gif'
    img2.src = 'http://domain.tld/path/to/image-002.gif'
    img3.src = 'http://domain.tld/path/to/image-003.gif'
  }
}
function addLoadEvent(func) {
  var oldonload = window.onload
  if (typeof window.onload != 'function') {window.onload = func} else {window.onload = function () {if (oldonload) {oldonload()
      }
      func()}
  }
}
addLoadEvent(preloader)

什么是响应式图片加载？其实就是在不同分辨率的设施上显示不同尺寸的图片，防止资源的节约。

罕用的办法就是 css3 的媒体查问(media query)。

@media  screen and (min-width: 1200px) {
  img {background-image: url('1.png');
  }
}
@media  screen and (min-width: 992px) {
  img {background-image: url('2.png');
  }
}
@media  screen and (min-width: 768px) {
  img {background-image: url('3.png');
  }
}
@media screen and (min-width: 480px) {
  img {background-image: url('4.png');
  }
}

此外，还能够应用 HTML5 的 picture 属性进行响应式解决。办法如下：

创立 picture 标签。
搁置多个 source 标签，以指定不同的图像文件名，进而依据不同的条件进行加载。
增加一个回退的元素

<picture>
  <source srcset="src/img/l.png" media="(min-width: 1200px)" />
  <source srcset="src/img/2.png" media="(min-width: 992px)" />
  <source srcset="src/img/4.png" media="(min-width: 768px)" />
  <img src="src/img/4.png" />
</picture>

须要留神的是：当初很多浏览器对于 picture 这个标签还不反对，应用的时候须要加以留神。

渐进式图片的意思是在高画质图像加载完之前会先显示低画质版本。低画质版本因为画质低、压缩率高，尺寸很小，加载很快。在两者之间咱们也能够依据须要显示不同画质的版本。

渐进式图片能够让用户产生图片加载变快的印象。用户不再盯着一片空白区域期待图片加载，而能看到图像变得越来越清晰，这样对用户体验也是敌对的。

骨架屏技术也是相似的原理。

抉择适合的图片格式和压缩大图，可从本源上截图大图加载过慢的问题。
应用雪碧图，iconfont，base64，css 代替图片等可缩小图片 http 申请，进步页面加载速度。
应用 CDN 图片可达到分流的成果，缩小服务券压力。
图片懒加载，预加载，渐进式图片等可不同水平缩小白屏工夫，进步产品体验。

正文完

前端

发表至：前端

2021-05-25

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抉择适合的图片格式

JPEG

PNG

GIF

WebP

图片压缩

工具压缩

webpack 压缩

应用雪碧图

应用 iconfont

应用 base64 格局

应用 css 代替图片。

应用 CDN 图片

图片懒加载

图片预加载

响应式图片加载

渐进式图片

总结

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