前端性能优化

1. 减少 HTTP 请求

一个完整的 HTTP 请求需要经历 DNS 查找，TCP 握手，浏览器发出 HTTP 请求，服务器接收请求，服务器处理请求并发回响应，浏览器接收响应等过程。

2. 使用 HTTP2

HTTP2 相比 HTTP1.1 有如下几个优点：

解析速度快

服务器解析 HTTP1.1 的请求时，必须不断地读入字节，直到遇到分隔符 CRLF 为止。而解析 HTTP2 的请求就不用这么麻烦，因为 HTTP2 是基于帧的协议，每个帧都有表示帧长度的字段。

多路复用

HTTP1.1 如果要同时发起多个请求，就得建立多个 TCP 连接，因为一个 TCP 连接同时只能处理一个 HTTP1.1 的请求。

在 HTTP2 上，多个请求可以共用一个 TCP 连接，这称为多路复用。同一个请求和响应用一个流来表示，并有唯一的流 ID 来标识。 多个请求和响应在 TCP 连接中可以乱序发送，到达目的地后再通过流 ID 重新组建。

首部压缩

HTTP2 提供了首部压缩功能。

优先级

HTTP2 可以对比较紧急的请求设置一个较高的优先级，服务器在收到这样的请求后，可以优先处理。

流量控制

由于一个 TCP 连接流量带宽（根据客户端到服务器的网络带宽而定）是固定的，当有多个请求并发时，一个请求占的流量多，另一个请求占的流量就会少。流量控制可以对不同的流的流量进行精确控制。

服务器推送

HTTP2 新增的一个强大的新功能，就是服务器可以对一个客户端请求发送多个响应。换句话说，除了对最初请求的响应外，服务器还可以额外向客户端推送资源，而无需客户端明确地请求。

例如当浏览器请求一个网站时，除了返回 HTML 页面外，服务器还可以根据 HTML 页面中的资源的 URL，来提前推送资源。 现在有很多网站已经开始使用 HTTP2 了，例如知乎：

其中 h2 是指 HTTP2 协议，http/1.1 则是指 HTTP1.1 协议。

3. 使用服务端渲染

客户端渲染: 获取 HTML 文件，根据需要下载 JavaScript 文件，运行文件，生成 DOM，再渲染。

服务端渲染：服务端返回 HTML 文件，客户端只需解析 HTML。

• 优点：首屏渲染快，SEO 好。
• 缺点：配置麻烦，增加了服务器的计算压力。

下面我用 Vue SSR 做示例，简单的描述一下 SSR 过程。

客户端渲染过程

1. 访问客户端渲染的网站。
2. 服务器返回一个包含了引入资源语句和 <div id="app"></div> 的 HTML 文件。
3. 客户端通过 HTTP 向服务器请求资源，当必要的资源都加载完毕后，执行 new Vue() 开始实例化并渲染页面。

服务端渲染过程

1. 访问服务端渲染的网站。
2. 服务器会查看当前路由组件需要哪些资源文件，然后将这些文件的内容填充到 HTML 文件。如果有 ajax 请求，就会执行它进行数据预取并填充到 HTML 文件里，最后返回这个 HTML 页面。
3. 当客户端接收到这个 HTML 页面时，可以马上就开始渲染页面。与此同时，页面也会加载资源，当必要的资源都加载完毕后，开始执行 new Vue() 开始实例化并接管页面。

从上述两个过程中可以看出，区别就在于第二步。客户端渲染的网站会直接返回 HTML 文件，而服务端渲染的网站则会渲染完页面再返回这个 HTML 文件。

这样做的好处是什么？是更快的内容到达时间 (time-to-content) 。

假设你的网站需要加载完 abcd 四个文件才能渲染完毕。并且每个文件大小为 1 M。

这样一算：客户端渲染的网站需要加载 4 个文件和 HTML 文件才能完成首页渲染，总计大小为 4M（忽略 HTML 文件大小）。而服务端渲染的网站只需要加载一个渲染完毕的 HTML 文件就能完成首页渲染，总计大小为已经渲染完毕的 HTML 文件（这种文件不会太大，一般为几百K。这就是服务端渲染更快的原因。

参考资料：

• vue-ssr-demo
• Vue.js 服务器端渲染指南

4. 静态资源使用 CDN

内容分发网络（CDN）是一组分布在多个不同地理位置的 Web 服务器。我们都知道，当服务器离用户越远时，延迟越高。CDN 就是为了解决这一问题，在多个位置部署服务器，让用户离服务器更近，从而缩短请求时间。

CDN 原理

当用户访问一个网站时，如果没有 CDN，过程是这样的：

1. 浏览器要将域名解析为 IP 地址，所以需要向本地 DNS 发出请求。
2. 本地 DNS 依次向根服务器、顶级域名服务器、权限服务器发出请求，得到网站服务器的 IP 地址。
3. 本地 DNS 将 IP 地址发回给浏览器，浏览器向网站服务器 IP 地址发出请求并得到资源。

如果用户访问的网站部署了 CDN，过程是这样的：

1. 浏览器要将域名解析为 IP 地址，所以需要向本地 DNS 发出请求。
2. 本地 DNS 依次向根服务器、顶级域名服务器、权限服务器发出请求，得到全局负载均衡系统（GSLB）的 IP 地址。
3. 本地 DNS 再向 GSLB 发出请求，GSLB 的主要功能是根据本地 DNS 的 IP 地址判断用户的位置，筛选出距离用户较近的本地负载均衡系统（SLB），并将该 SLB 的 IP 地址作为结果返回给本地 DNS。
4. 本地 DNS 将 SLB 的 IP 地址发回给浏览器，浏览器向 SLB 发出请求。
5. SLB 根据浏览器请求的资源和地址，选出最优的缓存服务器发回给浏览器。
6. 浏览器再根据 SLB 发回的地址重定向到缓存服务器。
7. 如果缓存服务器有浏览器需要的资源，就将资源发回给浏览器。如果没有，就向源服务器请求资源，再发给浏览器并缓存在本地。

