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概括
涉及到的分类
网络层面
构建层面
浏览器渲染层面
服务端层面
涉及到的功能点
资源的合并与压缩
图片编解码原理和类型选择
浏览器渲染机制
懒加载预加载
浏览器存储
缓存机制
PWA
Vue-SSR
资源合并与压缩
http 请求的过程及潜在的性能优化点
理解减少 http 请求数量和减少请求资源大小两个优化要点
掌握压缩与合并的原理
掌握通过在线网站和 fis3 两种实现压缩与合并的方法
浏览器的一个请求从发送到返回都经历了什么
动态的加载静态的资源
dns 是否可以通过缓存减少 dns 查询时间
网络请求的过程走最近的网络环境
相同的静态资源是否可以缓存
能否减少 http 请求大小
能否减少 http 请求数量
服务端渲染
资源的合并与压缩设计到的性能点
减少 http 请求的数量
减少请求的大小
html 压缩
HTML 代码压缩就是压缩这些在文本文件中有意义，但是在 HTML 中不显示的字符，包括空格, 制表符, 换行符等，还有一些其他意义的字符，如 HTML 注释也可以被压缩
意义
大型网站意义比较大
如何进行 html 的压缩
使用在线网站进行压缩(走构建工具多，公司级在线网站手动压缩小)
node.js 提供了 html-minifier 工具
后端模板引擎渲染压缩
css 及 js 压缩
css 的压缩
无效代码删除
注释、无效字符
css 语义合并
css 压缩的方式
使用在线网站进行压缩
使用 html-minifier 对 html 中的 css 进行压缩
使用 clean-css 对 css 进行压缩
js 的压缩语混乱
无效字符的删除
空格、注释、回车等
剔除注释
代码语意的缩减和优化
变量名缩短 (a,b) 等
代码保护
前端代码是透明的，客户端代码用户是可以直接看到的，可以轻易被窥探到逻辑和漏洞
js 压缩的方式
使用在线网站进行压缩
使用 html-minifier 对 html 中的 js 进行压缩
使用 uglifyjs2 对 js 进行压缩
不合并文件可能存在的问题
文件与文件有插入之间的上行请求，又增加了 N - 1 个网络延迟
受丢包问题影响更严重
经过代理服务器时可能会被断开
文件合并缺点
首屏渲染问题
文件合并之后的 js 变大，如果首页的渲染依赖这个 js 的话，整个页面的渲染要等 js 请求完才能执行
如果首屏只依赖 a.js，只要等 a.js 完成后就可执行
没有通过服务器端渲染，现在框架都需要等合并完的文件请求完才能执行，基本都需要等文件合并后的 js
缓存失效问题
标记 js`md5` 戳
合并之后的 js, 任何一个改动都会导致大面积的缓存失效
文件合并对应缺点的处理
公共库合并
不同页面的合并
不同页面 js 单独打包
见机行事，随机应变
文件合并对应方法
使用在线网站进行合并
构建阶段，使用 nodejs 进行文件合并
图片相关优化
一张 JPG 的解析过程
jpg 有损压缩：虽然损失一些信息，但是肉眼可见影响并不大
png8/png24/png32 之间的区别
png8 —-256 色 + 支持透明
png24 —-2^24 + 不支持透明
png32 —2^24 + 支持透明
文件大小 + 色彩丰富程度
png32 是在 png24 上支持了透明，针对不同的业务场景选择不同的图片格式很重要
不同的格式图片常用的业务场景
不同格式图片的特点
jpg 有损压缩，压缩率高，不支持透明
png 支持透明，浏览器兼容性好
webp 压缩程度更好，在 ios webview 中有兼容性问题
svg 矢量图，代码内嵌，相对较小，图片样式相对简单的场景(尽量使用，绘制能力有限，图片简单用的比较多)
不同格式图片的使用场景
jpg：大部分不需要透明图片的业务场景
png：大部分需要透明图片的业务场景
webp：android 全部(解码速度和压缩率高于 jpg 和 png，但是 ios safari 还没支持)
svg：图片样式相对简单的业务场景
图片压缩的几种情况
针对真实图片情况，舍弃一些相对无关紧要的色彩信息
CSS 雪碧图：把你的网站用到的一些图片整合到一张单独的图片中
优点：减少 HTTP 请求的数量(通过 backgroundPosition 定位所需图片)
缺点：整合图片比较大时，加载比较慢(如果这张图片没有加载成功，整个页面会失去图片信息)facebook 官网任然在用，主要 pc 用的比较多，相对性能比较强
Image-inline：将图片的内容嵌到 html 中(减少网站的 HTTP 请求)
base64 信息，减少网站的 HTTP 请求, 如果图片比较小比较多，时间损耗主要在请求的骨干网络
使用矢量图
使用 SVG 进行矢量图的绘制
使用 icon-font 解决 icon 问题
