不要再問“那怎么可能”报破，而是問“為什么不能”
大家好，我是柒八九千绪。
今天充易，我們來談?wù)劊瑸g覽器的關(guān)鍵渲染路徑荸型。針對(duì)瀏覽器的一些其他文章盹靴，我們前面有介紹。分別從瀏覽器架構(gòu)和最新的渲染引擎介紹了關(guān)于頁面渲染的相關(guān)概念瑞妇。對(duì)應(yīng)連接如下稿静。
而今天的主角是<span style="font-weight:800;color:#FFA500;font-size:18px">{關(guān)鍵渲染路徑| Critical Rendering Path}</span>。它是影響頁面在加載階段的主要標(biāo)準(zhǔn)辕狰。
這里再啰嗦一點(diǎn)改备，通常一個(gè)頁面有三個(gè)階段
-
加載階段
- 是指從發(fā)出請(qǐng)求到渲染出完整頁面的過程
- 影響到這個(gè)階段的主要因素有網(wǎng)絡(luò)和 JavaScript 腳本
-
交互階段
- 主要是從頁面加載完成到用戶交互的整個(gè)過程
- 影響到這個(gè)階段的主要因素是 JavaScript 腳本
-
關(guān)閉階段
- 主要是用戶發(fā)出關(guān)閉指令后頁面所做的一些清理操作
好了，時(shí)間不早了蔓倍。開干绍妨。
你能所學(xué)到的知識(shí)點(diǎn)
- 關(guān)鍵渲染路徑的各種指標(biāo)
- <span style="font-weight:800;color:#FFA500;font-size:18px">{關(guān)鍵資源| Critical Resource}</span>：所有可能阻礙頁面渲染的資源
- <span style="font-weight:800;color:#FFA500;font-size:18px">{關(guān)鍵路徑長(zhǎng)度|Critical Path Length}</span>：獲取構(gòu)建頁面所需的所有關(guān)鍵資源所需的 RTT（Round Trip Time）
- <span style="font-weight:800;color:#FFA500;font-size:18px">{關(guān)鍵字節(jié)| Critical Bytes}</span>：作為完成和構(gòu)建頁面的一部分而傳輸?shù)?strong>字節(jié)總數(shù)润脸。
- 重溫HTTP緩存
- 針對(duì)關(guān)鍵渲染路徑進(jìn)行各種優(yōu)化處理
- 針對(duì)
React應(yīng)用做優(yōu)化處理
1. 加載階段關(guān)鍵數(shù)據(jù)
<span style="font-weight:800;color:#FFA500;font-size:18px">{文檔對(duì)象模型| Document Object Model}</span>
DOM:是
HTML頁面在解析后，基于對(duì)象的表現(xiàn)形式他去。
DOM是一個(gè)應(yīng)用編程接口（API）毙驯，通過創(chuàng)建表示文檔的樹,以一種獨(dú)立于平臺(tái)和語言的方式訪問和修改一個(gè)頁面的內(nèi)容和結(jié)構(gòu)。
在 HTML 文檔中灾测，Web開發(fā)者可以使用JS來CRUD DOM 結(jié)構(gòu)爆价，其主要的目的是動(dòng)態(tài)改變HTML文檔的結(jié)構(gòu)。
DOM 將整個(gè)
HTML頁面抽象為一組分層節(jié)點(diǎn)
DOM 并非只能通過 JS 訪問, 像<span style="font-weight:700;color:green;">{可伸縮矢量圖| SVG}</span>媳搪、<span style="font-weight:700;color:green;">{數(shù)學(xué)標(biāo)記語言| MathML}</span>和<span style="font-weight:700;color:green;">{同步多媒體集成語言| SMIL}</span>都增加了該語言獨(dú)有的 DOM 方法和接口铭段。
一旦HTML被解析，就會(huì)建立一個(gè)DOM樹秦爆。
下面的代碼有三個(gè)區(qū)域：header序愚、main和footer。并且style.css為外部文件等限。
<html>
<head>
<link rel="stylesheet" href="style.css">
<title>關(guān)鍵渲染路徑示例</title>
<body>
<header>
<h1>...</h1>
<p>...</p>
</header>
<main>
<h1>...</h1>
<p>...</p>
</main>
<footer>
<small>...</small>
</footer>
</body>
</head>
</html>
當(dāng)上述 HTML 代碼被瀏覽器解析為 DOM樹狀結(jié)構(gòu)時(shí)爸吮，其各個(gè)節(jié)點(diǎn)的關(guān)系如下。
每個(gè)瀏覽器都需要一些時(shí)間解析HTML望门。并且形娇，清晰的語義標(biāo)記有助于減少瀏覽器解析HTML所需的時(shí)間。(不完整或者錯(cuò)誤的語義標(biāo)記筹误，還需要瀏覽器根據(jù)上下文去分析和判斷)
具體桐早，瀏覽器是如何將HTML字符串信息剥险，轉(zhuǎn)換成能夠被JS操作的DOM對(duì)象寻狂，不在此文的討論范圍內(nèi)肾扰。不過酣藻，我們可以舉一個(gè)很小的例子。在我們JS算法探險(xiǎn)之棧(Stack)中馅袁，有一個(gè)題就是如何判斷括號(hào)的正確性磕蛇。
給定一個(gè)只包括 '('命锄，')'钾唬，'{'，'}'侠驯，'[',']' 的字符串 s 抡秆，判斷字符串是否有效。 有效字符串需滿足：