参考资料：

• CDN是什么？使用CDN有什么优势？
• CDN原理简析

5. 将 CSS 放在文件头部，JavaScript 文件放在底部

• CSS 执行会阻塞渲染，阻止 JS 执行
• JS 加载和执行会阻塞 HTML 解析，阻止 CSSOM 构建

如果这些 CSS、JS 标签放在 HEAD 标签里，并且需要加载和解析很久的话，那么页面就空白了。所以 JS 文件要放在底部（不阻止 DOM 解析，但会阻塞渲染），等 HTML 解析完了再加载 JS 文件，尽早向用户呈现页面的内容。

那为什么 CSS 文件还要放在头部呢？

因为先加载 HTML 再加载 CSS，会让用户第一时间看到的页面是没有样式的、“丑陋”的，为了避免这种情况发生，就要将 CSS 文件放在头部了。

另外，JS 文件也不是不可以放在头部，只要给 script 标签加上 defer 属性就可以了，异步下载，延迟执行。

参考资料：

• 使用 JavaScript 添加交互

6. 使用字体图标 iconfont 代替图片图标

字体图标就是将图标制作成一个字体，使用时就跟字体一样，可以设置属性，例如 font-size、color 等等，非常方便。并且字体图标是矢量图，不会失真。还有一个优点是生成的文件特别小。

压缩字体文件

使用 fontmin-webpack 插件对字体文件进行压缩。

参考资料：

• fontmin-webpack
• Iconfont-阿里巴巴矢量图标库

7. 善用缓存，不重复加载相同的资源

为了避免用户每次访问网站都得请求文件，我们可以通过添加 Expires 或 max-age 来控制这一行为。Expires 设置了一个时间，只要在这个时间之前，浏览器都不会请求文件，而是直接使用缓存。而 max-age 是一个相对时间，建议使用 max-age 代替 Expires 。 参考资料：

• webpack + express 实现文件精确缓存
• webpack-缓存
• 张云龙--大公司里怎样开发和部署前端代码？

. 压缩文件

压缩文件可以减少文件下载时间，让用户体验性更好。

得益于 webpack 和 node 的发展，现在压缩文件已经非常方便了。

在 webpack 可以使用如下插件进行压缩：

• JavaScript：UglifyPlugin
• CSS ：MiniCssExtractPlugin
• HTML：HtmlWebpackPlugin

其实，我们还可以做得更好。那就是使用 gzip 压缩。可以通过向 HTTP 请求头中的 Accept-Encoding 头添加 gzip 标识来开启这一功能。当然，服务器也得支持这一功能。

gzip 是目前最流行和最有效的压缩方法。举个例子，我用 Vue 开发的项目构建后生成的 app.js 文件大小为 1.4MB，使用 gzip 压缩后只有 573KB，体积减少了将近 60%。

附上 webpack 和 node 配置 gzip 的使用方法。

下载插件

npm install compression-webpack-plugin --save-dev
npm install compression

webpack 配置

const CompressionPlugin = require('compression-webpack-plugin');

module.exports = {
  plugins: [new CompressionPlugin()],
}

node 配置

const compression = require('compression')
// 在其他中间件前使用
app.use(compression())

9. 图片优化

(1). 图片延迟加载

在页面中，先不给图片设置路径，只有当图片出现在浏览器的可视区域时，才去加载真正的图片，这就是延迟加载。对于图片很多的网站来说，一次性加载全部图片，会对用户体验造成很大的影响，所以需要使用图片延迟加载。

首先可以将图片这样设置，在页面不可见时图片不会加载：

<img data-src="https://avatars0.githubusercontent.com/u/22117876?s=460&u=7bd8f32788df6988833da6bd155c3cfbebc68006&v=4">

等页面可见时，使用 JS 加载图片：

const img = document.querySelector('img')
img.src = img.dataset.src

这样图片就加载出来了，完整的代码可以看一下参考资料。

参考资料：

• web 前端图片懒加载实现原理

(2). 响应式图片

• vue-lazyload图片延迟加载插件

响应式图片的优点是浏览器能够根据屏幕大小自动加载合适的图片。

通过 picture 实现

<picture>
	<source srcset="banner_w1000.jpg" media="(min-width: 801px)">
	<source srcset="banner_w800.jpg" media="(max-width: 800px)">
	<img src="banner_w800.jpg" alt="">
</picture>

通过 @media 实现

@media (min-width: 769px) {
	.bg {
		background-image: url(bg1080.jpg);
	}
}
@media (max-width: 768px) {
	.bg {
		background-image: url(bg768.jpg);
	}
}

(3). 调整图片大小

例如，你有一个 1920 * 1080 大小的图片，用缩略图的方式展示给用户，并且当用户鼠标悬停在上面时才展示全图。如果用户从未真正将鼠标悬停在缩略图上，则浪费了下载图片的时间。

所以，我们可以用两张图片来实行优化。一开始，只加载缩略图，当用户悬停在图片上时，才加载大图。还有一种办法，即对大图进行延迟加载，在所有元素都加载完成后手动更改大图的 src 进行下载。

(4). 降低图片质量

例如 JPG 格式的图片，100% 的质量和 90% 质量的通常看不出来区别，尤其是用来当背景图的时候。我经常用 PS 切背景图时， 将图片切成 JPG 格式，并且将它压缩到 60% 的质量，基本上看不出来区别。

压缩方法有两种，一是通过 webpack 插件 image-webpack-loader，二是通过在线网站进行压缩。

以下附上 webpack 插件 image-webpack-loader 的用法。

npm i -D image-webpack-loader

webpack 配置

{
  test: /.(png|jpe?g|gif|svg)(?.*)?$/,
  use:[
    {
    loader: 'url-loader',
    options: {
      limit: 10000, /* 图片大小小于1000字节限制时会自动转成 base64 码引用*/
      name: utils.assetsPath('img/[name].[hash:7].[ext]')
      }
    },
    /*对图片进行压缩*/
    {
      loader: 'image-webpack-loader',
      options: {
        bypassOnDebug: true,
      }
    }
  ]
}

(5). 使用 webp 格式的图片

WebP 的优势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 上的转化效果都相当优秀、稳定和统一。

如果你的网站以图片为主，或者你的产品基于 Chromium 内核，建议体验尝试。

参考资料：

• WebP 相对于 PNG、JPG 有什么优势？

10. 通过 webpack 按需加载代码，提取第三库代码，减少 ES6 转为 ES5 的冗余代码

懒加载或者按需加载，是一种很好的优化网页或应用的方式。这种方式实际上是先把你的代码在一些逻辑断点处分离开，然后在一些代码块中完成某些操作后，立即引用或即将引用另外一些新的代码块。这样加快了应用的初始加载速度，减轻了它的总体体积，因为某些代码块可能永远不会被加载。

