周一同学Zelina

Appearance

前言 ​

平常我们在加载网页的时候，首先需要先加载网页代码，之后渲染出页面，在这个期间会执行若干个 JS 。那么，如果想要让网页呈现速度和渲染速度快，我们就得保证我们的代码在浏览器这个运行环境当中稳定且高效。这就谈到一个前端性能优化的问题。

在下面这篇文章，将讲解关于前端性能优化的一些常见问题。

一、网页加载过程 ​

1、加载资源的形式 ​

网页需要加载的资源，一般包括以下内容：

  • html 代码；
  • 媒体文件，如图片、视频等；
  • javascript、 css 。

2、加载资源的过程 ​

加载资源的过程需要经过以下几个步骤：

  • DNS 解析：域名 -> IP 地址。
  • 浏览器根据 IP 地址向服务器发起 http 请求。
  • 服务器处理 http 请求，并返回给浏览器。

3、渲染页面的过程 ​

渲染过程 - 1

  • 根据 HTML 代码生成 DOM Tree ；
  • 根据 CSS 代码生成 CSSOM ；
  • 将 DOM Tree 和 CSSOM 整合形成 Render Tree 。

渲染过程 - 2

  • 根据 Render Tree 渲染页面；
  • 遇到 <script> 则暂停渲染，优先加载并执行 JS 代码，完成后再继续执行；
  • 直至把 Render Tree 渲染完成。

4、关于 window.onload 和 DOMContentLoaded ​

js
window.addEventListener('load', function () {
  //页面的全部资源加载完才会执行，包括图片、视频等
});

document.addEventListener('DOMContentLoaded', function () {
  //DOM 渲染完即可执行，此时图片、视频还可能没加载完 -> 尽量选择此方法
});
window.addEventListener('load', function () {
  //页面的全部资源加载完才会执行，包括图片、视频等
});

document.addEventListener('DOMContentLoaded', function () {
  //DOM 渲染完即可执行，此时图片、视频还可能没加载完 -> 尽量选择此方法
});

二、性能优化 ​

性能优化是一个综合性的问题，永远没有标准答案，下面将从几个方面来讲解性能优化的内容。

1、性能优化原则 ​

  • 多使用内存、缓存或其他方法。
  • 减少 CPU 计算量，减少网络加载耗时。
  • 适用于所有编程的优化方法 —— 空间换时间。

2、性能优化的方法 ​

（1） 让加载更快

（2） 让渲染更快

3、让加载更快 ​

（1）减少资源体积

  • 压缩代码： 可以通过压缩代码来减少资源体积，包括 js 文件、 css 文件和图片都可以进行压缩。同时服务器端 可以通过 gzip 算法来对资源进行压缩。

（2）减少访问次数

  • 合并代码： 比如说我们写了三四个文件，但通过打包可能就只剩下一个文件，并且文件里面是以一行的形式出现，或者雪碧图也算是其中一种方式。

  • SSR 服务器端渲染：

    服务端把网页和数据一起加载，一起渲染。

    非 SSR：先加载网页，再加载数据，再渲染数据，这个过程听起来就优点繁琐。

    早期的 JSP 、ASP 、PHP，现在的 vue SSR 、React SSR。

  • 缓存：

    举个例子：假设有 10 个资源，如果每次请求都要请求 10 次，那这样子是非常耗时的；那如果 10 个资源中有 6 个命中了缓存，则只需要请求另外 4 个。

    那如何做缓存来达到减少访问次数呢？

    前端会在静态资源上加 hash 后缀，根据文件内容计算 hash 。当文件内容不变时，则 hash 和 url 都不变。此时 url 和文件不变，则会自动触发 http 缓存机制，返回 304 。

（3）使用更快的网络

  • 通过 CDN 来操作：

    CDN ，即内容分发网络(Content Delivery Network，简称 CDN )，是建立并覆盖在承载网之上，由分布在不同区域的边缘节点服务器群组成的分布式网络。

