网站性能优化你需知道的东西
Posted 狙击手
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了网站性能优化你需知道的东西相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
本文提到的网站性能指网站的响应速度，这也符合绝大部分人对于网站性能的理解：访问快速的网站性能好，反之，访问速度越慢，则网站性能越差。本文总结的优化方法是宏观的工程层面的方法，并不包含微观的语言语法层面的方法，例如，JS、CSS的语法优化，这一部分同样影响网站的性能，但语言语法层面的优化更多的是取决于开发人员的编程水平。
什么样的网站响应速度快呢？其实很容易想到，网站加载资源的速度越快，网站响应速度越快；网站需要加载的资源越少，网站响应速度越快。这就分别对应网站性能优化的两大方向：资源缓存、资源合并压缩。当浏览器完成资源的加载后，需要进一步解析资源，才能渲染出最终的网页，所以，浏览器的解析机制也是网站性能优化的一个方向。各种优化方法都可以归类到这三个大方向中。
1.资源缓存
1.1 使用CDN
将网站的静态资源分离，如静态html、图片Image、样式CSS、脚本JS等，把静态资源部署到CDN中，可以明显加快这部分资源的加载速度。
1.2 利用HTTP缓存机制
HTTP缓存会把浏览器加载过的资源缓存到本地，下次加载时，只要缓存的资源没有过期，就可以直接使用本地的资源，减少了HTTP请求次数，加快了资源加载速度。具体做法是设置HTTP Header 中的Cache-Control参数。HTTP 1.0 中使用Pragma和Expires两个参数进行缓存，不过早已不推荐使用。
2. 资源的合并压缩
2.1 减少HTTP请求
用一个HTTP请求去加载一个10M的文件，和把这个文件拆分成1M的10个文件，用10个HTTP请求并行去加载，哪一种方式能更快完成加载？既然提到减少HTTP请求可以提高网站响应速度，那么结论貌似应该是用一个HTTP请求的方式更快。其实正确的答案是：不一定！
我做了一个小实验：有两个html文件，index1.html和index2.html，index1.html中用1个<script>标签加载一个2M的js文件bundle.js，index2.html中用6个<script>标签分别加载bundle1.js, bundle2.js …… bundle6.js，这6个js文件由bundle.js平均拆分得到。分别请求index1.html和index2.html 10次，得到加载bundle.js的时间和加载bundle1.js 到 bundle6.js的时间（以最后一个js文件加载完成为结束时间），计算平均加载时间分别为：1.07s 和 1.87s。
实验结论证明了，一个HTTTP请求加载一个合并后的资源文件，比多个HTTTP请求并发加载多个资源文件效率高。但结论只是针对平均加载时间而言，对于单次的比较，完全可能出现相反的结论，例如我的实验过程中，单一HTTTP请求加载时间的最大值为2.36s，超过了第二种加载方式的平均时间1.87s。可能有些人会比较疑惑，为什么并行的效率反而比串行的要低呢？其实，HTTP请求加载资源的瓶颈在带宽，而不是请求的数量，在一个请求已经利用带宽很充分的情况下，增加新的请求并不能减少整体的资源加载时间。
其实，减少HTTP请求来提高网站性能主要是基于以下2个原因：
1) HTTP连接的建立是比较耗时的，一般需要上百ms，每个HTTP请求还有一定的网络延时，需要的HTTP请求越多，这两部分产生的耗时也就越多。当然，HTTP 1.1 对keep-alive的默认支持，可以实现连接的复用，很大程度上优化了这个问题。
2）每个HTTP请求都需要附带额外的数据，比如请求和响应中的头信息，Cookie信息。当请求的资源很小时，附带的额外数据可能比实际的资源还大。
2.2 JS文件
合并压缩JS文件，一方面JS文件数量减少，需要的HTTP请求数也就减少了；另一方面，压缩JS文件可以极大地减小文件体积。可以使用webpack等Web构建工具对JS文件进行压缩合并。
要注意，压缩合并JS文件并不是要把所有的JS文件都打包到一个JS文件中。一般的做法是按照“基础代码”+“页面代码”分别打包。“基础代码”指各个页面或路由（对单页面而言）都要用到的通用代码，“页面代码”是只在某个具体页面或路由中才会用到的代码。这样就可以实现JS代码按需加载，避免页面首屏加载时，因为单一JS文件过大，而影响首屏显示时间。对单页面应用来说，还可以有一个vendor.js的文件，这个文件中的内容是一些用到频率比较高的第三方库（如ECharts等），但这些库并不是每个路由都会用到的，所以并不会被打包到“基础代码”中。将这样的第三方库从各个路由页面对应的JS文件中拆分，一是可以减少所有JS文件的整体大小，因为本来可能是A、B等多个文件都会包含的代码，现在则只需要一份；二是vendor.js只需要被加载一次，后续打开其他路由时，就可以不需要再次加载这部分代码了，起到了资源预加载的作用。