在 android 下使用 webp
webp 的优势主要体现在它具有更优的图像数据压缩算法，能带来更小的图片体积，而且拥有肉眼识别无差异的图像质量；
同时具备了无损和有损的压缩模式、Alpha 透明以及动画的特性，在 JPEG 和 PNG 上的转化效果都非常优秀、稳定和统一
css 和 js 的装载与执行
HTML 页面加载渲染的过程
一个网站在浏览器端是如何进行渲染的
HTML 渲染过程中的一些特点
顺序执行，并发加载
词法分析：从上到下依次解析
通过 HTML 生成 Token 对象（当前节点的所有子节点生成后，才会通过 next token 获取到当前节点的兄弟节点），最终生成 Dom Tree
并发加载：资源请求是并发请求的
并发上限
浏览器中可以支持并发请求，不同浏览器所支持的并发数量不同（以域名划分），以 Chrome 为例，并发上限为 6 个
优化点：把 CDN 资源分布在多个域名下
是否阻塞
css 阻塞
css 在 head 中通过 link 引入会阻塞页面的渲染
如果我们把 css 代码放在 head 中去引入的话，那么我们整个页面的渲染实际上就会等待 head 中 css 加载并生成 css 树，最终和 DOM 整合生成 RanderTree 之后才会进行渲染
为了浏览器的渲染，能让页面显示的时候视觉上更好。
避免某些情况，如：假设你放在页面最底部，用户打开页面时，有可能出现，页面先是显示一大堆文字或图片，自上而下，丝毫没有排版和样式可言。最后，页面又恢复所要的效果
– `css` 不阻塞 `js` 的加载，但阻塞 `js` 的执行
– `css` 不阻塞外部脚步的加载(`webkit preloader 预资源加载器 `)
– `js` 阻塞
– 直接通过 `<script src>` 引入会阻塞后面节点的渲染
– `html parse` 认为 `js` 会动态修改文档结构(`document.write` 等方式)，没有进行后面文档的变化
– `async`、`defer`(`async` 放弃了依赖关系)
– `defer` 属性（`<script src=”” defer></script>`）
(这是延迟执行引入的 js 脚本（即脚本加载是不会导致解析停止，等到 document 全部解析完毕后，defer-script 也加载完毕后，在执行所有的 defer-script 加载的 js 代码，再触发 Domcontentloaded）
– `async` 属性（`<script src=”” async></script>`）
– 这是异步执行引入的 `js` 脚本文件
– 与 `defer` 的区别是 `async` 会在加载完成后就执行，但是不会影响阻塞到解析和渲染。但是还是会阻塞 `load` 事件，所以 `async-script` 会可能在 `DOMcontentloaded` 触发前或后执行，但是一定会在 `load` 事件前触发。
懒加载与预加载
懒加载
图片进入可视区域之后请求图片资源
对于电商等图片很多，页面很长的业务场景适用
减少无效资源的加载
并发加载的资源过多会会阻塞 js 的加载，影响网站的正常使用
img src 被设置之后，webkit 解析到之后才去请求这个资源。所以我们希望图片到达可视区域之后，img src 才会被设置进来，没有到达可视区域前并不现实真正的 src，而是类似一个 1px 的占位符。
场景：电商图片
预加载
图片等静态资源在使用之前的提前请求
资源使用到时能从缓存中加载，提升用户体验
页面展示的依赖关系维护
场景：抽奖
懒加载原生 js 和 zepto.lazyload
原理
先将 img 标签中的 src 链接设为同一张图片（空白图片），将其真正的图片地址存储再 img 标签的自定义属性中（比如 data-src）。当 js 监听到该图片元素进入可视窗口时，即将自定义属性中的地址存储到 src 属性中，达到懒加载的效果。
注意问题：
关注首屏处理, 因为还没滑动
占位，图片大小首先需要预设高度，如果没有设置的话，会全部显示出来
var viewheight = document.documentElement.clientHeight // 可视区域高度
function lazyload(){
var eles = document.querySelectorAll(‘img[data-original][lazyload]’)
Array.prototype.forEach.call(eles,function(item,index){
var rect;
if(item.dataset.original === ”) return;
rect = item.getBoundingClientRect(); // 返回元素的大小及其相对于视口的
if(rect.bottom >= 0 && rect.top < viewheight){