左括號(hào)必須用相同類型的右括號(hào)閉合吟策。
左括號(hào)必須以正確的順序閉合儒士。
示例：
輸入：s = "()[]{}" 輸出：true
輸入：s = "(]" 輸出：false
其實(shí)，上面的例子就是最簡(jiǎn)單的一種標(biāo)簽匹配檩坚∽帕茫或者說的穩(wěn)妥點(diǎn)诅福，它們的主要思想是一致的。
CSSOM Tree
CSSOM也是一個(gè)基于對(duì)象的樹拖叙。它負(fù)責(zé)處理與DOM樹相關(guān)的樣式氓润。
承接上文，我們這里有和上面HTML配套的CSS樣式薯鳍。
header{
background-color: white;
color: black;
}
p{
font-weight:400;
}
h1{
font-size:72px;
}
small{
text-align:left
}
對(duì)于上述CSS聲明咖气，CSSOM樹將顯示如下。
由于挖滤，css的部分屬性能夠被繼承崩溪，所以，在父級(jí)節(jié)點(diǎn)定義的屬性斩松，如果滿足情況伶唯，子節(jié)點(diǎn)也是會(huì)有對(duì)應(yīng)的屬性信息，最后將對(duì)應(yīng)的樣式信息惧盹，渲染到頁面上乳幸。
一般來說，CSS被認(rèn)為是一種<span style="font-weight:800;color:#FFA500;font-size:18px">{阻斷渲染| Render-Blocking}</span>資源岭参。
什么是渲染阻斷反惕？渲染阻塞資源是一個(gè)組件，它將不允許瀏覽器渲染整個(gè)DOM樹演侯，直到給定的資源被完全加載姿染。CSS 是一種渲染阻斷資源，因?yàn)樵贑SS完全加載之前秒际，你無法渲染樹悬赏。
起初，頁面中所有CSS信息都被存放在一個(gè)文件中 ÷玻現(xiàn)在闽颇，開發(fā)人員通過一些技術(shù)手段，能夠?qū)?code>CSS文件分割開來寄锐，只在渲染的早期階段提供關(guān)鍵樣式兵多。
執(zhí)行JS
先將一個(gè)小知識(shí)點(diǎn)，其實(shí)橄仆，在前面的文章中剩膘，我們已經(jīng)講過了。這里盆顾，我們?cè)賳乱槐椤?/p>
在瀏覽器環(huán)境下怠褐，JS = ECMAScript + DOM + BOM。
ECMAScript
JS的核心部分您宪，即 ECMA-262 定義的語言奈懒，并不局限于 Web 瀏覽器奠涌。
Web 瀏覽器只是 ECMAScript 實(shí)現(xiàn)可能存在的一種<span style="font-weight:800;color:#FFA500;font-size:18px">{宿主環(huán)境| Host Environment}</span>。而宿主環(huán)境提供 ECMAScript 的基準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)和與環(huán)境自身交互必需的擴(kuò)展磷杏。(比如 DOM 使用 ECMAScript 核心類型和語法溜畅，提供特定于環(huán)境的額外功能)。
像我們比較常見的Web 瀏覽器茴丰、 Node.js和已經(jīng)被淘汰的 Adobe Flash都是ECMA的宿主環(huán)境达皿。
ECMAScript 只是對(duì)實(shí)現(xiàn)ECMA-262規(guī)范的一門語言的稱呼， JS 實(shí)現(xiàn)了 ECMAScript贿肩，Adobe ActionScript 也實(shí)現(xiàn) ECMAScript峦椰。
上面的內(nèi)容只是做一個(gè)知識(shí)點(diǎn)的補(bǔ)充，我們這篇文章中出現(xiàn)的JS還是一般意義上的含義：即javascript文本信息汰规。
JavaScript 是一種用來操作DOM的語言汤功。這些操作花費(fèi)時(shí)間，并增加網(wǎng)站的整體加載時(shí)間溜哮。所有滔金，
JavaScript代碼被稱為 <span style="font-weight:800;color:#FFA500;font-size:18px">{解析器阻塞| Parser Blocking}</span>資源。
什么是解析器阻塞茂嗓？當(dāng)需要下載和執(zhí)行JavaScript代碼時(shí)餐茵，瀏覽器會(huì)暫停執(zhí)行和構(gòu)建DOM樹。當(dāng)JavaScript代碼被執(zhí)行完后述吸，DOM樹的構(gòu)建才繼續(xù)進(jìn)行忿族。
所以才有， JavaScript是一種昂貴的資源的說法蝌矛。
示例演示
下面是一段HTML代碼的演示結(jié)果道批，顯示了一些文字和圖片。正如你所看到的入撒，整個(gè)頁面的顯示只花了大約40ms隆豹。即使有一張圖片，頁面顯示的時(shí)間也更短茅逮。這是因?yàn)樵谶M(jìn)行第一次繪制時(shí)璃赡，圖像沒有被當(dāng)作關(guān)鍵資源。
記住献雅，
<span style="font-weight:800;color:#FFA500;font-size:18px">{關(guān)鍵渲染路徑| Critical Rendering Path}</span>都是關(guān)于
HTML碉考、CSS和Javascript的
現(xiàn)在，在這段代碼中添加css惩琉。正如下圖所示豆励，一個(gè)額外的請(qǐng)求被觸發(fā)了夺荒。盡管加載html文件的時(shí)間減少了瞒渠，但處理和顯示頁面的總體時(shí)間卻增加了近10倍良蒸。為什么呢？
普通的