2.3 CSS文件
对CSS文件进行合并压缩，基本原理和做法同JS文件。
2.4 图片
1) 使用WebP格式的图片。WebP是一种支持有损压缩和无损压缩的图片文件格式，派生自图像编码格式 VP8。根据 Google 的测试，无损压缩后的 WebP 比 PNG 文件少了 45％ 的文件大小，即使这些 PNG 文件经过其他压缩工具压缩之后，WebP 还是可以减少 28％ 的文件大小。
2）使用字体图标IconFont。可以任意设置Icon图形的大小和颜色（只能是单色，因为本质上是给字体设置颜色）。
3）使用CSS Sprites将多张图片合并成一张，从而减少HTTP请求数量。
4）使用Base64直接把图片编码成字符串写入CSS文件，也是从减少HTTP请求数量考虑。但需要注意，Base64编码的图片最好是小图片（最好几十字节级别的），因为图片经过Base64编码后，一般会比原文件更大些。而且太长的Base64编码字符串也会影响CSS的整体可读性。
5）对于需要大量图片的网站，应该把图片资源单独部署，并使用不同的域名来访问。因为图片资源占带宽很大，如果把图片和其他资源部署到一台服务器或一个集群中，服务器端的出口带宽会受到很大影响。使用不同的域名加载图片资源，可以更好的利用浏览器并行下载的特性，因为浏览器对于一个域名下的最大并行请求数是有限制的。
2.5 服务器端开启gzip
服务端开启gzip压缩，可以减少资源文件在网络传输过程中的体积大小。
3.浏览器加载、解析、渲染机制
浏览器的工作原理非常繁琐和复杂，要想仔细了解，可以参考这篇经典的文章How browers work。
结合文章和我自己实验验证，简单来说的话，当浏览器载入一个HTML文件后，
1）会先将加载HTML中引用的所有外部资源（JS、CSS文件等）的请求放到一个队列中，然后浏览器通过多个线程（具体由浏览器设置决定）并发加载这些资源。
2）紧接着对HTML进行自上而下的解析。
3）当解析到<script>标签时，如果标签内是内嵌到HTML中的JS代码，会直接执行这部分代码；如果标签引用了外部的JS文件，且这个文件此时还没有下载完成，解析过程会被阻塞，直到JS文件下载完成，然后解析执行JS代码，之后才会继续HTML的解析过程；如果标签引用了外部的JS文件，但此时这个JS文件已经下载完成，则会直接执行这部分JS代码，并不会阻塞HTML的解析（可以理解成此时JS代码的执行本就属于HTML解析这个<script>标签的过程）。
4) 当解析到<link>标签时，不管<link>中引用的外部CSS资源是否加载完成，都不会阻塞HTML继续向下解析。
这里有2个需要注意的地方：
1）因为JS的加载会阻塞HTML向下解析，所以多个JS文件中代码的执行顺序，是和他们在HTML中的位置顺序保持一致的。例如HTML中，从上向下依次引入a.js, b.js, a.js的文件大小远大于b.js，这样b.js文件很可能先完成加载，但是并不会先于a.js中的代码执行，因为在a.js加载、解析、并执行完成前，HTML的解析是处于阻塞的，b.js所在的<script>标签自然也不会被解析执行。如果不希望加载外部JS文件阻塞HTML的解析，可以使用script标签的defer或async属性，这里就不再展开。
2）所有引用的外部脚本或样式文件，在HTML开始解析前，就已经加入到浏览器的请求队列中，所以多个外部资源开始加载的起始时间一般不会相差很大，除非请求的外部资源数量很多，超过了浏览器的并发请求数。
基于浏览器工作原理的常用优化性能的方法有2个：
1）引用外部CSS文件的link标签，一般会写在<head>内，这是为了能尽早的使<body>内的元素获取样式，优化视觉显示效果。
2）引用外部JS文件的script标签，一般会写在<body>底部，这是为了避免HTML的解析被阻塞，从而使页面元素更快的显示出来。需要注意，虽然script写在<body>底部，但这不意味着<body>内的其他元素都解析完成后才开始加载这些JS文件，这些JS文件依然会在HTML开始解析前，就被加入到请求队列中。
以上就是从资源缓存、资源合并压缩和浏览器解析原理三个维度出发，常用的优化网站性能的实践方法
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