    CDN 就是一个反向代理，根据地域来做网络服务，主要是前端用来做静态资源加载，通常在前端项目部署的时候进行这项操作。

    我们平常所使用的 bootstrap 、 JQuery 一般都采用 cdn 的形式。

    这里我也不是特别了解 cdn 的内容，只能才疏学浅的进行介绍。附上一篇我看完觉得比较好理解的文章，大家可以根据需求进行查看~

4、让渲染更快 ​

（1）html、css、js 和图片层面

  • css 放在 head ， JS 放在 body 最下面；

  • 尽早开始执行 JS ，用 DOMContentLoaded 触发；

  • 懒加载（图片懒加载，上滑加载更多）。

    html
    <img id="img1" src="preview.png" data-realsrc="abe.png" />
<script type="text/javascript">
  let img1 = document.getElementById('img1');
  //把真实的图片data-realsrc赋值给预览的图片src
  img1.src = img1.getAttribute('data-realsrc');
  //…… 一系列逻辑操作
</script>
    <img id="img1" src="preview.png" data-realsrc="abe.png" />
<script type="text/javascript">
  let img1 = document.getElementById('img1');
  //把真实的图片data-realsrc赋值给预览的图片src
  img1.src = img1.getAttribute('data-realsrc');
  //…… 一系列逻辑操作
</script>

（2）从 DOM 层面

  • 对 DOM 查询进行缓存；
  • 从频繁进行 DOM 操作，变为合并到一起进行 DOM 结构插入；

注：关于 DOM 的性能优化我有在之前的一篇文章中讲过，在主题一的第 4 小点，这里不再进行细讲，大家可以根据自身需求进行查阅~

（3）防抖 debounce 和 节流 throttle

关于防抖和节流的讲解，详细见下方。

三、防抖和节流 ​

1、防抖 debounce ​

（1）含义： 从频繁执行触发变为只在最后一次触发。

（2）发生场景： 监听一个输入框，如果直接用 keyup 事件，则每输入一个文字都会触发 onchange 事件，频繁执行操作。

（3）防抖解决： 用户输入结束或暂停时，才会触发 change 事件。

（4）引例阐述

假设我们现在要监听一个输入框的值，此时我们直接用 keyup 事件来实现。实现方式如下：

html
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
  <head>
    <meta charset="UTF-8" />
    <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge" />
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0" />
    <title>Document</title>
  </head>
  <body>
    <input type="text" id="input1" />

    <script type="text/javascript">
      const input1 = document.getElementById('input1');
      input1.addEventListener('keyup', function () {
        console.log(input1.value);
      });
    </script>
  </body>
</html>
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
  <head>
    <meta charset="UTF-8" />
    <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge" />
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0" />
    <title>Document</title>
  </head>
  <body>
    <input type="text" id="input1" />

    <script type="text/javascript">
      const input1 = document.getElementById('input1');
      input1.addEventListener('keyup', function () {
        console.log(input1.value);
      });
    </script>
  </body>
</html>

此时浏览器的显示效果是这样的。

防抖场景

大家可以发现，当我们使用 keyup 事件处理，每当我们输入一个字母时，浏览器就会频繁进行打印，这样看起来也太耗费性能了。

于是就有了防抖的解决方案，防抖通过对频繁执行的操作变为只在最后一次执行。实现方式如下：

html
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
  <head>
    <meta charset="UTF-8" />
    <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge" />
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0" />
    <title>Document</title>
  </head>
  <body>
    <input type="text" id="input1" />

    <script type="text/javascript">
      const input1 = document.getElementById('input1');
      let timer = null;
      input1.addEventListener('keyup', function () {
        if (timer) {
          clearTimeout(timer);
        }
        timer = setTimeout(() => {
          //模拟触发 change 事件
          console.log(input1.value);

          //清空定时器
          timer = null;
        }, 500);
        //  console.log(input1.value);
      });
    </script>
  </body>
</html>
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
  <head>
    <meta charset="UTF-8" />
    <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge" />
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0" />
    <title>Document</title>
  </head>
  <body>
    <input type="text" id="input1" />