!function(){
var img = new Image();
img.src = item.dataset.url;
img.onload = function(){
item.src = img.src
}
item.removeAttribute(‘data-original’);
item.removeAttribute(‘lazyload’);
}()
}
})
}
lazyload()
document.addEventListener(‘scroll’,lazyload)
预加载原生 js 和 preloadJS 实现
预加载实现的几种方式
第一种方式：直接请求下来
<img src=”https://user-gold-cdn.xitu.io/2019/2/21/1690d1b216cbfa18″ style=”display: none”/>
<img src=”https://user-gold-cdn.xitu.io/2019/2/21/1690d1b21b70c8d2″ style=”display: none”/>
<img src=”https://user-gold-cdn.xitu.io/2019/2/21/1690d1b216e17e26″ style=”display: none”/>
<img src=”https://user-gold-cdn.xitu.io/2019/2/21/1690d1b217b3ae59″ style=”display: none”/>
第二种方式：image 对象
var image = new Image();
image.src = “www.pic26.com/dafdafd/safdas.jpg”；
第三种方式：xmlhttprequest
缺点：存在跨域问题
优点：好控制
var xmlhttprequest = new XMLHttpRequest();
xmlhttprequest.onreadystatechange = callback;
xmlhttprequest.onprogress = progressCallback;
xmlhttprequest.open(“GET”,”http:www.xxx.com”,true);
xmlhttprequest.send();
function callback(){
if(xmlhttprequest.readyState == 4 && xmlhttprequest.status == 200){
var responseText = xmlhttprequest.responseText;
}else{
console.log(“Request was unsuccessful:” + xmlhttprequest.status);
}
}
function progressCallback(){
e = e || event;
if(e.lengthComputable){
console.log(“Received”+e.loaded+”of”+e.total+”bytes”)
}
}
PreloadJS 模块
本质：权衡浏览器加载能力，让它尽可能饱和利用起来
重绘与回流
css 性能让 javascript 变慢
要把 css 相关的外部文件引入放进 head 中，加载 css 时，整个页面的渲染是阻塞的，同样的执行 javascript 代码的时候也是阻塞的，例如 javascript 死循环。
一个线程 => javascript 解析
一个线程 => UI 渲染
这两个线程是互斥的，当 UI 渲染的时候，javascript 的代码被终止。当 javascript 代码执行，UI 线程被冻结。所以 css 的性能让 javascript 变慢。
频繁触发重绘与回流，会导致 UI 频繁渲染，最终导致 js 变慢
什么是重绘和回流
回流
当 render tree 中的一部分 (或全部) 因为元素的规模尺寸，布局，隐藏等改变而需要重新构建。这就成为回流(reflow)
当页面布局和几何属性改变时，就需要回流
重绘
当 render tree 中的一些元素需要更新属性，而这些属性只是影响元素的外观，风格，而不影响布局，比如 background-color。就称重绘
关系
用到 chrome 分析 performance
回流必将引起重绘，但是重绘不一定会引起回流
避免重绘、回流的两种方法
触发页面重布局的一些 css 属性
盒子模型相关属性会触发重布局
width
height
padding
margin
display
border-width
border
min-height
定位属性及浮动也会触发重布局
top
bottom
left
right
position
float
