前端优化带来的思考，浅谈前端工程化转

Posted 2020-06-14

重复优化的思考

这段时间对项目做了一次整体的优化，全站有了20%左右的提升（本来载入速度已经1.2S左右了，优化度很低），算一算已经做了四轮的全站性能优化了，回顾几次的优化手段，基本上几个字就能说清楚：

传输层面：减少请求数，降低请求量
执行层面：减少重绘&回流

传输层面的从来都是优化的核心点，而这个层面的优化要对浏览器有一个基本的认识，比如：

① 网页自上而下的解析渲染，边解析边渲染，页面内CSS文件会阻塞渲染，异步CSS文件会导致回流

② 浏览器在document下载结束会检测静态资源，新开线程下载（有并发上限），在带宽限制的条件下，无序并发会导致主资源速度下降，从而影响首屏渲染

③ 浏览器缓存可用时会使用缓存资源，这个时候可以避免请求体的传输，对性能有极大提高

衡量性能的重要指标为首屏载入速度（指页面可以看见，不一定可交互），影响首屏的最大因素为请求，所以请求是页面真正的杀手，一般来说我们会做这些优化：

减少请求数

① 合并样式、脚本文件

② 合并背景图片

③ CSS3图标、Icon Font

降低请求量

① 开启GZip

② 优化静态资源，jQuery->Zepto、阉割IScroll、去除冗余代码

③ 图片无损压缩

④ 图片延迟加载

⑤ 减少Cookie携带

很多时候，我们也会采用类似“时间换空间、空间换时间”的做法，比如：

① 缓存为王，对更新较缓慢的资源&接口做缓存（浏览器缓存、localsorage、application cache这个坑多）

② 按需加载，先加载主要资源，其余资源延迟加载，对非首屏资源滚动加载

③ fake页技术，将页面最初需要显示html&Css内联，在页面所需资源加载结束前至少可看，理想情况是index.html下载结束即展示（2G 5S内）

④ CDN

......

从工程的角度来看，上述优化点半数以上是重复的，一般在发布时候就直接使用项目构建工具做掉了，还有一些只是简单的服务器配置，开发时不需要关注。

可以看到，我们所做的优化都是在减少请求数，降低请求量，减小传输时的耗时，或者通过一个策略，优先加载首屏渲染所需资源，而后再加载交互所需资源（比如点击时候再加载UI组件），Hybrid APP这方面应该尽可能多的将公共静态资源放在native中，比如第三方库，框架，UI甚至城市列表这种常用业务数据。

拦路虎

有一些网站初期比较快，但是随着量的积累，BUG越来越多，速度也越来越慢，一些前端会使用上述优化手段做优化，但是收效甚微，一个比较典型的例子就是代码冗余：

① 之前的CSS全部放在了一个文件中，新一轮的UI样式优化，新老CSS难以拆分，CSS体量会增加，如果有业务团队使用了公共样式，情况更不容乐观；

② UI组件更新，但是如果有业务团队脱离接口操作了组件DOM，将导致新组件DOM更新受限，最差的情况下，用户会加载两个组件的代码；

③ 胡乱使用第三方库、组件，导致页面加载大量无用代码；

......

以上问题会不同程度的增加资源下载体量，如果听之任之会产生一系列工程问题：

① 页面关系错综复杂，需求迭代容易出BUG；

② 框架每次升级都会导致额外的请求量，常加载一些业务不需要的代码；

③ 第三方库泛滥，且难以维护，有BUG也改不了；

④ 业务代码加载大量异步模块资源，页面请求数增多；

......

为求快速占领市场，业务开发时间往往紧迫，使用框架级的HTML&CSS、绕过CSS Sprite使用背景图片、引入第三方工具库或者UI，会经常发生。当遇到性能瓶颈时，如果不从根源解决问题，用传统的优化手段做页面级别的优化，会出现很快页面又被玩坏的情况，几次优化结束后我也在思考一个问题：

前端每次性能优化的手段皆大同小异；代码的可维护性也基本是在细分职责；
既然每次优化的目的是相同的，每次实现的过程是相似的，而每次重新开发项目又基本是要重蹈覆辙的，那么工程化、自动化可能是这一切问题的最终答案

工程问题在项目积累到一定量后可能会发生，一般来说会有几个现象预示着工程问题出现了：

① 代码编写&调试困难

② 业务代码不好维护

③ 网站性能普遍不好

④ 性能问题重复出现，并且有不可修复之势

像上面所描述情况，就是一个典型的工程问题；定位问题、发现问题、解决问题是我们处理问题的手段；而如何防止同一类型的问题重复发生，便是工程化需要做的事情，简单说来，优化是解决问题，工程化是避免问题，今天我们就站在工程化的角度来解决一些前端优化问题，防止其死灰复燃。