    <script type="text/javascript">
      const input1 = document.getElementById('input1');
      let timer = null;
      input1.addEventListener('keyup', function () {
        if (timer) {
          clearTimeout(timer);
        }
        timer = setTimeout(() => {
          //模拟触发 change 事件
          console.log(input1.value);

          //清空定时器
          timer = null;
        }, 500);
        //  console.log(input1.value);
      });
    </script>
  </body>
</html>

此时浏览器的显示效果是这样的。

防抖解决

通过上图发现，当我们在输入框输入字母时，只在最后输入结束时控制台才打印结果出来。而不会像上面那样频繁打印，因此通过防抖，实现了把频繁执行变为了只在最后一次执行的操作。

（5）封装防抖函数

通过上面的例子，相信大家对防抖有了一个基础的了解。接下来我们通过封装函数来实现相同效果的防抖功能。具体代码如下：

html
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
  <head>
    <meta charset="UTF-8" />
    <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge" />
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0" />
    <title>Document</title>
  </head>
  <body>
    <input type="text" id="input1" />

    <script type="text/javascript">
      const input1 = document.getElementById('input1');

      // 封装一个防抖函数
      function debounce(fn, delay = 500) {
        // timer 是在闭包中的
        let timer = null;

        return function () {
          if (timer) {
            clearTimeout(timer);
          }
          timer = setTimeout(() => {
            fn.apply(this, arguments);
          }, delay);
        };
      }

      //运用防抖函数实现input输入框触发操作
      input1.addEventListener(
        'keyup',
        debounce(function () {
          console.log(input1.value);
        }, 600)
      );
    </script>
  </body>
</html>
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
  <head>
    <meta charset="UTF-8" />
    <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge" />
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0" />
    <title>Document</title>
  </head>
  <body>
    <input type="text" id="input1" />

    <script type="text/javascript">
      const input1 = document.getElementById('input1');

      // 封装一个防抖函数
      function debounce(fn, delay = 500) {
        // timer 是在闭包中的
        let timer = null;

        return function () {
          if (timer) {
            clearTimeout(timer);
          }
          timer = setTimeout(() => {
            fn.apply(this, arguments);
          }, delay);
        };
      }

      //运用防抖函数实现input输入框触发操作
      input1.addEventListener(
        'keyup',
        debounce(function () {
          console.log(input1.value);
        }, 600)
      );
    </script>
  </body>
</html>

2、节流 throttle ​

（1）含义： 从频繁执行触发变为每隔一段时间触发一次。

（2）发生场景： 拖拽一个元素时，直接用 drag 事件，则会频繁触发，很容易导致卡顿。

（3）节流解决： 无论拖拽速度多快，都会每隔 100ms 触发一次（这里的 100ms 不是固定值，也可设置成其它的值）。

（4）引例阐述

假设我们现在要拖拽一个元素，并且想要随时拿到该元素被拖拽的值。此时我们直接用 drag 事件来实现。实现方式如下：

html
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
  <head>
    <meta charset="UTF-8" />
    <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge" />
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0" />
    <title>Document</title>
    <style>
      #div1 {
        border: 1px solid #ccc;
        width: 200px;
        height: 100px;
      }
    </style>
  </head>
  <body>
    <div id="div1" draggable="true">可拖拽</div>

    <script type="text/javascript">
      const div1 = document.getElementById('div1');
      //用节流之前
      div1.addEventListener('drag', function (e) {
        console.log(e.offsetX, e.offsetY);
      });
    </script>
  </body>
</html>
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
  <head>
    <meta charset="UTF-8" />
    <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge" />
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0" />
    <title>Document</title>
    <style>
      #div1 {
        border: 1px solid #ccc;
        width: 200px;
        height: 100px;
      }
    </style>
  </head>
  <body>
    <div id="div1" draggable="true">可拖拽</div>

