前言

使用vue、react、angular等技术开发过程中，我们都会遇到以下问题：

首屏加载慢
每一次更新都需要清除浏览器缓存才能看到效果(经常被测试吐槽)

这两个问题可以从很多方面进行优化，今天我就从前端页面部署阶段来优化一下这两个问题。PS：以下内容都基于vue-cli3+。

前端页面文件缓存方案

从`vue-cli3`打包说起

路由使用按需加载后，打包生成的文件，每一个路由页面都对应一个js和css文件，入口main.js及其依赖则打包成了app.js和app.css，公共依赖都放到了chunk-vendors.js。

vue-cli3打包后的dist/js文件夹：

可以看到，打包生成的js/css/img等文件的文件名都带有hash值，当源文件内容改变时，重新打包后对应的文件hash值也会改变。举个栗子，我们修改了about.vue中js的内容，重新打包时about.js的hash值会改变，以及依赖about.vue的文件app.js的hash值也会改变，而其他没有修改的文件，打包后的hash值都不会改变。

我们知道，文件名带hash是为了消除缓存带来的影响的，但是所有文件都不缓存肯定不是一个很好的解决方案。

`vue-cli3`打包生成的文件名带`hash`值的作用

为了缓存的最优体验

我们先来简单回顾下http缓存的知识(参考MDN)：

HTTP1.0 是通过Expires（文件过期时间）和Last-Modified（最近修改时间）来告诉浏览器进行缓存的，这两个字段都是 UTC 时间（绝对时间）。Expires 过期控制不稳定，因为浏览器端可以随意修改本地时间，导致缓存使用不精准。而且 Last-Modified 过期时间只能精确到秒。
HTTP1.1 通过Cache-Contorl和 Etag（版本号）进行缓存控制。浏览器先检查 Cache-Control，如果有，则以 Cache-Control 为准，忽略 Expires。如果没有 Cache-Control，则以 Expires 为准。

Cache-Control 除了可以设置 max-age（相对过期时间，以秒为单位）以外，还可以设置如下几种常用值:

public，资源允许被中间服务器缓存。浏览器请求服务器时，如果缓存时间没到，中间服务器直接返回给浏览器内容，而不必请求源服务器。
private，资源不允许被中间代理服务器缓存。浏览器请求服务器时，中间服务器都要把浏览器的请求透传给服务器。
no-cache，不管本地副本是否过期，每次访问资源，浏览器都要向服务器询问，如果文件没变化，服务器只告诉浏览器继续使用缓存（304）。
no-store，浏览器和中间代理服务器都不能缓存资源。每次访问资源，浏览器都必须请求服务器，并且，服务器不去检查文件是否变化，而是直接返回完整的资源。
must-revalidate，本地副本过期前，可以使用本地副本；本地副本一旦过期，必须去源服务器进行有效性校验。
proxy-revalidate，要求代理服务器针对缓存资源向源服务器进行确认。
s-maxage：缓存服务器对资源缓存的最大时间。

现在99%的浏览器都是HTTP1.1及以上版本，我们配置缓存就使用Cache-Contorl和Etag配合就好了。

那么问题来了，检查文件是否最新不是用etag吗，为什么文件名还需要有hash值？

（1）如果文件名不带hash值，文件版本得用etag来标记，浏览器需要先去检查下是否过期，服务器则需要检查文件是否最新。

（2）而文件名带有hash值，可以直接将文件的过期时间设置为1年，浏览器就不用检查是否过期，直接使用。

原因是，如果页面源文件有修改，生成的js/css的hash值就会修改，对应的请求js/css地址也会变化，htpp地址改了，也就不用检查是否过期。没修改的文件的hash则不变，可以使用缓存文件。

所以利用文件名带hash来做缓存，即能保证，页面有修改浏览器能请求到最新的文件，又能节省服务器的请求（检查是否过期的请求）。

实现无感知发版

只有一台服务器的情况下，我们的页面文件需要更新，通常操作是：先删掉旧文件，然后上传新文件，这段时间系统将不可用，对用户有一定的影响。

仅更新前端页面的前提下，文件名带有hash值还可以实现用户无感知发版：系统更新时，只需要将打包之后的文件除index.html以外的文件（js/css/img），全部上传到服务器网站目录，未修改文件（即重名文件）直接跳过，有修改的文件由于文件的hash值不同会被上传，上传完毕我们再将index.html覆盖掉旧版就行。这段时间用户已请求旧版本index.html的无影响（不会出现文件404，因为新旧版本js/css同时存在），而新访问用户则请求的是新版index.html，访问旧页面用户刷新也会请求新版文件，并且无缓存影响，即对用户使用0影响。一段时间之后，我们只需要按文件生成时间对比一下删除旧文件即可。PS：替换前端文件不需要重启服务器。

总结： 凡是文件名带有hash值的的文件都可以设置为“永久缓存”（一年），其他不带hash的文件使用etag来设置缓存，由Nginx判断是否过期。

优化打包结果

页面部署的时候，有个问题，如何区分文件名是否带有hash值呢？正则匹配显然不是很好的办法。其实办法很简单，打包生成的文件都带有hash值，而public目录里面的文件不会经过打包处理。所以只需要将public目录里面的文件除了index.html全部放到一个static目录（注意引入路径）