clear
改变节点内部文字结构也会触发重布局
text-align
overflow-y
font-weight
overflow
font-family
line-height
vertical-align
white-space
font-size
优化点：使用不触发回流的方案替代触发回流的方案
只触发重绘不触发回流
color
border-style、border-radius
visibility
text-decoration
background、background-image、background-position、background-repeat、background-size
outline、outline-color、outline-style、outline-width
box-shadow
新建 DOM 的过程
获取 DOM 后分割为多个图层
对每个图层的节点计算样式结果(Recalculate style 样式重计算)
为每个节点生成图形和位置(Layout 回流和重布局)
将每个节点绘制填充到图层位图中(Paint Setup 和 Paint 重绘)
图层作为纹理上传至 gpu
符合多个图层到页面上生成最终屏幕图像(Composite Layers 图层重组)
浏览器绘制 DOM 的过程是这样子的：
获取 DOM 并将其分割为多个层（layer），将每个层独立地绘制进位图（bitmap）中
将层作为纹理（texture）上传至 GPU，复合（composite）多个层来生成最终的屏幕图像
left/top/margin 之类的属性会影响到元素在文档中的布局，当对布局（layout）进行动画时，该元素的布局改变可能会影响到其他元素在文档中的位置，就导致了所有被影响到的元素都要进行重新布局，浏览器需要为整个层进行重绘并重新上传到 GPU，造成了极大的性能开销。
transform 属于合成属性（composite property），对合成属性进行 transition/animation 动画将会创建一个合成层（composite layer），这使得被动画元素在一个独立的层中进行动画。
通常情况下，浏览器会将一个层的内容先绘制进一个位图中，然后再作为纹理（texture）上传到 GPU，只要该层的内容不发生改变，就没必要进行重绘（repaint），浏览器会通过重新复合（recomposite）来形成一个新的帧。
chrome 创建图层的条件
将频繁重绘回流的 DOM 元素单独作为一个独立图层，那么这个 DOM 元素的重绘和回流的影响只会在这个图层中
3D 或透视变换
CSS 属性使用加速视频解码的 <video> 元素
拥有 3D (WebGL) 上下文或加速的
2D 上下文的 <canvas> 元素
复合插件(如 Flash)
进行 opacity/transform 动画的元素拥有加速
CSS filters 的元素元素有一个包含复合层的后代节点(换句话说，就是一个元素拥有一个子元素，该子元素在自己的层里)
元素有一个 z-index 较低且包含一个复合层的兄弟元素(换句话说就是该元素在复合层上面渲染)
总结：对布局属性进行动画，浏览器需要为每一帧进行重绘并上传到 GPU 中对合成属性进行动画，浏览器会为元素创建一个独立的复合层，当元素内容没有发生改变，该层就不会被重绘，浏览器会通过重新复合来创建动画帧
gif 图
总结
尽量避免使用触发回流、重绘的 CSS 属性
将重绘、回流的影响范围限制在单独的图层 (layers) 之内
图层合成过程中消耗很大页面性能，这时候需要平衡考虑重绘回流的性能消耗
实战优化点总结
用 translate 替代 top 属性
top 会触发 layout，但 translate 不会
用 opacity 代替 visibility
opacity 不会触发重绘也不会触发回流，只是改变图层 alpha 值，但是必须要将这个图片独立出一个图层
visibility 会触发重绘
不要一条一条的修改 DOM 的样式，预先定义好 class，然后修改 DOM 的 className
把 DOM 离线后修改，比如：先把 DOM 给 display:none（有一次 reflow），然后你修改 100 次，然后再把它显示出来
不要把 DOM 节点的属性值放在一个循环里当成循环的变量
offsetHeight、offsetWidth 每次都要刷新缓冲区，缓冲机制被破坏
先用变量存储下来
不要使用 table 布局，可能很小的一个小改动会造成整个 table 的重新布局
div 只会影响后续样式的布局
动画实现的速度的选择
选择合适的动画速度
根据 performance 量化性能优化
对于动画新建图层
启用 gpu 硬件加速(并行运算)，gpu 加速意味着数据需要从 cpu 走总线到 gpu 传输，需要考虑传输损耗.