HTML并不涉及太多的資源獲取和解析工作伍玖。但是嫩痰，對(duì)于CSS文件，必須構(gòu)建一個(gè)CSSOM窍箍。HTML的DOM和CSS的CSSOM都必須被構(gòu)建串纺。這無疑是一個(gè)耗時(shí)的過程。JavaScript很有可能會(huì)查詢CSSOM椰棘。這意味著纺棺，在執(zhí)行任何JavaScript之前，CSS文件必須被完全下載和解析邪狞。
注意：domContentLoaded 在HTML DOM被完全解析和加載時(shí)被觸發(fā)祷蝌。該事件不會(huì)等待image、子frame甚至是樣式表被完全加載帆卓。唯一的目標(biāo)是文檔被加載巨朦。可以在window中添加事件剑令，以查看DOM是否被解析和加載糊啡。
window.addEventListener('DOMContentLoaded', (event) => {
console.log('DOM被解析且加載成功');
});
即使你選擇用內(nèi)聯(lián)腳本取代外部文件，性能也不會(huì)有大的改變吁津。主要是因?yàn)樾枰獦?gòu)建CSSOM棚蓄。如果你考慮使用外部腳本，可以添加 async屬性腺毫。這將解除對(duì)解析器的阻斷癣疟。
關(guān)鍵路徑相關(guān)術(shù)語
<span style="font-weight:800;color:#FFA500;font-size:18px">{關(guān)鍵資源| Critical Resource}</span>：所有可能阻礙頁面渲染的資源
-
<span style="font-weight:800;color:#FFA500;font-size:18px">{關(guān)鍵路徑長(zhǎng)度|Critical Path Length}</span>：獲取構(gòu)建頁面所需的所有關(guān)鍵資源所需的 RTT（Round Trip Time）
- 當(dāng)使用
TCP協(xié)議傳輸一個(gè)文件時(shí)，由于TCP的特性潮酒，這個(gè)數(shù)據(jù)并不是一次傳輸?shù)椒?wù)端的睛挚，而是需要拆分成一個(gè)個(gè)數(shù)據(jù)包來回多次進(jìn)行傳輸?shù)?/li> -
RTT就是這里的往返時(shí)延- 它是網(wǎng)絡(luò)中一個(gè)重要的性能指標(biāo)表示從發(fā)送端發(fā)送數(shù)據(jù)開始，到發(fā)送端收到來自接收端的確認(rèn)急黎，總共經(jīng)歷的時(shí)延
- 通常 1 個(gè)
HTTP的數(shù)據(jù)包在14KB左右- 首先是請(qǐng)求
HTML資源扎狱，假設(shè)大小是6KB，小于14KB勃教，所以 1 個(gè) RTT 就可以解決
- 首先是請(qǐng)求
- 至于
JavaScript和CSS文件- 由于渲染引擎有一個(gè)預(yù)解析的線程,在接收到
HTML數(shù)據(jù)之后,預(yù)解析線程會(huì)快速掃描HTML數(shù)據(jù)中的關(guān)鍵資源,一旦掃描到了淤击，會(huì)立馬發(fā)起請(qǐng)求 - 可以認(rèn)為
JavaScript和CSS是同時(shí)發(fā)起請(qǐng)求的,所以它們的請(qǐng)求是重疊的，計(jì)算它們的 RTT 時(shí),只需要計(jì)算體積最大的那個(gè)數(shù)據(jù)就可以了
- 由于渲染引擎有一個(gè)預(yù)解析的線程,在接收到
- 當(dāng)使用
<span style="font-weight:800;color:#FFA500;font-size:18px">{關(guān)鍵字節(jié)| Critical Bytes}</span>：作為完成和構(gòu)建頁面的一部分而傳輸?shù)?strong>字節(jié)總數(shù)故源。
在我們的第一個(gè)例子中污抬，如果是普通的HTML腳本，上面各個(gè)指標(biāo)的值如下
- 1個(gè)關(guān)鍵資源(
html) - 1個(gè)RTT
- 192字節(jié)的數(shù)據(jù)
在第二個(gè)例子中，一個(gè)普通的HTML和外部CSS腳本印机，上面各個(gè)指標(biāo)的值如下
- 2個(gè)關(guān)鍵資源(
html+css) - 2個(gè)RTT
- 400字節(jié)的數(shù)據(jù)
如果你希望優(yōu)化任何框架中的關(guān)鍵渲染路徑矢腻，你需要在上述指標(biāo)上下功夫并加以改進(jìn)。
- 優(yōu)化關(guān)鍵資源
- 將
JavaScript和CSS改成內(nèi)聯(lián)的形式 （性能提升不是很大）- 如果
JavaScript代碼沒有DOM或者CSSOM的操作,則可以改成sync或者defer屬性- 首屏內(nèi)容可以優(yōu)先加載射赛，非首屏內(nèi)容采用滾動(dòng)加載
- 優(yōu)化關(guān)鍵路徑長(zhǎng)度
- 壓縮
CSS和JavaScript資源- 移除
HTML多柑、CSS、JavaScript文件中一些注釋內(nèi)容- 優(yōu)化關(guān)鍵字節(jié)
- 通過減少關(guān)鍵資源的個(gè)數(shù)和減少關(guān)鍵資源的大小搭配來實(shí)現(xiàn)
- 使用
CDN來減少每次RTT時(shí)長(zhǎng)
減少渲染器阻塞資源
懶加載
加載的關(guān)鍵是 "懶加載"楣责。任何媒體資源竣灌、CSS、JavaScript秆麸、圖像初嘹、甚至HTML都可以被懶加載。每次加載有限的頁面的內(nèi)容沮趣，可以提高關(guān)鍵渲染路徑削樊。
- 不要在加載頁面時(shí)加載這個(gè)整個(gè)頁面的
CSS、JavaScript和HTML兔毒。 - 相反漫贞，可以為一個(gè)
button添加一個(gè)事件監(jiān)聽，只有在用戶點(diǎn)擊按鈕時(shí)才加載腳本育叁。 - 使用