那么打包后的文件目录就会变成这样：

static目录里面的文件和index.html的文件名是不带hash值的，其他的文件都是带有hash值的

补充：打包后发现一些页面文件很小，只有几K

如下图所示，虽然是按需加载，但是感觉浪费服务器请求

这时，我们可以配置webpack的特殊注释(需要 Webpack > 2.4)，将一些按需加载的路由打包到同一个js文件

const Foo = () => import(/* webpackChunkName: "group-foo" */ './Foo.vue')
const Bar = () => import(/* webpackChunkName: "group-foo" */ './Bar.vue')
const Baz = () => import(/* webpackChunkName: "group-foo" */ './Baz.vue')

这里需要注意一下，虽然每个文件单独打包都是1k，但是1k+1k不等于2k，也就是说，打包到一起的体积会比原来分开的大，4个1k的文件打包到一起，体积大约是10k，体积达到10k,刚好就会触发gzip压缩，压缩之后体积在4k左右，所以并没有什么影响。

服务器配置缓存

理论知识有了，现在我们来实际操作一下：文件名带hash的(即css、js、font和img目录下的所有文件)设置一个月缓存，浏览器可以直接使用缓存不需要请求服务器。其他的文件（index.html和static目录下的文件）设置为no-cache，即每次都来服务器检查是否最新。

为什么缓存时间是一个月，刚才不是说设置一年？设置为一年，当然没有任何问题。不变的文件可以一直使用，有改动的文件，会重新请求，但是有该动的旧文件已经没有用了，由于过期时间是一年，所以不会被删的，一直占用用户的硬盘，系统更新越频繁，无用旧文件越多，占用的存储也越多，这样是不好的（用户看了想打人）。所以设置一个合理的时间比较好，一个月就挺好。

废话不说，以Nginx服务器为例，配置如下（配置文件nginx.conf的http模块）：

server {
  location = /index.html {
     add_header Cache-Control no-cache;
  }

  location ~ /static/ {
     add_header Cache-Control no-cache;
  }

  location ~ /(js/*|css/*|img/*|font/*) {
      expires 30d;
      add_header Cache-Control public;
   }
}

效果如下图：当我们修改index.html内容时，会重新请求，没有修改就会304，文件名带hash的都是直接从本地缓存读取。

有两点需要注意的地方：

项目里面不要用service-worker，这会影响我们的缓存设置，浏览器会优先使用service-worker缓存。vue-cli4的pwa插件生成的模板自带service-worker

调试的时候记得允许缓存

前端文件设置`gzip`压缩

`webpack`配置生成`gzip`压缩的文件

webpack有一个文件压缩的插件，可以将大文件压缩成gzip的格式。使用起来也非常简单，先安装：npm install --save-dev compression-webpack-plugin，

然后修改webpack配置（vue.config.js）：

const CompressionWebpackPlugin = require("compression-webpack-plugin");
// 可加入需要的其他文件类型，比如json
// 图片不要压缩，体积会比原来还大
const productionGzipExtensions = ["js", "css"];

module.exports = {
  configureWebpack: config => {
    if (process.env.NODE_ENV === "production"){
      return {
        plugins: [
          new CompressionWebpackPlugin({
            // filename: '[path].gz[query]',
            algorithm: "gzip",
            test: new RegExp("\\.(" + productionGzipExtensions.join("|") + ")$"),
            threshold: 10240, //对超过10k的数据进行压缩
            minRatio: 0.6 // 压缩比例，值为0 ~ 1
          })
        ]
      };
    }
  }
};

打包完的js/css文件，都会多一份对应的gzip文件，部署的时候需要配置一下，启用gzip，这样支持gzip压缩的浏览器请求的就是压缩文件，不支持的浏览器请求的就是源文件，gzip压缩文件体积会小很多。

字体文件是否需要`gzip`？

网站中常见的图片的格式有jpg(jpeg)、png、gif、webp，这些格式的图片本身已经优化了，所以不再需要gzip。实际上对图片进行gzip压缩，不仅没有效果，反而可能使图片体积更大。那么字体文件呢，是不是和图片一样？

从阿里巴巴矢量图库生成的图标字体的css中我们可以看出，一般常见的字体文件有：eot、woff、ttf、svg，另外woff2是以base64的格式存储的。

@font-face {font-family: "iconfont";
  src: url('iconfont.eot?t=1587624344896'), /* IE9 */
  url('iconfont.woff?t=1587624344896') format('woff'),
  url('data:application/x-font-woff2;charset=utf-8;base64,...') format('woff2'),
  url('iconfont.ttf?t=1587624344896') format('truetype'), /* chrome, firefox, opera, Safari, Android, iOS 4.2+ */
  url('iconfont.svg?t=1587624344896#iconfont') format('svg'); /* iOS 4.1- */
}