transform:translateZ(0)
transform:translate3D(0)
浏览器存储
cookies
多种浏览器存储方式并存，如何选择？
因为 http 请求无状态，所以需要 cookie 去维持客户端状态
cookie 的生成方式：
http–>response header–>set-cookie
js 中可以通过 document.cookie 可以读写 cookie
cookie 的使用用处：
用于浏览器端和服务器端的交互(用户状态)
客户端自身数据的存储
expire：过期时间
cookie 的限制：
作为浏览器存储，大小 4kb 左右
需要设置过期时间 expire
重要属性：httponly 不支持 js 读写(防止收到模拟请求攻击)
不太作为存储方案而是用于维护客户关系
优化点：cookie 中在相关域名下面
cdn 的流量损耗
解决方案：cdn 的域名和主站域名要分开
localStorage
localstorage
HTML5 设计出来专门用于浏览器存储的
大小为 5M 左右
仅在客户端使用，不和服务端进行通信
接口封装较好
浏览器本地缓存方案
sessionstorage
会话级别的浏览器存储
大小为 5M 左右
仅在客户端使用，不和服务器端进行通信
接口封装较好
对于表单信息的维护
indexedDB
IndexedDB 是一种低级 API，用于客户端存储大量结构化数据。该 API 使用索引来实现对该数据的高性能搜索。虽然 Web
Storage 对于存储叫少量的数据很管用，但对于存储更大量的结构化数据来说，这种方法不太有用。IndexedDB 提供了一个解决方案。
为应用创建离线版本
cdn 域名不要带 cookie
localstorage 存库、图片
cookie 种在主站下，二级域名也会携带这个域名，造成流量的浪费
Service Worker 产生的意义
PWA 与 Service Worker
PWA(Progressive Web Apps)是一种 Web App 新模型，并不是具体指某一种前言的技术或者某一个单一的知识点，我们从英文缩写来看就能看出来，这是一个渐进式的 Web App，是通过一系列新的 Web 特性，配合优秀的 UI 交互设计，逐步增强 Web App 的用户体验
PWA 与 Service worker
chrome 插件 lighthouse
检测是不是一个渐进式 web app
当前手机在弱网环境下能不能加载出来
离线环境下能不能加载出来
特点
可靠：没有网络的环境中也能提供基本的页面访问，而不会出现“未连接到互联网”的页面
快速：针对网页渲染及网络数据访问有较好的优化
融入(Engaging)：应用可以被增加到手机桌面，并且和普通应用一样有全屏、推送等特性
service worker
service worker 是一个脚本，浏览器独立于当前页面，将其在后台运行，为实现一些不依赖页面的或者用户交互的特性打开了一扇大门。在未来这些特性将包括消息推送，背景后台同步，geofencing(地理围栏定位)，但他将推出的第一个首要的特性，就是拦截和处理网络请求的能力，包括以编程方式来管理被缓存的响应。
案例分析
Service Worker 学习与实践
了解 servie worker
chrome://serviceworker-internals/ chrome://inspect/#service-worker/
service worker 网络拦截能力，存储 Cache Storage，实现离线应用
indexedDB
callback && callback()写法
相当于
if(callback){
callback();
}
cookie、session、localStorage、sessionStorage 基本操作
indexedDB 基本操作
object store: 对象存储
本身就是结构化存储
function openDB(name, callback) {
// 建立打开 indexdb indexedDB.open
var request = window.indexedDB.open(name)
request.onerror = function(e) {
console.log(‘on indexedDB error’)
}
request.onsuccess = function(e) {
myDB.db = e.target.result
callback && callback()
}
//from no database to first version,first version to second version…
request.onupgradeneeded = function() {
console.log(‘created’)
var store = request.result.createObjectStore(‘books’, {
keyPath: ‘isbn’
})
console.log(store)
var titleIndex = store.createIndex(‘by_title’, ‘title’, {
unique: true
})
var authorIndex = store.createIndex(‘by_author’, ‘author’)
store.put({
title: ‘quarry memories’,
author: ‘fred’,
isbn: 123456
})
store.put({
title: ‘dafd memories’,
author: ‘frdfaded’,
isbn: 12345
})
store.put({
title: ‘dafd medafdadmories’,
author: ‘frdfdsafdafded’,
isbn: 12345434
})
}
}
var myDB = {
name: ‘tesDB’,
version: ‘2.0.1’,
db: null