Webpack來完成懶加載功能迅脐。
這里有一些利用純JavaScript實(shí)現(xiàn)懶加載的技術(shù)。
比如豪嗽，現(xiàn)在又一個(gè)<img/>/<iframe/> 在這些情況下谴蔑，我們可以利用<img>和<iframe>標(biāo)簽附帶的默認(rèn)loading屬性。當(dāng)瀏覽器看到這個(gè)標(biāo)簽時(shí)龟梦，它會(huì)推遲加載iframe和image隐锭。具體語法如下：
<img src="image.png" loading="lazy">
<iframe src="abc.html" loading="lazy"></iframe>
注意：loading=lazy的懶加載不應(yīng)該用在非滾動(dòng)視圖上。
不能利用loading=lazy的瀏覽器中计贰，你可以使用IntersectionObserver钦睡。這個(gè)API設(shè)置了一個(gè)根，并為每個(gè)元素的可見性配置了根的比率躁倒。當(dāng)一個(gè)元素在視口中是可見的荞怒，它就會(huì)被加載。
IntersectionObserverEntry對(duì)象提供目標(biāo)元素的信息秧秉，一共有六個(gè)屬性褐桌。
每個(gè)屬性的含義如下。
time：可見性發(fā)生變化的時(shí)間象迎，是一個(gè)高精度時(shí)間戳荧嵌，單位為毫秒target：被觀察的目標(biāo)元素，是一個(gè)DOM節(jié)點(diǎn)對(duì)象rootBounds：根元素的矩形區(qū)域的信息，getBoundingClientRect()方法的返回值啦撮，如果沒有根元素（即直接相對(duì)于視口滾動(dòng)）恋技，則返回nullboundingClientRect：目標(biāo)元素的矩形區(qū)域的信息intersectionRect：目標(biāo)元素與視口（或根元素）的交叉區(qū)域的信息intersectionRatio：目標(biāo)元素的可見比例，即intersectionRect占boundingClientRect的比例逻族，完全可見時(shí)為1，完全不可見時(shí)小于等于0
- 我們觀察所有具有
.lazy類的元素骄崩。 - 當(dāng)具有
.lazy類的元素在視口上時(shí)聘鳞，相交率會(huì)降到零以下。如果相交率為零或低于零要拂，說明目標(biāo)不在視口內(nèi)抠璃。而且，不需要做什么脱惰。
var intersectionObserver = new IntersectionObserver(function(entries) {
if (entries[0].intersectionRatio <= 0) return;
//intersection ratio 在0上搏嗡，說明在視口上能看到
console.log('進(jìn)行加載處理');
});
// 針對(duì)目標(biāo)DOM進(jìn)行處理
intersectionObserver.observe(document.querySelector('.lazy));
Async, Defer, Preload
注意：Async 和 Defer 是用于外部腳本的屬性。
使用Async處理腳本
當(dāng)使用 Async 時(shí)拉一，將允許瀏覽器在下載 JavaScript 資源時(shí)做其他事情采盒。一旦下載完成，下載的JavaScript資源將被執(zhí)行蔚润。
-
JavaScript是異步下載的磅氨。 - 所有其他腳本的執(zhí)行將被暫停。
- DOM渲染將同時(shí)發(fā)生嫡纠。
- DOM渲染將只在腳本執(zhí)行時(shí)暫停烦租。
- 渲染阻塞的JavaScript問題可以使用
async屬性來解決。
如果一個(gè)資源不重要除盏，甚至不要使用async叉橱，完全省略它
<p>...執(zhí)行腳本之前，能看到的內(nèi)容...</p>
<script>
document.addEventListener('DOMContentLoaded', () => alert("DOM 被構(gòu)建完成!"));
</script>
<script async src=""></script>
<p>...上述腳本執(zhí)行完者蠕，才能看到此內(nèi)容 ...</p>
使用Defer處理腳本
當(dāng)使用Defer時(shí)窃祝，JavaScript 資源將在HTML渲染時(shí)被下載。然而踱侣，執(zhí)行不會(huì)在腳本被下載后立即發(fā)生锌杀。相反，它會(huì)等待HTML文件被完全渲染泻仙。
- 腳本的執(zhí)行只發(fā)生在渲染完成之后糕再。
-
Defer可以使你的JavaScript資源絕對(duì)不會(huì)阻斷渲染
<p>...執(zhí)行腳本之前，能看到的內(nèi)容...</p>
<script defer src=""></script>
<p>...此內(nèi)容不被js所阻塞玉转，也就是說能立即看到...</p>
使用Prelaod處理外部資源
當(dāng)使用Preload時(shí)突想，它被用于HTML文件中沒有的文件，但在渲染或解析JavaScript或CSS文件的時(shí)候。有了Preload猾担，瀏覽器就會(huì)下載資源袭灯，在資源可用的時(shí)候就會(huì)執(zhí)行。
- 使用
Prelaod绑嘹。瀏覽器會(huì)下載文件稽荧，即使它在你的頁面上是不必要的。 - 太多的預(yù)載會(huì)使你的頁面速度下降工腋。
- 當(dāng)有太多的預(yù)載文件時(shí)姨丈，使用預(yù)載的固有優(yōu)先權(quán)將受到影響。
- 只有在首屏頁面需要的文件才可以預(yù)載擅腰。