查阅资料后发现：eot 和 ttf 格式一般情况下本身不压缩，也就是说可以进行gzip压缩。而woff格式具有内建压缩，不需要gzip压缩。

实际测试一下，发现eot和ttf可以进行压缩，效果还不错，而woff格式的，CompressionWebpackPlugin插件根本不支持压缩，即使你写了配置了压缩woff文件，它也不会生成gz文件。

并且实验发现,svg虽然是图片，但是也可以进行gzip压缩，压缩效果还不错：

结论：svg、eot 和 ttf 这三种格式的字体文件可以使用CompressionWebpackPlugin进行压缩，并且配合Nginx的gzip_types配置，woff和woff2格式的字体文件不需要gzip。

服务器配置`gzip`压缩

Nginx是前端文件常用的服务器，Nginx服务器的配置文件nginx.conf的http模块：

server {
  # 开启gzip on为开启，off为关闭
  gzip on;
  # 检查是否存在请求静态文件的gz结尾的文件，如果有则直接返回该gz文件内容，不存在则先压缩再返回
  gzip_static on;
  # 设置允许压缩的页面最小字节数，页面字节数从header头中的Content-Length中进行获取。
  # 默认值是0，不管页面多大都压缩。
  # 建议设置成大于10k的字节数，配合compression-webpack-plugin
  gzip_min_length 10k;
  # 对特定的MIME类型生效,其中'text/html’被系统强制启用
  gzip_types text/javascript application/javascript text/css application/json;
  # Nginx作为反向代理的时候启用，开启或者关闭后端服务器返回的结果
  # 匹配的前提是后端服务器必须要返回包含"Via"的 header头
  # off(关闭所有代理结果的数据的压缩)
  # expired(启用压缩,如果header头中包括"Expires"头信息)
  # no-cache(启用压缩,header头中包含"Cache-Control:no-cache")
  # no-store(启用压缩,header头中包含"Cache-Control:no-store")
  # private(启用压缩,header头中包含"Cache-Control:private")
  # no_last_modefied(启用压缩,header头中不包含"Last-Modified")
  # no_etag(启用压缩,如果header头中不包含"Etag"头信息)
  # auth(启用压缩,如果header头中包含"Authorization"头信息)
  # any - 无条件启用压缩
  gzip_proxied any;
  # 请求加个 vary头，给代理服务器用的，有的浏览器支持压缩，有的不支持，所以避免浪费不支持的也压缩
  gzip_vary on;
  # 同 compression-webpack-plugin 插件一样，gzip压缩比（1~9），
  # 越小压缩效果越差，但是越大处理越慢，一般取中间值
  gzip_comp_level 6;
  # 获取多少内存用于缓存压缩结果，‘16  8k’表示以8k*16 为单位获得。
  # PS: 如果没有.gz文件，是需要Nginx实时压缩的
  gzip_buffers 16 8k;
  # 注：99.99%的浏览器基本上都支持gzip解压了，所以可以不用设这个值,保持系统默认即可。
  gzip_http_version 1.1; 
}

检查`gzip`是否生效

浏览器文件请求的请求头包含字段Accept-Encoding: gzip代表浏览器支持gzip压缩文件

文件响应头包含字段Content-Encoding: gzip代表返回的是压缩文件

同时NetWork一栏还可以查看到文件的实际大小和实际的请求（gzip）文件大小

检查`Nginx`是否使用了我们提供的`gz`文件

Nginx自带gzip压缩功能，如果我们没提供，它会实时压缩（例如index.html文件），这就很浪费服务器资源了。现在我们已经提供js和css的gz文件，如何判断Nginx是使用了我们提供的gz文件，而不是自己压缩的呢？

上面有一个配置项：gzip_static on;，开启之后Nginx会优先使用我们的gz文件，但是还是不能确定，Nginx有没有使用gz文件。

查看network请求发现，每一个文件都有etag响应头，如果Nginx使用了已有的gz文件，那么这个请求的etag值不带有W/，反之，如果是文件是Nginx压缩的，etag值则会带有W/。

例如index.html:

拿chunk-vendors.js做一个实验，这个文件本身是带有gz文件的，请求的etag如下（不带有W/）：

这时候我们删掉服务器上chunk-vendors.js对应的gz文件，刷新页面，请求如下：

综上，我们就可以验证，只要我们配置了gzip_static on;，Nginx就会优先使用了我们提供的gz文件。

附录 - `windows`安装`Nginx`服务器

下载windows下Nginx的安装包：http://nginx.org/en/download.html

解压压缩包

在Nginx的目录下使用cmd命令行，启动命令：start nginx，关闭命令：nginx -s stop

备注：修改配置文件需要重载配置：nginx -s reload。启动之后，打开http://localhost:80就能看的效果

总结

页面文件合理的设置缓存和gzip压缩是实实在在能提升用户体验的操作，而且比少写几个循环、删除几行代码优化强得多，但是需要前端和运维的密切配合，才能实现最佳方案。

service worker是用来实现离线应用的，文章中没有详细赘述。vue-cli4的pwa插件生成的模板自带service worker，或许这才是vue项目缓存的最佳实践？

最后，Nginx并不是很熟悉，有什么问题和错误，欢迎指出！