根据文件内容生成文件名，结合 import 动态引入组件实现按需加载

通过配置 output 的 filename 属性可以实现这个需求。filename 属性的值选项中有一个 [contenthash]，它将根据文件内容创建出唯一 hash。当文件内容发生变化时，[contenthash] 也会发生变化。

output: {
	filename: '[name].[contenthash].js',
    chunkFilename: '[name].[contenthash].js',
    path: path.resolve(__dirname, '../dist'),
},

提取第三方库

由于引入的第三方库一般都比较稳定，不会经常改变。所以将它们单独提取出来，作为长期缓存是一个更好的选择。 这里需要使用 webpack4 的 splitChunk 插件 cacheGroups 选项。

optimization: {
  	runtimeChunk: {
        name: 'manifest' // 将 webpack 的 runtime 代码拆分为一个单独的 chunk。
    },
    splitChunks: {
        cacheGroups: {
            vendor: {
                name: 'chunk-vendors',
                test: /[\/]node_modules[\/]/,
                priority: -10,
                chunks: 'initial'
            },
            common: {
                name: 'chunk-common',
                minChunks: 2,
                priority: -20,
                chunks: 'initial',
                reuseExistingChunk: true
            }
        },
    }
},

• test: 用于控制哪些模块被这个缓存组匹配到。原封不动传递出去的话，它默认会选择所有的模块。可以传递的值类型：RegExp、String和Function;
• priority：表示抽取权重，数字越大表示优先级越高。因为一个 module 可能会满足多个 cacheGroups 的条件，那么抽取到哪个就由权重最高的说了算；
• reuseExistingChunk：表示是否使用已有的 chunk，如果为 true 则表示如果当前的 chunk 包含的模块已经被抽取出去了，那么将不会重新生成新的。
• minChunks（默认是1）：在分割之前，这个代码块最小应该被引用的次数（译注：保证代码块复用性，默认配置的策略是不需要多次引用也可以被分割）
• chunks (默认是async) ：initial、async和all
• name(打包的chunks的名字)：字符串或者函数(函数可以根据条件自定义名字)

减少 ES6 转为 ES5 的冗余代码

Babel 转化后的代码想要实现和原来代码一样的功能需要借助一些帮助函数，比如：

class Person {}

会被转换为：

"use strict";

function _classCallCheck(instance, Constructor) {
  if (!(instance instanceof Constructor)) {
    throw new TypeError("Cannot call a class as a function");
  }
}

var Person = function Person() {
  _classCallCheck(this, Person);
};

这里 _classCallCheck 就是一个 helper 函数，如果在很多文件里都声明了类，那么就会产生很多个这样的 helper 函数。

这里的 @babel/runtime 包就声明了所有需要用到的帮助函数，而 @babel/plugin-transform-runtime 的作用就是将所有需要 helper 函数的文件，从 @babel/runtime包 引进来：

"use strict";

var _classCallCheck2 = require("@babel/runtime/helpers/classCallCheck");

var _classCallCheck3 = _interopRequireDefault(_classCallCheck2);

function _interopRequireDefault(obj) {
  return obj && obj.__esModule ? obj : { default: obj };
}

var Person = function Person() {
  (0, _classCallCheck3.default)(this, Person);
};

这里就没有再编译出 helper 函数 classCallCheck 了，而是直接引用了 @babel/runtime 中的 helpers/classCallCheck。

安装

npm i -D @babel/plugin-transform-runtime @babel/runtime

使用 在 .babelrc 文件中

"plugins": [
        "@babel/plugin-transform-runtime"
]

11. 减少重绘重排

浏览器渲染过程

1. 解析HTML生成DOM树。
2. 解析CSS生成CSSOM规则树。
3. 解析JS，操作 DOM 树和 CSSOM 规则树。
4. 将DOM树与CSSOM规则树合并在一起生成渲染树。
5. 遍历渲染树开始布局，计算每个节点的位置大小信息。
6. 浏览器将所有图层的数据发送给GPU，GPU将图层合成并显示在屏幕上。

重排

当改变 DOM 元素位置或大小时，会导致浏览器重新生成渲染树，这个过程叫重排。

重绘

当重新生成渲染树后，就要将渲染树每个节点绘制到屏幕，这个过程叫重绘。不是所有的动作都会导致重排，例如改变字体颜色，只会导致重绘。记住，重排会导致重绘，重绘不会导致重排 。

重排和重绘这两个操作都是非常昂贵的，因为 JavaScript 引擎线程与 GUI 渲染线程是互斥，它们同时只能一个在工作。

什么操作会导致重排？

• 添加或删除可见的 DOM 元素
• 元素位置改变
• 元素尺寸改变
• 内容改变
• 浏览器窗口尺寸改变

如何减少重排重绘？

• 用 JavaScript 修改样式时，最好不要直接写样式，而是替换 class 来改变样式。
• 如果要对 DOM 元素执行一系列操作，可以将 DOM 元素脱离文档流，修改完成后，再将它带回文档。推荐使用隐藏元素（display:none）或文档碎片（DocumentFragement），都能很好的实现这个方案。

12. 使用事件委托

事件委托利用了事件冒泡，只指定一个事件处理程序，就可以管理某一类型的所有事件。所有用到按钮的事件（多数鼠标事件和键盘事件）都适合采用事件委托技术， 使用事件委托可以节省内存。

<ul>
  <li>苹果</li>
  <li>香蕉</li>
  <li>凤梨</li>
</ul>

// good
document.querySelector('ul').onclick = (event) => {
  const target = event.target
  if (target.nodeName === 'LI') {
    console.log(target.innerHTML)
  }
}

// bad
document.querySelectorAll('li').forEach((e) => {
  e.onclick = function() {
    console.log(this.innerHTML)
  }
}) 

参考文献：

• vue项目中使用事件委托

13. 注意程序的局部性

一个编写良好的计算机程序常常具有良好的局部性，它们倾向于引用最近引用过的数据项附近的数据项，或者最近引用过的数据项本身，这种倾向性，被称为局部性原理。有良好局部性的程序比局部性差的程序运行得更快。