}
function addData(db, storeName) {
}
openDB(myDB.name, function() {
// myDB.db = e.target.result
// window.indexedDB.deleteDatabase(myDB.name)
});
// 删除 indexedDB
indexDB 事务
transcation 与 object store 建立关联关系来操作 object store 建立之初可以配置
var transcation = db.transcation(‘books’, ‘readwrite’)
var store = transcation.objectStore(‘books’)
var data =store.get(34314)
store.delete(2334)
store.add({
title: ‘dafd medafdadmories’,
author: ‘frdfdsafdafded’,
isbn: 12345434
})
Service Worker 离线应用
serviceworker 需要 https 协议
如何实现 ServiceWorker 与主页面之间的通信
lavas
缓存
期望大规模数据能自动化缓存，而不是手动进行缓存，需要浏览器端和服务器端协商一种缓存机制
Cache-Control 所控制的缓存策略
last-modified 和 etage 以及整个服务端浏览器端的缓存流程
基于 node 实践以上缓存方式
httpheader
可缓存性
public: 表明响应可以被任何对象（包括：发送请求的客户端，代理服务器，等等）缓存。
private: 表明响应只能被单个用户缓存，不能作为共享缓存（即代理服务器不能缓存它）。
no-cache: 强制所有缓存了该响应的缓存用户，在使用已存储的缓存数据前，发送带验证器的请求到原始服务器
only-if-cached: 表明如果缓存存在，只使用缓存，无论原始服务器数据是否有更新
到期
max-age=<seconds>: 设置缓存存储的最大周期，超过这个时间缓存被认为过期(单位秒)。与 Expires 相反，时间是相对于请求的时间。
s-maxage=<seconds>: 覆盖 max-age 或者 Expires 头，但是仅适用于共享缓存(比如各个代理)，并且私有缓存中它被忽略。cdn 缓存
max-stale[=<seconds>]
表明客户端愿意接收一个已经过期的资源。可选的设置一个时间(单位秒)，表示响应不能超过的过时时间。
min-fresh=<seconds>
表示客户端希望在指定的时间内获取最新的响应。
重新验证和重新加载
重新验证
must-revalidate：缓存必须在使用之前验证旧资源的状态，并且不可使用过期资源。
proxy-revalidate：与 must-revalidate 作用相同，但它仅适用于共享缓存（例如代理），并被私有缓存忽略。
immutable：表示响应正文不会随时间而改变。资源（如果未过期）在服务器上不发生改变，因此客户端不应发送重新验证请求头（例如 If-None-Match 或 If-Modified-Since）来检查更新，即使用户显式地刷新页面。在 Firefox 中，immutable 只能被用在 https:// transactions.
重新加载
no-store: 缓存不应存储有关客户端请求或服务器响应的任何内容。
no-transform: 不得对资源进行转换或转变。Content-Encoding, Content-Range, Content-Type 等 HTTP 头不能由代理修改。例如，非透明代理可以对图像格式进行转换，以便节省缓存空间或者减少缓慢链路上的流量。no-transform 指令不允许这样做。
Expires
缓存过期时间，用来指定资源到期的时间，是服务器端的时间点
告诉浏览器在过期时间前浏览器可以直接从浏览器缓存中存取数据，而无需再次请求
expires 是 http1.0 的时候的
http1.1 时候，我们希望 cache 的管理统一进行，max-age 优先级高于 expires，当有 max-age 在的时候 expires 可能就会被忽略。
如果没有设置 cache-control 时候会使用 expires
Last-modified 和 If-Modified-since
基于客户端和服务器端协商的缓存机制
last-modified –> response headerif-modified-since –> request header
需要与 cache-control 共同使用
last-modified 有什么缺点？
某些服务端不能获取精确的修改时间
文件修改时间改了，但文件的内容却没有变
Etag 和 If-none-match
文件内容的 hash 值
etag –>reponse headerif-none-match –>request header
需要与 cache-control 共同使用
好处：
比 if-modified-since 更加准确
优先级比 etage 更高
流程图
服务端性能优化
服务端用的 node.js 因为和前端用的同一种语言，可以利用服务端运算能力来进行相关的运算而减少前端的运算
vue 渲染遇到的问题
vue-ssr 和原理和引用
vue 渲染面临的问题
先加载 vue.js
=> 执行 vue.js 代码
=> 生成 html
以前没有前端框架时，
用 jsp/php 在服务端进行数据的填充，发送给客户端就是已经填充好数据的 html
使用 jQuery 异步加载数据
使用 React 和 Vue 前端框架
怎么在 vue 这个层面对性能进行提升
构建层的模板编译(runtime,compile 拆开), 构建层做模板编译工作。webpack 构建时候，统一，直接编译成 runtime 可以执行的代码
数据无关的 prerender 的方式
服务端渲染