文中是我个人的一些开发经验，希望对各位有用，也希望各位多多支持讨论，指出文中不足以及提出您的一些建议。

消灭冗余

我们这里做的第一个事情便是消除优化路上第一个拦路虎：代码冗余（做代码精简），单从一个页面的加载来说，他需要以下资源：

① 框架MVC骨架模块&框架级别CSS

② UI组件（header组件、日历、弹出层、消息框......）

③ 业务HTML骨架

④ 业务CSS

⑤ 业务javascript代码

⑥ 服务接口服务

因为产品&视觉会经常折腾全站样式加之UI的灵活性，UI最容易产生冗余的模块。

UI组件

UI组件本身包括完整的HTML&CSS&Javascript，一个复杂的组件下载量可以达到10K以上，就UI部分来说容易导致两个工程化问题：

① 升级产生代码冗余

② 对外接口变化导致业务升级需要额外开发

UI升级

最理想的升级是保持对外的接口不变甚至保持DOM结构不变，但多数情况的UI升级其实是UI重做，最坏的情况是不做老接口兼容，这个时候业务同事便需要修改代码。为了防止业务抱怨，UI制作者往往会保留两个组件（UI+UI1），如果原来那个UI是核心依赖组件（比如是UIHeader组件），便会直接打包至核心框架包中，这时便出现了新老组件共存的局面，这种情况是必须避免的，UI升级需要遵守两个原则：

① 核心依赖组件必须保持单一，相同功能的核心组件只能有一个

② 组件升级必须做接口兼容，新的特性可以做加法，绝不允许对接口做减法

UI组成

项目之初，分层较好的团队会有一个公共的CSS文件（main.css），一个业务CSS文件，main.css包含公共的CSS，并且会包含所有的UI的样式：

半年后业务频道增，UI组件需求一多便容易膨胀，弊端马上便暴露出来了，最初main.css可能只有10K，但是不出半年就会膨胀至100K，而每个业务频道一开始便需要加载这100K的样式文件页面，但是其中多数的UI样式是首屏加载用不到的。

所以比较好的做法是，main.css只包含最核心的样式，理想情况是什么业务样式功能皆不要提供，各个UI组件的样式打包至UI中按需加载：

如此UI拆分后，main.css总是处于最基础的样式部分，而UI使用时按需加载，就算出现两个相同组件也不会导致多下载资源。

拆分页面

一个PC业务页面，其模块是很复杂的，这个时候可以将之分为多个模块：

一经拆分后，页面便是由业务组件组成，只需要关注各个业务组件的开发，然后在主控制器中组装业务组件，这样主控制器对页面的控制力度会增加。

业务组件一般重用性较低，会产生模块间的业务耦合，还会对业务数据产生依赖，但是主体仍然是HTML&CSS&Javascript，这部分代码也是经常导致冗余的，如果能按模块拆分，可以很好的控制这一问题发生：

按照上述的做法现在的加载规则是：

① 公共样式文件

② 框架文件，业务入口文件

③ 入口文件，异步加载业务模块，模块内再异步加载其它资源

这样下来业务开发时便不需要引用样式文件，可以最大限度的提升首屏载入速度；需要关注的一点是，当异步拉取模块时，内部的CSS加载需要一个规则避免对其它模块的影响，因为模块都带有样式属性，页面回流、页面闪烁问题需要关注。

一个实际的例子是，这里点击出发后的城市列表便是一个完整的业务组件，城市选择的资源是在点击后才会发生请求，而业务组件内部又会细分小模块，再细分的资源控制由实际业务情况决定，过于细分也会导致理解和代码编写难度上升：

demo演示地址，代码地址

如果哪天需求方需要用新的城市选择组件，便可以直接重新开发，让业务之间使用最新的城市列表即可，因为是独立的资源，所以老的也是可以使用的。

只要能做到UI级别的拆分与页面业务组件的拆分，便能很好的应付样式升级的需求，这方面冗余只要能避过，其它冗余问题便不是问题了，有两个规范最好遵守：

1 避免使用全局的业务类样式，就算他建议你使用
2 避免不通过接口直接操作DOM

冗余是首屏载入速度最大的拦路虎，是历史形成的包袱，只要能消除冗余，便能在后面的路走的更顺畅，这种组件化编程的方法也能让网站后续的维护更加简单。

资源加载

解决冗余便抛开了历史的包袱，是前端优化的第一步也是比较难的一步，但模块拆分也将全站分成了很多小的模块，载入的资源分散会增加请求数；如果全部合并，会导致首屏加载不需要的资源，也会导致下一个页面不能使用缓存，如何做出合理的入口资源加载规则，如何合理的善用缓存，是前端优化的第二步。

经过几次性能优化对比，得出了一个较优的首屏资源加载方案：

① 核心框架层：mvc骨架、异步模块加载器（require&seajs）、工具库（zepto、underscore、延迟加载）、数据请求模块、核心依赖UI（header组件消息类组件）

② 业务公共模块：入口文件（require配置，初始化工作、业务公共模块）

③ 独立的page.js资源（包含template、css），会按需加载独立UI资源

④ 全局css资源

这里如果追求极致，libs.js、main.css与main.js可以选择合并，划分结束后便可以决定静态资源缓存策略了。

资源缓存

资源缓存是为二次请求加速，比较常用的缓存技术有：

① 浏览器缓存

② localstorage缓存

③ application缓存

application缓存更新一块不好把握容易出问题，所以更多的是依赖浏览器以及localstorage，首先说下浏览器级别的缓存。

时间戳更新

只要服务器配置，浏览器本身便具有缓存机制，如果要使用浏览器机制作缓存，势必关心一个何时更新资源问题，我们一般是这样做的：

原文地址： http://www.cnblogs.com/yexiaochai/p/4901341.html