局部性通常有两种不同的形式：

• 时间局部性：在一个具有良好时间局部性的程序中，被引用过一次的内存位置很可能在不远的将来被多次引用。
• 空间局部性 ：在一个具有良好空间局部性的程序中，如果一个内存位置被引用了一次，那么程序很可能在不远的将来引用附近的一个内存位置。

时间局部性示例

function sum(arry) {
	let i, sum = 0
	let len = arry.length

	for (i = 0; i < len; i++) {
		sum += arry[i]
	}

	return sum
}

在这个例子中，变量sum在每次循环迭代中被引用一次，因此，对于sum来说，具有良好的时间局部性

空间局部性示例

具有良好空间局部性的程序

// 二维数组 
function sum1(arry, rows, cols) {
	let i, j, sum = 0

	for (i = 0; i < rows; i++) {
		for (j = 0; j < cols; j++) {
			sum += arry[i][j]
		}
	}
	return sum
}

空间局部性差的程序

// 二维数组 
function sum2(arry, rows, cols) {
	let i, j, sum = 0

	for (j = 0; j < cols; j++) {
		for (i = 0; i < rows; i++) {
			sum += arry[i][j]
		}
	}
	return sum
}

看一下上面的两个空间局部性示例，像示例中从每行开始按顺序访问数组每个元素的方式，称为具有步长为1的引用模式。 如果在数组中，每隔k个元素进行访问，就称为步长为k的引用模式。 一般而言，随着步长的增加，空间局部性下降。

这两个例子有什么区别？区别在于第一个示例是按行扫描数组，每扫描完一行再去扫下一行；第二个示例是按列来扫描数组，扫完一行中的一个元素，马上就去扫下一行中的同一列元素。

数组在内存中是按照行顺序来存放的，结果就是逐行扫描数组的示例得到了步长为 1 引用模式，具有良好的空间局部性；而另一个示例步长为 rows，空间局部性极差。 总结：

• 重复引用相同变量的程序具有良好的时间局部性
• 对于具有步长为 k 的引用模式的程序，步长越小，空间局部性越好；而在内存中以大步长跳来跳去的程序空间局部性会很差

参考资料：

• 深入理解计算机系统

14. if-else 对比 switch

当判断条件数量越来越多时，越倾向于使用 switch 而不是 if-else。

if (color == 'blue') {

} else if (color == 'yellow') {

} else if (color == 'white') {

} else if (color == 'black') {

} else if (color == 'green') {

} else if (color == 'orange') {

} else if (color == 'pink') {

}

switch (color) {
    case 'blue':

        break
    case 'yellow':

        break
    case 'white':

        break
    case 'black':

        break
    case 'green':

        break
    case 'orange':

        break
    case 'pink':

        break
}

像上面的这种情况，从可读性来说，使用 switch 是比较好的（js 的 switch 语句不是基于哈希实现，而是循环判断，所以说 if-else、switch 从性能上来说是一样的）。

15. 查找表

当条件语句特别多时，使用 switch 和 if-else 不是最佳的选择，这时不妨试一下查找表。查找表可以使用数组和对象来构建。

switch (index) {
    case '0':
        return result0
    case '1':
        return result1
    case '2':
        return result2
    case '3':
        return result3
    case '4':
        return result4
    case '5':
        return result5
    case '6':
        return result6
    case '7':
        return result7
    case '8':
        return result8
    case '9':
        return result9
    case '10':
        return result10
    case '11':
        return result11
}

可以将这个 switch 语句转换为查找表

const results = [result0,result1,result2,result3,result4,result5,result6,result7,result8,result9,result10,result11]

return results[index]

如果条件语句不是数值而是字符串，可以用对象来建立查找表

const map = {
  red: result0,
  green: result1,
}

return map[color]

16. 避免页面卡顿

60fps 与设备刷新率

目前大多数设备的屏幕刷新率为 60 次/秒。因此，如果在页面中有一个动画或渐变效果，或者用户正在滚动页面，那么浏览器渲染动画或页面的每一帧的速率也需要跟设备屏幕的刷新率保持一致。

其中每个帧的预算时间仅比 16 毫秒多一点 (1 秒/ 60 = 16.66 毫秒)。但实际上，浏览器有整理工作要做，因此您的所有工作需要在 10 毫秒内完成。如果无法符合此预算，帧率将下降，并且内容会在屏幕上抖动。 此现象通常称为卡顿，会对用户体验产生负面影响。

假如你用 JavaScript 修改了 DOM，并触发样式修改，经历重排重绘最后画到屏幕上。如果这其中任意一项的执行时间过长，都会导致渲染这一帧的时间过长，平均帧率就会下降。假设这一帧花了 50 ms，那么此时的帧率为 1s / 50ms = 20fps，页面看起来就像卡顿了一样。

对于一些长时间运行的 JavaScript，我们可以使用定时器进行切分，延迟执行。

for (let i = 0, len = arry.length; i < len; i++) {
	process(arry[i])
}

假设上面的循环结构由于 process() 复杂度过高或数组元素太多，甚至两者都有，可以尝试一下切分。

const todo = arry.concat()
setTimeout(function() {
	process(todo.shift())
	if (todo.length) {
		setTimeout(arguments.callee, 25)
	} else {
		callback(arry)
	}
}, 25)

参考资料：

• 渲染性能

17. 使用 requestAnimationFrame 来实现视觉变化

从第 16 点我们可以知道，大多数设备屏幕刷新率为 60 次/秒，也就是说每一帧的平均时间为 16.66 毫秒。在使用 JavaScript 实现动画效果的时候，最好的情况就是每次代码都是在帧的开头开始执行。而保证 JavaScript 在帧开始时运行的唯一方式是使用 requestAnimationFrame。

/**
 * If run as a requestAnimationFrame callback, this
 * will be run at the start of the frame.
 */
function updateScreen(time) {
  // Make visual updates here.
}

requestAnimationFrame(updateScreen);

如果采取 setTimeout 或 setInterval 来实现动画的话，回调函数将在帧中的某个时点运行，可能刚好在末尾，而这可能经常会使我们丢失帧，导致卡顿。

参考资料：

• 优化 JavaScript 执行

18. 使用 Web Workers

Web Worker 使用其他工作线程从而独立于主线程之外，它可以执行任务而不干扰用户界面。一个 worker 可以将消息发送到创建它的 JavaScript 代码, 通过将消息发送到该代码指定的事件处理程序（反之亦然）。