- 預(yù)載文件會(huì)在其他文件被渲染時(shí)才會(huì)被發(fā)現(xiàn)蟋恬。例如，你在一個(gè)
CSS文件內(nèi)添加一個(gè)字體的引用趁冈。在CSS文件被解析之前歼争，對(duì)字體的存在不會(huì)被知道。如果該字體被提前下載渗勘，它將提高你的網(wǎng)站速度沐绒。 -
預(yù)加載只用于
<link>標(biāo)簽。
<link rel="preload" href="style.css" as="style">
<link rel="preload" href="main.js" as="script">
編寫原生(Vanilla) JS旺坠，避免使用第三方腳本
原生 JS擁有很好的性能和可訪問性洒沦。對(duì)于一個(gè)特定的用例，你不需要全盤的依賴第三方腳本价淌。雖然這些庫往往能解決一堆問題申眼，但是依靠沉重的庫來解決簡(jiǎn)單的問題會(huì)導(dǎo)致你的代碼性能下降。
我們的要求不是避免使用框架和編寫100%的新代碼蝉衣。我們的要求是使用輔助函數(shù)和小規(guī)模的插件括尸。
<span style="font-weight:800;color:#FFA500;font-size:18px">{緩存| Caching}</span>和<span style="font-weight:800;color:#FFA500;font-size:18px">{失效| Expiring}</span>內(nèi)容
如果資源在你的頁面上被反復(fù)使用，那么一直加載它們將是一種折磨病毡。這類似于每次都在加載網(wǎng)站濒翻。緩存將有助于防止這種循環(huán)。在HTTP響應(yīng)頭中給內(nèi)容提供過期信息,只有在它們過期時(shí)才加載啦膜。
HTTP緩存
我們之前在網(wǎng)絡(luò)拾遺之Http緩存就介紹過有送，關(guān)于http緩存的知識(shí)點(diǎn)，我就直接拿來主義了僧家。
最好最快的請(qǐng)求就是沒有請(qǐng)求
瀏覽器對(duì)靜態(tài)資源的緩存本質(zhì)上是 HTTP 協(xié)議的緩存策略雀摘，其中又可以分為強(qiáng)制緩存和協(xié)商緩存。
兩種緩存策略都會(huì)將資源緩存到本地
- 強(qiáng)制緩存策略根據(jù)過期時(shí)間決定使用本地緩存還是請(qǐng)求新資源：
- 協(xié)商緩存每次都會(huì)發(fā)出請(qǐng)求八拱，經(jīng)過服務(wù)器進(jìn)行對(duì)比后決定采用本地緩存還是新資源阵赠。
具體采用哪種緩存策略涯塔，由 HTTP 協(xié)議的首部（ Headers ）信息決定。
在網(wǎng)絡(luò)通信之生成HTTP消息中我們介紹過清蚀，消息頭按照用途可分為四大類
1. 通用頭：適用于請(qǐng)求和響應(yīng)的頭字段
2. 請(qǐng)求頭：用于表示請(qǐng)求消息的附加信息的頭字段
3. 響應(yīng)頭：用于表示響應(yīng)消息的附加信息的頭字段
4. 實(shí)體頭：用于消息體的附加信息的頭字段
我們對(duì)HTTP緩存用到的字段進(jìn)行一次簡(jiǎn)單的分類和匯總匕荸。
| 頭字段 | 所屬分組 |
|---|---|
| Expires | 實(shí)體頭 |
| Cache-control | 通用頭 |
| ETag | 實(shí)體頭 |
ETag: 在更新操作中，有時(shí)候需要基于上一次請(qǐng)求的響應(yīng)數(shù)據(jù)來發(fā)送下一次請(qǐng)求枷邪。在這種情況下榛搔，這個(gè)字段可以用來提供上次響應(yīng)與下次請(qǐng)求之間的關(guān)聯(lián)信息。上次響應(yīng)中东揣，服務(wù)器會(huì)通過
Etag向客戶端發(fā)送一個(gè)唯一標(biāo)識(shí)践惑，在下次請(qǐng)求中客戶端可以通過If-Match、If-None-Match救斑、If-Range字段將這個(gè)標(biāo)識(shí)告知服務(wù)器，這樣服務(wù)器就知道該請(qǐng)求和上次的響應(yīng)是相關(guān)的真屯。
這個(gè)字段的功能和 Cookie 是相同的脸候，但 Cookie 是網(wǎng)景（Netscape）公司自行開發(fā)的規(guī)格，而 Etag 是將其進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化后的規(guī)格
Expires 和 Cache-control:max-age=x(強(qiáng)緩存)
Expires和Cache-control:max-age=x是強(qiáng)制緩存策略的關(guān)鍵信息绑蔫，兩者均是響應(yīng)首部信息(后端返給客戶端)的运沦。
Expires 是 HTTP 1.0 加入的特性，通過指定一個(gè)明確的時(shí)間點(diǎn)作為緩存資源的過期時(shí)間配深，在此時(shí)間點(diǎn)之前客戶端將使用本地緩存的文件應(yīng)答請(qǐng)求携添，而不會(huì)向服務(wù)器發(fā)出實(shí)體請(qǐng)求。
Expires 的優(yōu)點(diǎn):
- 可以在緩存過期時(shí)間內(nèi)減少客戶端的 HTTP 請(qǐng)求
- 節(jié)省了客戶端處理時(shí)間和提高了 Web 應(yīng)用的執(zhí)行速度
- 減少了服務(wù)器負(fù)載以及客戶端網(wǎng)絡(luò)資源的消耗
對(duì)應(yīng)的語法
Expires: <http-date>
<http-date>是一個(gè) HTTP-日期 時(shí)間戳
Expires: Wed, 24 Oct 2022 14:00:00 GMT