    <script type="text/javascript">
      const div1 = document.getElementById('div1');
      //用节流之前
      div1.addEventListener('drag', function (e) {
        console.log(e.offsetX, e.offsetY);
      });
    </script>
  </body>
</html>

此时浏览器的显示效果是这样的。

节流场景

大家可以发现，当我们使用 drag 事件处理，每当我们拖拽元素时，浏览器就会频繁进行打印，这样似乎有一点点耗费性能。

于是就有了节流的解决方案，节流通过对频繁执行的操作变为只在每隔一段时间操作。实现方式如下：

html
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
  <head>
    <meta charset="UTF-8" />
    <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge" />
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0" />
    <title>Document</title>
    <style>
      #div1 {
        border: 1px solid #ccc;
        width: 200px;
        height: 100px;
      }
    </style>
  </head>
  <body>
    <div id="div1" draggable="true">可拖拽</div>

    <script type="text/javascript">
      const div1 = document.getElementById('div1');

      // 用节流之后
      let timer = null;
      div1.addEventListener('drag', function (e) {
        if (timer) {
          return;
        }
        timer = setTimeout(() => {
          console.log(e.offsetX, e.offsetY);

          timer = null;
        }, 500);
      });
    </script>
  </body>
</html>
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
  <head>
    <meta charset="UTF-8" />
    <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge" />
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0" />
    <title>Document</title>
    <style>
      #div1 {
        border: 1px solid #ccc;
        width: 200px;
        height: 100px;
      }
    </style>
  </head>
  <body>
    <div id="div1" draggable="true">可拖拽</div>

    <script type="text/javascript">
      const div1 = document.getElementById('div1');

      // 用节流之后
      let timer = null;
      div1.addEventListener('drag', function (e) {
        if (timer) {
          return;
        }
        timer = setTimeout(() => {
          console.log(e.offsetX, e.offsetY);

          timer = null;
        }, 500);
      });
    </script>
  </body>
</html>

此时浏览器的显示效果是这样的。

节流解决

通过上图发现，当我们在拖拽时，不再像刚刚那样频繁打印，而是有规律的每隔 500ms 打印一次，这样子看起来就比刚刚的频繁触发要好很多了。所以，节流是通过将频繁执行改为每隔一段时间执行。

（5）封装节流函数

通过上面的例子，相信大家对节流有了一个基础的了解。接下来我们通过封装函数来实现相同效果的节流功能。具体代码如下：

html
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
  <head>
    <meta charset="UTF-8" />
    <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge" />
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0" />
    <title>Document</title>
  </head>
  <body>
    <input type="text" id="input1" />

    <script type="text/javascript">
      const input1 = document.getElementById('input1');

      // 封装一个节流函数
      function throttle(fn, delay = 500) {
        let timer = null;
        return function () {
          if (timer) {
            return;
          }
          timer = setTimeout(() => {
            fn.apply(this, arguments);
            timer = null;
          }, delay);
        };
      }

      //运用节流函数实现拖拽时每隔一段时间触发操作
      div1.addEventListener(
        'drag',
        throttle(function (e) {
          console.log(e.offsetX, e.offsetY);
        }, 200)
      );
    </script>
  </body>
</html>
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
  <head>
    <meta charset="UTF-8" />
    <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge" />
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0" />
    <title>Document</title>
  </head>
  <body>
    <input type="text" id="input1" />

    <script type="text/javascript">
      const input1 = document.getElementById('input1');

      // 封装一个节流函数
      function throttle(fn, delay = 500) {
        let timer = null;
        return function () {
          if (timer) {
            return;
          }
          timer = setTimeout(() => {
            fn.apply(this, arguments);
            timer = null;
          }, delay);
        };
      }

      //运用节流函数实现拖拽时每隔一段时间触发操作
      div1.addEventListener(
        'drag',
        throttle(function (e) {
          console.log(e.offsetX, e.offsetY);
        }, 200)
      );
    </script>
  </body>
</html>

四、写在最后 ​

关于前端性能优化的一些基础内容就讲到这里啦！

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