Web Worker 适用于那些处理纯数据，或者与浏览器 UI 无关的长时间运行脚本。

创建一个新的 worker 很简单，指定一个脚本的 URI 来执行 worker 线程（main.js）：

var myWorker = new Worker('worker.js');
// 你可以通过postMessage() 方法和onmessage事件向worker发送消息。
first.onchange = function() {
  myWorker.postMessage([first.value,second.value]);
  console.log('Message posted to worker');
}

second.onchange = function() {
  myWorker.postMessage([first.value,second.value]);
  console.log('Message posted to worker');
}

在 worker 中接收到消息后，我们可以写一个事件处理函数代码作为响应（worker.js）：

onmessage = function(e) {
  console.log('Message received from main script');
  var workerResult = 'Result: ' + (e.data[0] * e.data[1]);
  console.log('Posting message back to main script');
  postMessage(workerResult);
}

onmessage处理函数在接收到消息后马上执行，代码中消息本身作为事件的data属性进行使用。这里我们简单的对这2个数字作乘法处理并再次使用postMessage()方法，将结果回传给主线程。

回到主线程，我们再次使用onmessage以响应worker回传的消息：

myWorker.onmessage = function(e) {
  result.textContent = e.data;
  console.log('Message received from worker');
}

在这里我们获取消息事件的data，并且将它设置为result的textContent，所以用户可以直接看到运算的结果。

不过在worker内，不能直接操作DOM节点，也不能使用window对象的默认方法和属性。然而你可以使用大量window对象之下的东西，包括WebSockets，IndexedDB以及FireFox OS专用的Data Store API等数据存储机制。

参考资料：

• Web Workers

19. 使用位操作

JavaScript 中的数字都使用 IEEE-754 标准以 64 位格式存储。但是在位操作中，数字被转换为有符号的 32 位格式。即使需要转换，位操作也比其他数学运算和布尔操作快得多。

取模

由于偶数的最低位为 0，奇数为 1，所以取模运算可以用位操作来代替。

if (value % 2) {
	// 奇数
} else {
	// 偶数 
}
// 位操作
if (value & 1) {
	// 奇数
} else {
	// 偶数
}

取整

~~10.12 // 10
~~10 // 10
~~'1.5' // 1
~~undefined // 0
~~null // 0

位掩码

const a = 1
const b = 2
const c = 4
const options = a | b | c

通过定义这些选项，可以用按位与操作来判断 a/b/c 是否在 options 中。

// 选项 b 是否在选项中
if (b & options) {
	...
}

20. 不要覆盖原生方法

无论你的 JavaScript 代码如何优化，都比不上原生方法。因为原生方法是用低级语言写的（C/C++），并且被编译成机器码，成为浏览器的一部分。当原生方法可用时，尽量使用它们，特别是数学运算和 DOM 操作。

21. 降低 CSS 选择器的复杂性

(1). 浏览器读取选择器，遵循的原则是从选择器的右边到左边读取。

看个示例

#block .text p {
	color: red;
}

1. 查找所有 P 元素。
2. 查找结果 1 中的元素是否有类名为 text 的父元素
3. 查找结果 2 中的元素是否有 id 为 block 的父元素

(2). CSS 选择器优先级

内联 > ID选择器 > 类选择器 > 标签选择器

根据以上两个信息可以得出结论。

1. 选择器越短越好。
2. 尽量使用高优先级的选择器，例如 ID 和类选择器。
3. 避免使用通配符 *。

最后要说一句，据我查找的资料所得，CSS 选择器没有优化的必要，因为最慢和慢快的选择器性能差别非常小。

参考资料：

• CSS selector performance
• Optimizing CSS: ID Selectors and Other Myths

22. 使用 flexbox 而不是较早的布局模型

在早期的 CSS 布局方式中我们能对元素实行绝对定位、相对定位或浮动定位。而现在，我们有了新的布局方式 flexbox，它比起早期的布局方式来说有个优势，那就是性能比较好。

现在，对于相同数量的元素和相同的视觉外观，布局的时间要少得多。

不过 flexbox 兼容性还是有点问题，不是所有浏览器都支持它，所以要谨慎使用。

各浏览器兼容性：

• Chrome 29+
• Firefox 28+
• Internet Explorer 11
• Opera 17+
• Safari 6.1+ (prefixed with -webkit-)
• Android 4.4+
• iOS 7.1+ (prefixed with -webkit-)

参考资料：

• 使用 flexbox 而不是较早的布局模型

23. 使用 transform 和 opacity 属性更改来实现动画

在 CSS 中，transforms 和 opacity 这两个属性更改不会触发重排与重绘，它们是可以由合成器（composite）单独处理的属性。

参考资料：

• 使用 transform 和 opacity 属性更改来实现动画

24. 合理使用规则，避免过度优化

性能优化主要分为两类：

1. 加载时优化
2. 运行时优化

上述 23 条建议中，属于加载时优化的是前面 10 条建议，属于运行时优化的是后面 13 条建议。通常来说，没有必要 23 条性能优化规则都用上，根据网站用户群体来做针对性的调整是最好的，节省精力，节省时间。

在解决问题之前，得先找出问题，找到问题基本上就解决了一半。所以在做性能优化之前，最好先调查一下网站的加载性能和运行性能。

检查加载性能

一个网站加载性能如何主要看白屏时间和首屏时间。

• 白屏时间：指从输入网址，到页面开始显示内容的时间。
• 首屏时间：指从输入网址，到页面完全渲染的时间。

将以下脚本放在 </head> 前面就能获取白屏时间。

<script>
  new Date() - performance.timing.navigationStart
  // 通过 domLoading 和 navigationStart 也可以
  performance.timing.domLoading - performance.timing.navigationStart
</script>

在 window.onload 事件里执行 new Date() - performance.timing.navigationStart 即可获取首屏时间。

检查运行性能

配合 chrome 的开发者工具，我们可以查看网站在运行时的性能。

打开网站，按 F12 选择 performance，点击左上角的灰色圆点，变成红色就代表开始记录了。这时可以模仿用户使用网站，在使用完毕后，点击 stop，然后你就能看到网站运行期间的性能报告。如果有红色的块，代表有掉帧的情况；如果是绿色，则代表 FPS 很好。performance 的具体使用方法请用搜索引擎搜索一下，毕竟篇幅有限。