上述信息指定對(duì)應(yīng)資源的緩存過期時(shí)間為 2022年8月24日 14點(diǎn)
Expires一個(gè)致命的缺陷是：它所指定的時(shí)間點(diǎn)是以服務(wù)器為準(zhǔn)的時(shí)間篓叶，但是客戶端進(jìn)行過期判斷時(shí)是將本地的時(shí)間與此時(shí)間點(diǎn)對(duì)比烈掠。
如果客戶端的時(shí)間與服務(wù)器存在誤差，比如服務(wù)器的時(shí)間是 2022年 8月 23日 13 點(diǎn)缸托，而客戶端的時(shí)間是 2022年 8月 23日 15 點(diǎn)左敌，那么通過 Expires 控制的緩存資源將會(huì)失效，客戶端將會(huì)發(fā)送實(shí)體請(qǐng)求獲取對(duì)應(yīng)資源俐镐。
針對(duì)這個(gè)問題矫限， HTTP 1.1 新增了 Cache-control 首部信息以便更精準(zhǔn)地控制緩存。
常用的 Cache-control 信息有以下幾種佩抹。
no-cache:
使用ETag響應(yīng)頭來告知客戶端（瀏覽器叼风、代理服務(wù)器）這個(gè)資源首先需要被檢查是否在服務(wù)端修改過，在這之前不能被復(fù)用棍苹。這個(gè)意味著no-cache將會(huì)和服務(wù)器進(jìn)行一次通訊无宿，確保返回的資源沒有修改過，如果沒有修改過枢里，才沒有必要下載這個(gè)資源懈贺。反之经窖，則需要重新下載。no-store
在處理資源不能被緩存和復(fù)用的邏輯的時(shí)候與no-cache類似梭灿。然而画侣，他們之間有一個(gè)重要的區(qū)別。no-store要求資源每次都被請(qǐng)求并且下載下來堡妒。當(dāng)在處理隱私信息（private information）的時(shí)候配乱，這是一個(gè)重要的特性。public & private
public表示此響應(yīng)可以被瀏覽器以及中間緩存器無限期緩存皮迟，此信息并不常用搬泥，常規(guī)方案是使用max-age指定精確的緩存時(shí)間private表示此響應(yīng)可以被用戶瀏覽器緩存，但是不允許任何中間緩存器對(duì)其進(jìn)行緩存伏尼。 例如忿檩，用戶的瀏覽器可以緩存包含用戶私人信息的 HTML 網(wǎng)頁，但CDN卻不能緩存爆阶。max-age=<seconds>
指定從請(qǐng)求的時(shí)刻開始計(jì)算燥透，此響應(yīng)的緩存副本有效的最長(zhǎng)時(shí)間（單位：秒） 例如，max-age=360表示瀏覽器在接下來的 1 小時(shí)內(nèi)使用此響應(yīng)的本地緩存辨图，不會(huì)發(fā)送實(shí)體請(qǐng)求到服務(wù)器s-maxage=<seconds>s-maxage與max-age類似班套，這里的s代表共享，這個(gè)指令一般僅用于CDNs或者其他中間者（intermediary caches）故河。這個(gè)指令會(huì)覆蓋max-age和expires響應(yīng)頭吱韭。no-transform
中間代理有時(shí)會(huì)改變圖片以及文件的格式，從而達(dá)到提高性能的效果鱼的。no-transform指令告訴中間代理不要改變資源的格式
max-age指定的是緩存的時(shí)間跨度理盆，而非緩存失效的時(shí)間點(diǎn)，不會(huì)受到客戶端與服務(wù)器時(shí)間誤差的影響凑阶。
與 Expires 相比熏挎， max-age 可以更精確地控制緩存，并且比 Expires 有更高的優(yōu)先級(jí)
強(qiáng)制緩存策略下（ Cache-control 未指定 no-cache和
no-store）的緩存判斷流程
Etag 和 If-None-Match （協(xié)商緩存）
Etag是服務(wù)器為資源分配的字符串形式唯一性標(biāo)識(shí)晌砾，作為響應(yīng)首部信息返回給瀏覽器
瀏覽器在 Cache-control 指定 no-cache 或者 max-age和 Expires 均過期之后坎拐，將Etag 值通過 If-None-Match 作為請(qǐng)求首部信息發(fā)送給服務(wù)器。
服務(wù)器接收到請(qǐng)求之后养匈，對(duì)比所請(qǐng)求資源的 Etag 值是否改變哼勇，如果未改變將返回 304 Not Modified,并且根據(jù)既定的緩存策略分配新的 Cache-control 信息;如果資源發(fā)生了改變，則會(huì)
返回最新的資源以及重新分配的 Etag值呕乎。
如果強(qiáng)制瀏覽器使用協(xié)商緩存策略积担，需要將 Cache-control 首部信息設(shè)置為 no-cache ，這樣便不會(huì)判斷 max-age和 Expires 過期時(shí)間猬仁，從而每次資源請(qǐng)求都會(huì)經(jīng)過服務(wù)器對(duì)比帝璧。
JS層面做緩存處理(ServerWorker)
在純JavaScript中先誉，你可以自由地利用service workers來決定是否需要加載數(shù)據(jù)。例如的烁，我有兩個(gè)文件：style.css 和 script.js褐耳。我需要加載這些文件，我可以使用service workers來決定這些資源是否必須保持最新渴庆，或者可以使用緩存铃芦。
在Web性能優(yōu)化之Worker線程(上)我們有介紹過關(guān)于ServerWork的詳細(xì)介紹。如果感興趣襟雷，可以去瞅瞅刃滓。
當(dāng)用戶第一次啟動(dòng)單頁應(yīng)用程序時(shí)，安裝將被執(zhí)行耸弄。
self.addEventListener('install', function(event) {
event.waitUntil(