参考资料：

• performance.timing.navigationStart

二、Vue 项目性能优化技巧

No1、 代码层面的优化

1.1、v-if 和 v-show 区分使用场景

v-if 是 真正 的条件渲染，因为它会确保在切换过程中条件块内的事件监听器和子组件适当地被销毁和重建；也是惰性的：如果在初始渲染时条件为假，则什么也不做——直到条件第一次变为真时，才会开始渲染条件块。

v-show 就简单得多， 不管初始条件是什么，元素总是会被渲染，并且只是简单地基于 CSS 的 display 属性进行切换。

所以，v-if 适用于在运行时很少改变条件，不需要频繁切换条件的场景；v-show 则适用于需要非常频繁切换条件的场景。

1.2、computed 和 watch 区分使用场景

computed：  是计算属性，依赖其它属性值，并且 computed 的值有缓存，只有它依赖的属性值发生改变，下一次获取 computed 的值时才会重新计算 computed 的值；watch：  更多的是「观察」的作用，类似于某些数据的监听回调 ，每当监听的数据变化时都会执行回调进行后续操作；运用场景：

• 当我们需要进行数值计算，并且依赖于其它数据时，应该使用 computed，因为可以利用 computed 的缓存特性，避免每次获取值时，都要重新计算；
• 当我们需要在数据变化时执行异步或开销较大的操作时，应该使用 watch，使用 watch 选项允许我们执行异步操作 ( 访问一个 API )，限制我们执行该操作的频率，并在我们得到最终结果前，设置中间状态。这些都是计算属性无法做到的。

1.3、v-for 遍历必须为 item 添加 key，且避免同时使用 v-if

（1）v-for 遍历必须为 item 添加 key在列表数据进行遍历渲染时，需要为每一项 item 设置唯一 key 值，方便 Vue.js 内部机制精准找到该条列表数据。当 state 更新时，新的状态值和旧的状态值对比，较快地定位到 diff 。

（2）v-for 遍历避免同时使用 v-ifv-for 比 v-if 优先级高，如果每一次都需要遍历整个数组，将会影响速度，尤其是当之需要渲染很小一部分的时候，必要情况下应该替换成 computed 属性。

推荐：

<ul>
 <li
 v-for="user in activeUsers"
 :key="user.id">
 {{ user.name }}
 </li>
</ul>
computed: {
 activeUsers: function () {
 return this.users.filter(function (user) {
  return user.isActive
 })
 }
}

不推荐：

<ul>
 <li
 v-for="user in users"
 v-if="user.isActive"
 :key="user.id">
 {{ user.name }}
 </li>
</ul>

1.4、长列表性能优化

Vue 会通过 Object.defineProperty 对数据进行劫持，来实现视图响应数据的变化，然而有些时候我们的组件就是纯粹的数据展示，不会有任何改变，我们就不需要 Vue 来劫持我们的数据，在大量数据展示的情况下，这能够很明显的减少组件初始化的时间，那如何禁止 Vue 劫持我们的数据呢？

可以通过 Object.freeze 方法来冻结一个对象，一旦被冻结的对象就再也不能被修改了。

export default {
 data: () => ({
 users: {}
 }),
 async created() {
 const users = await axios.get("/api/users");
 this.users = Object.freeze(users);
 }
};

1.5、事件的销毁

Vue 组件销毁时，会自动清理它与其它实例的连接，解绑它的全部指令及事件监听器，但是仅限于组件本身的事件。如果在 js 内使用 addEventListene 等方式是不会自动销毁的，我们需要在组件销毁时手动移除这些事件的监听，以免造成内存泄露，如：

created() {
 addEventListener('click', this.click, false)
},
beforeDestroy() {
 removeEventListener('click', this.click, false)
}

1.6、图片资源懒加载

对于图片过多的页面，为了加速页面加载速度，所以很多时候我们需要将页面内未出现在可视区域内的图片先不做加载， 等到滚动到可视区域后再去加载。这样对于页面加载性能上会有很大的提升，也提高了用户体验。我们在项目中使用 Vue 的 vue-lazyload 插件：（1）安装插件

npm install vue-lazyload --save-dev

（2）在入口文件 man.js 中引入并使用

import VueLazyload from 'vue-lazyload'

然后再 vue 中直接使用

Vue.use(VueLazyload)

或者添加自定义选项

Vue.use(VueLazyload, {
preLoad: 1.3,
error: 'dist/error.png',
loading: 'dist/loading.gif',
attempt: 1
})

（3）在 vue 文件中将 img 标签的 src 属性直接改为 v-lazy ，从而将图片显示方式更改为懒加载显示：

<img v-lazy="/static/img/1.png">

以上为 vue-lazyload 插件的简单使用，如果要看插件的更多参数选项，可以查看 vue-lazyload 的 github 地址。

1.7、路由懒加载

Vue 是单页面应用，可能会有很多的路由引入 ，这样使用 webpcak 打包后的文件很大，当进入首页时，加载的资源过多，页面会出现白屏的情况，不利于用户体验。如果我们能把不同路由对应的组件分割成不同的代码块，然后当路由被访问的时候才加载对应的组件，这样就更加高效了。这样会大大提高首屏显示的速度，但是可能其他的页面的速度就会降下来。路由懒加载：

const Foo = () => import('./Foo.vue')
const router = new VueRouter({
 routes: [
 { path: '/foo', component: Foo }
 ]
})

1.8、第三方插件的按需引入

我们在项目中经常会需要引入第三方插件，如果我们直接引入整个插件，会导致项目的体积太大，我们可以借助 babel-plugin-component ，然后可以只引入需要的组件，以达到减小项目体积的目的。以下为项目中引入 element-ui 组件库为例：（1）首先，安装 babel-plugin-component ：

npm install babel-plugin-component -D

（2）然后，将 .babelrc 修改为：

{
 "presets": [["es2015", { "modules": false }]],
 "plugins": [
 [
 "component",
 {
 "libraryName": "element-ui",
 "styleLibraryName": "theme-chalk"
 }
 ]
 ]
}

（3）在 main.js 中引入部分组件：

import Vue from 'vue';
import { Button, Select } from 'element-ui';
 Vue.use(Button)
 Vue.use(Select)

1.9、优化无限列表性能

如果你的应用存在非常长或者无限滚动的列表，那么需要采用 窗口化 的技术来优化性能，只需要渲染少部分区域的内容，减少重新渲染组件和创建 dom 节点的时间。你可以参考以下开源项目 vue-virtual-scroll-list 和 vue-virtual-scroller 来优化这种无限列表的场景的。

1.10、服务端渲染 SSR or 预渲染

服务端渲染是指 Vue 在客户端将标签渲染成的整个 html 片段的工作在服务端完成，服务端形成的 html 片段直接返回给客户端这个过程就叫做服务端渲染。 （1）服务端渲染的优点：

• 更好的 SEO：因为 SPA 页面的内容是通过 Ajax 获取，而搜索引擎爬取工具并不会等待 Ajax 异步完成后再抓取页面内容，所以在 SPA 中是抓取不到页面通过 Ajax 获取到的内容；而 SSR 是直接由服务端返回已经渲染好的页面（数据已经包含在页面中），所以搜索引擎爬取工具可以抓取渲染好的页面；
• 更快的内容到达时间（首屏加载更快）：SPA 会等待所有 Vue 编译后的 js 文件都下载完成后，才开始进行页面的渲染，文件下载等需要一定的时间等，所以首屏渲染需要一定的时间；SSR 直接由服务端渲染好页面直接返回显示，无需等待下载 js 文件及再去渲染等，所以 SSR 有更快的内容到达时间；

（2）服务端渲染的缺点：

• 更多的开发条件限制：例如服务端渲染只支持 beforCreate 和 created 两个钩子函数，这会导致一些外部扩展库需要特殊处理，才能在服务端渲染应用程序中运行；并且与可以部署在任何静态文件服务器上的完全静态单页面应用程序 SPA 不同，服务端渲染应用程序，需要处于 Node.js server 运行环境；
• 更多的服务器负载：在 Node.js 中渲染完整的应用程序，显然会比仅仅提供静态文件的 server 更加大量占用CPU 资源，因此如果你预料在高流量环境下使用，请准备相应的服务器负载，并明智地采用缓存策略。

如果你的项目的 SEO 和 首屏渲染是评价项目的关键指标，那么你的项目就需要服务端渲染来帮助你实现最佳的初始加载性能和 SEO，具体的 Vue SSR 如何实现，可以参考作者的另一篇文章《Vue SSR 踩坑之旅》。如果你的 Vue 项目只需改善少数营销页面（例如 /， /about， /contact 等）的 SEO，那么你可能需要预渲染，在构建时 (build time) 简单地生成针对特定路由的静态 HTML 文件。优点是设置预渲染更简单，并可以将你的前端作为一个完全静态的站点，具体你可以使用 prerender-spa-plugin 就可以轻松地添加预渲染 。

No2、 Webpack 层面的优化

2.1、Webpack 对图片进行压缩

在 vue 项目中除了可以在 webpack.base.conf.js 中 url-loader 中设置 limit 大小来对图片处理，对小于 limit 的图片转化为 base64 格式，其余的不做操作。所以对有些较大的图片资源，在请求资源的时候，加载会很慢，我们可以用 image-webpack-loader来压缩图片：（1）首先，安装 image-webpack-loader ：

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

（2）然后，在 webpack.base.conf.js 中进行配置：

{
 test: /.(png|jpe?g|gif|svg)(?.*)?$/,
 use:[
 {
 loader: 'url-loader',
 options: {
 limit: 10000,
 name: utils.assetsPath('img/[name].[hash:7].[ext]')
 }
 },
 {
 loader: 'image-webpack-loader',
 options: {
 bypassOnDebug: true,
 }
 }
 ]
}

2.2、减少 ES6 转为 ES5 的冗余代码

Babel 插件会在将 ES6 代码转换成 ES5 代码时会注入一些辅助函数，例如下面的 ES6 代码：

class HelloWebpack extends Component{...}

这段代码再被转换成能正常运行的 ES5 代码时需要以下两个辅助函数：

babel-runtime/helpers/createClass // 用于实现 class 语法
babel-runtime/helpers/inherits // 用于实现 extends 语法

在默认情况下， Babel 会在每个输出文件中内嵌这些依赖的辅助函数代码，如果多个源代码文件都依赖这些辅助函数，那么这些辅助函数的代码将会出现很多次，造成代码冗余。为了不让这些辅助函数的代码重复出现，可以在依赖它们时通过 require('babel-runtime/helpers/createClass') 的方式导入，这样就能做到只让它们出现一次。babel-plugin-transform-runtime 插件就是用来实现这个作用的，将相关辅助函数进行替换成导入语句，从而减小 babel 编译出来的代码的文件大小。（1）首先，安装 babel-plugin-transform-runtime ：

npm install babel-plugin-transform-runtime --save-dev

（2）然后，修改 .babelrc 配置文件为：

"plugins": [    "transform-runtime"]

如果要看插件的更多详细内容，可以查看babel-plugin-transform-runtime 的 详细介绍。

2.3、提取公共代码

如果项目中没有去将每个页面的第三方库和公共模块提取出来，则项目会存在以下问题：

• 相同的资源被重复加载，浪费用户的流量和服务器的成本。
• 每个页面需要加载的资源太大，导致网页首屏加载缓慢，影响用户体验。

所以我们需要将多个页面的公共代码抽离成单独的文件，来优化以上问题 。Webpack 内置了专门用于提取多个Chunk 中的公共部分的插件 CommonsChunkPlugin，我们在项目中 CommonsChunkPlugin 的配置如下：

// 所有在 package.json 里面依赖的包，都会被打包进 vendor.js 这个文件中。new webpack.optimize.// 所有在 package.json 里面依赖的包，都会被打包进 vendor.js 这个文件中。
new webpack.optimize.CommonsChunkPlugin({
 name: 'vendor',
 minChunks: function(module, count) {
 return (
 module.resource &&
 /.js$/.test(module.resource) &&
 module.resource.indexOf(
 path.join(__dirname, '../node_modules')
 ) === 0
 );
 }
}),
// 抽取出代码模块的映射关系
new webpack.optimize.CommonsChunkPlugin({
 name: 'manifest',
 chunks: ['vendor']
})