caches.open(cacheName).then(function(cache) {
return cache.addAll(
[
'styles.css',
'script.js'
]
);
})
);
});
當(dāng)用戶執(zhí)行一項(xiàng)操作時(shí)
document.querySelector('.lazy').addEventListener('click', function(event) {
event.preventDefault();
caches.open('lazy_posts’).then(function(cache) {
fetch('/get-article’).then(function(response) {
return response;
}).then(function(urls) {
cache.addAll(urls);
});
});
});
處理網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求
self.addEventListener('fetch', function(event) {
event.respondWith(
caches.open('lazy_posts').then(function(cache) {
return cache.match(event.request).then(function (response) {
return response
});
})
);
});
紙上得來終覺淺咧虎，絕知此事要躬行。道理计呈，都懂砰诵，我們來看看在實(shí)際開發(fā)中，如何做優(yōu)化處理震叮。我們按React開發(fā)為例子胧砰。
React 應(yīng)用中的優(yōu)化處理
優(yōu)化被分成兩個(gè)階段鳍鸵。
- 在應(yīng)用程序被加載之前
- 第二階段是在應(yīng)用加載后進(jìn)行優(yōu)化
階段一（加載前）
讓我們建立一個(gè)簡(jiǎn)單的應(yīng)用程序苇瓣，有如下的結(jié)構(gòu)。
HeaderSidebarFooter
代碼結(jié)構(gòu)如下偿乖。
webpack-demo
|- package.json
|- package-lock.json
|- webpack.config.js
|- /dist
|- /src
|- index.js
|- Header.js
|- Sidebar.js
|- Footer.js
|- loader.js
|- route.js
|- /node_modules
在我們的應(yīng)用程序中击罪，只有當(dāng)用戶登錄時(shí)，才應(yīng)該看到側(cè)邊欄贪薪。Webpack 是一個(gè)很好的工具媳禁，可以幫助我們進(jìn)行代碼拆分。如果我們啟用了代碼拆分画切，我們可以從App.js或Route組件對(duì) React進(jìn)行 Lazy加載處理竣稽。
我們把代碼按頁面邏輯進(jìn)行區(qū)分。只有當(dāng)應(yīng)用程序需要時(shí)霍弹，才會(huì)加載這些邏輯片段毫别。因此，代碼的整體重量保持較低典格。
例如岛宦，如果Sidebar組件只有在用戶登錄時(shí)才會(huì)被加載，我們有幾個(gè)方法來提高我們的應(yīng)用程序的性能耍缴。
首先砾肺，我們可以在路由層面對(duì)代碼進(jìn)行懶加載處理挽霉。如下面代碼所示，代碼被分成了三個(gè)邏輯塊变汪。只有當(dāng)用戶選擇了一個(gè)特定的路由時(shí)侠坎，每個(gè)塊才會(huì)被加載。這意味著疫衩，我們的DOM在初始繪制時(shí)不必將 Sidarbar 代碼作為其 Critical Bytes的一部分硅蹦。
import {
Switch,
browserHistory,
BrowserRouter as Router,
Route
} from 'react-router-dom';
const Header = React.lazy( () => import('Header'));
const Footer = React.lazy( () => import('Footer'));
const Sidebar = React.lazy( () => import('Sidebar'));
const Routes = (props) => {
return isServerAvailable ? (
<Router history={browserHistory}>
<Switch>
<Route path="/" exact><Redirect to='/Header' /></Route>
<Route path="/sidebar" exact component={props => <Sidebar {...props} />} />
<Route path="/footer" exact component={props => <Footer {...props} />} />
</Switch>
</Router>
}
同樣地，我們也可以從父級(jí)App.js中實(shí)現(xiàn)懶加載闷煤。這利用了React的條件渲染機(jī)制童芹。
const Header = React.lazy( () => import('Header'));
const Footer = React.lazy( () => import('Footer'));
const Sidebar = React.lazy( () => import('Sidebar'));
function App (props) {
return(
<React.Fragment>
<Header user = {props.user} />
{props.user ? <Sidebar user = {props.user /> : null}
<Footer/>
</React.Fragment>
)
}
談到條件渲染，React 允許我們?cè)邳c(diǎn)擊按鈕的情況下也能加載組件鲤拿。
import _ from 'lodash';
function buildSidebar() {
const element = document.createElement('div');
const button = document.createElement('button');
button.innerHTML = '登錄';
element.innerHTML = _.join(['加載 Sidebar', 'webpack'], ' ');
element.appendChild(button);
button.onclick = e =>
import(/* webpackChunkName: "sidebar" */ './sidebar')
.then(module => {
const sidebar = module.default;
sidebar()
});
return element;
}
document.body.appendChild(buildSidebar());
在實(shí)踐中假褪，重要的是把所有的路由或組件寫在在叫做Suspense的組件中，以懶加載的方式加載近顷。Suspense 的作用是在懶加載的組件被加載時(shí)生音，為應(yīng)用程序提供一個(gè)后備內(nèi)容。后備內(nèi)容可以是任何東西窒升，比如一個(gè)<Loader/>缀遍，或者一條消息，告訴用戶為什么頁面還沒有被畫出來饱须。
import React, { Suspense } from 'react';
import {
Switch,
browserHistory,
BrowserRouter as Router,
Route
} from 'react-router-dom';
import Loader from ‘./loader.js’
const Header = React.lazy( () => import('Header'));
const Footer = React.lazy( () => import('Footer'));
const Sidebar = React.lazy( () => import('Sidebar'));
const Routes = (props) => {
return isServerAvailable ? (
<Router history={browserHistory}>
<Suspense fallback={<Loader trigger={true} />}>
<Switch>
<Route path="/" exact><Redirect to='/Header' /></Route>
<Route path="/sidebar" exact component={props => <Sidebar {...props} />} />
<Route path="/footer" exact component={props => <Footer {...props} />} />
</Switch>
</Suspense>
</Router>
}
階段二
現(xiàn)在域醇，應(yīng)用程序已經(jīng)完全加載，接下來就到了調(diào)和階段了蓉媳。其中的所有的處理邏輯都是React為我們代勞譬挚。其中最重要的一點(diǎn)就是React-Fiber機(jī)制。
如果想了解React_Fiber酪呻，可以參考我們之前的文章减宣。
使用正確的狀態(tài)管理方法
- 每當(dāng)
React DOM樹被修改時(shí)，它都會(huì)迫使瀏覽器回流玩荠。這將對(duì)你的應(yīng)用程序的性能產(chǎn)生嚴(yán)重影響漆腌。調(diào)和被用來確保減少重新流轉(zhuǎn)的次數(shù)。同樣地阶冈，React使用狀態(tài)管理來防止重現(xiàn)闷尿。例如，你有一個(gè)useState()hook眼溶。 - 如果使用的是類組件悠砚，利用
shouldComponentUpdate()生命周期方法。shouldComponentUpdate()必須在PureComponent中實(shí)現(xiàn)堂飞。當(dāng)你這樣做時(shí)灌旧，state和props之間會(huì)發(fā)生淺對(duì)比绑咱。因此，重新渲染的幾率大大降低枢泰。
利用React.Memo
-
React.Memo接收組件描融，并將props記憶化。當(dāng)一個(gè)組件需要重新渲染時(shí)衡蚂，會(huì)進(jìn)行淺對(duì)比窿克。由于性能原因，這種方法被廣泛使用毛甲。
function MyComponent(props) {
}
function areEqual(prevProps, nextProps) {
//對(duì)比nextProps和prevProps年叮，如果相同，返回false,不會(huì)發(fā)生渲染
// 如果不相同玻募，則進(jìn)行渲染
}
export default React.memo(MyComponent, areEqual);
- 如果使用函數(shù)組件只损，請(qǐng)使用
useCallback()和useMemo()。
后記
分享是一種態(tài)度七咧。
參考資料：
- 關(guān)鍵渲染路徑
- 網(wǎng)絡(luò)拾遺之Http緩存
- React官網(wǎng)
全文完跃惫，既然看到這里了，如果覺得不錯(cuò)艾栋，隨手點(diǎn)個(gè)贊和“在看”吧爆存。
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