如果要看插件的更多详细内容，可以查看 CommonsChunkPlugin 的 详细介绍。

2.4、模板预编译

当使用 DOM 内模板或 JavaScript 内的字符串模板时，模板会在运行时被编译为渲染函数。通常情况下这个过程已经足够快了，但对性能敏感的应用还是最好避免这种用法。预编译模板最简单的方式就是使用单文件组件——相关的构建设置会自动把预编译处理好，所以构建好的代码已经包含了编译出来的渲染函数而不是原始的模板字符串。如果你使用 webpack，并且喜欢分离 JavaScript 和模板文件，你可以使用 vue-template-loader，它也可以在构建过程中把模板文件转换成为 JavaScript 渲染函数。

2.5、提取组件的 CSS

当使用单文件组件时，组件内的 CSS 会以 style 标签的方式通过 JavaScript 动态注入。这有一些小小的运行时开销，如果你使用服务端渲染，这会导致一段 “无样式内容闪烁 (fouc) ” 。将所有组件的 CSS 提取到同一个文件可以避免这个问题，也会让 CSS 更好地进行压缩和缓存。查阅这个构建工具各自的文档来了解更多：

• webpack + vue-loader ( vue-cli 的 webpack 模板已经预先配置好)
• Browserify + vueify
• Rollup + rollup-plugin-vue

2.6、优化 SourceMap

我们在项目进行打包后，会将开发中的多个文件代码打包到一个文件中，并且经过压缩、去掉多余的空格、babel编译化后，最终将编译得到的代码会用于线上环境，那么这样处理后的代码和源代码会有很大的差别，当有 bug的时候，我们只能定位到压缩处理后的代码位置，无法定位到开发环境中的代码，对于开发来说不好调式定位问题，因此 sourceMap 出现了，它就是为了解决不好调式代码问题的。SourceMap 的可选值如下（+ 号越多，代表速度越快，- 号越多，代表速度越慢, o 代表中等速度 ）

1.png

开发环境推荐：cheap-module-eval-source-map****生产环境推荐：cheap-module-source-map原因如下：

• cheap：源代码中的列信息是没有任何作用，因此我们打包后的文件不希望包含列相关信息，只有行信息能建立打包前后的依赖关系。因此不管是开发环境或生产环境，我们都希望添加 cheap 的基本类型来忽略打包前后的列信息；
• module ：不管是开发环境还是正式环境，我们都希望能定位到bug的源代码具体的位置，比如说某个 Vue 文件报错了，我们希望能定位到具体的 Vue 文件，因此我们也需要 module 配置；
• soure-map ：source-map 会为每一个打包后的模块生成独立的 soucemap 文件 ，因此我们需要增加source-map 属性；
• eval-source-map：eval 打包代码的速度非常快，因为它不生成 map 文件，但是可以对 eval 组合使用 eval-source-map 使用会将 map 文件以 DataURL 的形式存在打包后的 js 文件中。在正式环境中不要使用 eval-source-map, 因为它会增加文件的大小，但是在开发环境中，可以试用下，因为他们打包的速度很快。

2.7、构建结果输出分析

Webpack 输出的代码可读性非常差而且文件非常大，让我们非常头疼。为了更简单、直观地分析输出结果，社区中出现了许多可视化分析工具。这些工具以图形的方式将结果更直观地展示出来，让我们快速了解问题所在。接下来讲解我们在 Vue 项目中用到的分析工具：webpack-bundle-analyzer 。我们在项目中 webpack.prod.conf.js 进行配置：

if (config.build.bundleAnalyzerReport) {
 var BundleAnalyzerPlugin = require('webpack-bundle-analyzer').BundleAnalyzerPlugin;
 webpackConfig.plugins.push(new BundleAnalyzerPlugin());
}

执行 $ npm run build --report 后生成分析报告如下：

1.png

2.8、Vue 项目的编译优化

如果你的 Vue 项目使用 Webpack 编译，需要你喝一杯咖啡的时间，那么也许你需要对项目的 Webpack 配置进行优化，提高 Webpack 的构建效率。具体如何进行 Vue 项目的 Webpack 构建优化，可以参考作者的另一篇文章《 Vue 项目 Webpack 优化实践》

No3、基础的 Web 技术优化

3.1、开启 gzip 压缩

gzip 是 GNUzip 的缩写，最早用于 UNIX 系统的文件压缩。HTTP 协议上的 gzip 编码是一种用来改进 web 应用程序性能的技术，web 服务器和客户端（浏览器）必须共同支持 gzip。目前主流的浏览器，Chrome，firefox，IE等都支持该协议。常见的服务器如 Apache，Nginx，IIS 同样支持，gzip 压缩效率非常高，通常可以达到 70% 的压缩率，也就是说，如果你的网页有 30K，压缩之后就变成了 9K 左右以下我们以服务端使用我们熟悉的 express 为例，开启 gzip 非常简单，相关步骤如下：

• 安装：

npm install compression --save

• 添加代码逻辑：

var compression = require('compression');
var app = express();
app.use(compression())

• 重启服务，观察网络面板里面的 response header，如果看到如下红圈里的字段则表明 gzip 开启成功 ：

  

  1.png

3.2、浏览器缓存

为了提高用户加载页面的速度，对静态资源进行缓存是非常必要的，根据是否需要重新向服务器发起请求来分类，将 HTTP 缓存规则分为两大类（强制缓存，对比缓存），如果对缓存机制还不是了解很清楚的，可以参考作者写的关于 HTTP 缓存的文章《深入理解HTTP缓存机制及原理》，这里不再赘述。

3.3、CDN 的使用

浏览器从服务器上下载 CSS、js 和图片等文件时都要和服务器连接，而大部分服务器的带宽有限，如果超过限制，网页就半天反应不过来。而 CDN 可以通过不同的域名来加载文件，从而使下载文件的并发连接数大大增加，且CDN 具有更好的可用性，更低的网络延迟和丢包率 。

3.4、使用 Chrome Performance 查找性能瓶颈

Chrome 的 Performance 面板可以录制一段时间内的 js 执行细节及时间。使用 Chrome 开发者工具分析页面性能的步骤如下。

1. 打开 Chrome 开发者工具，切换到 Performance 面板
2. 点击 Record 开始录制
3. 刷新页面或展开某个节点
4. 点击 Stop 停止录制