Web程序優(yōu)化的最佳實(shí)踐：JavaScript和CSS篇
2019-03-26 來源：Hugo Web前端開發(fā)
Yahoo!的Exceptional Performance團(tuán)隊(duì)為改善Web性能帶來最佳實(shí)踐。他們?yōu)榇诉M(jìn)行了 一系列的實(shí)驗(yàn)、開發(fā)了各種工具、寫了大量的文章和博客并在各種會議上參與探討。最佳實(shí)踐的核心就是旨在提高網(wǎng)站性能。
Excetional Performance 團(tuán)隊(duì)總結(jié)出了一系列可以提高網(wǎng)站速度的方法。可以分為 7 大類 34 條。包括內(nèi)容、服務(wù)器、cookie、CSS、JavaScript、圖片、移動應(yīng)用等七部分。
本文為CSS和Javascript部分：
除此之外，JavaScript 和 CSS 也是我們頁面中經(jīng)常用到的內(nèi)容，對它們的優(yōu)化也提高網(wǎng) 站性能的重要方面：
CSS：
1. 把樣式表置于頂部
2. 避免使用CSS表達(dá)式（Expression）
3. 使用外部JavaScript和CSS
4. 削減JavaScript和CSS
5. 用<link>代替@import
6. 避免使用濾鏡
JavaScript
7. 把腳本置于頁面底部
8. 使用外部JavaScript和CSS
削減JavaScript和CSS 和 剔除重復(fù)腳本（參考3、4）
9. 減少DOM訪問
10. 開發(fā)智能事件處理程序
1、把樣式表置于頂部
在研究Yahoo!的性能表現(xiàn)時，我們發(fā)現(xiàn)把樣式表放到文檔的<head />內(nèi)部似乎會加快頁 面的下載速度。這是因?yàn)榘褬邮奖矸诺?lt;head />內(nèi)會使頁面有步驟的加載顯示。
注重性能的前端服務(wù)器往往希望頁面有秩序地加載。同時，我們也希望瀏覽器把已經(jīng)接收到內(nèi)容盡可能顯示出來。這對于擁有較多內(nèi)容的頁面和網(wǎng)速較慢的用戶來說特別重要。
向用戶返回可視化的反饋，比如進(jìn)程指針，已經(jīng)有了較好的研究并形成了正式文檔。在我們的研究中HTML頁面就是進(jìn)程指針。當(dāng)瀏覽器有序地加載文件頭、導(dǎo)航欄、頂部的logo等對于等待頁面加載的用戶來說都可以作為可視化的反饋。這從整體上改善了用戶體驗(yàn)。
把樣式表放在文檔底部的問題是在包括Internet Explorer在內(nèi)的很多瀏覽器中這會中 止內(nèi)容的有序呈現(xiàn)。瀏覽器中止呈現(xiàn)是為了避免樣式改變引起的頁面元素重繪。用戶不 得不面對一個空白頁面。
HTML規(guī)范清楚指出樣式表要放包含在頁面的<head />區(qū)域內(nèi)："和<a />不同，<link /> 只能出現(xiàn)在文檔的<head />區(qū)域內(nèi)，盡管它可以多次使用它"。無論是引起白屏還是出 現(xiàn)沒有樣式化的內(nèi)容都不值得去嘗試。最好的方案就是按照HTML規(guī)范在文檔<head />內(nèi)加載你的樣式表。
2、避免使用CSS表達(dá)式（Expression）
CSS表達(dá)式是動態(tài)設(shè)置CSS屬性的強(qiáng)大（但危險）方法。Internet Explorer從第5個版 本開始支持CSS表達(dá)式。下面的例子中，使用CSS表達(dá)式可以實(shí)現(xiàn)隔一個小時切換一次背景顏色：
background-color: expression( (new Date()).getHours()%2 ? "#B8D4FF" : "#F08A00″ );
如上所示，expression中使用了JavaScript表達(dá)式。CSS屬性根據(jù)JavaScript表達(dá)式的 計算結(jié)果來設(shè)置。expression方法在其它瀏覽器中不起作用，因此在跨瀏覽器的設(shè)計中
單獨(dú)針對Internet Explorer設(shè)置時會比較有用。 表達(dá)式的問題就在于它的計算頻率要比我們想象的多。不僅僅是在頁面顯示和縮放時，就是在頁面滾動、乃至移動鼠標(biāo)時都會要重新計算一次。給CSS表達(dá)式增加一個計數(shù)器可以跟蹤表達(dá)式的計算頻率。在頁面中隨便移動鼠標(biāo)都可以輕松達(dá)到 10000 次以上的計算量。
一個減少CSS表達(dá)式計算次數(shù)的方法就是使用一次性的表達(dá)式，它在第一次運(yùn)行時將結(jié) 果賦給指定的樣式屬性，并用這個屬性來代替CSS表達(dá)式。如果樣式屬性必須在頁面周 期內(nèi)動態(tài)地改變，使用事件句柄來代替CSS表達(dá)式是一個可行辦法。如果必須使用CSS表達(dá)式，一定要記住它們要計算成千上萬次并且可能會對你頁面的性能產(chǎn)生影響。
3、使用外部JavaScript和CSS
很多性能規(guī)則都是關(guān)于如何處理外部文件的。但是，在你采取這些措施前你可能會問到 一個更基本的問題：JavaScript和CSS是應(yīng)該放在外部文件中呢還是把它們放在頁面本 身之內(nèi)呢？
在實(shí)際應(yīng)用中使用外部文件可以提高頁面速度，因?yàn)镴avaScript和CSS文件都能在瀏覽 器中產(chǎn)生緩存。內(nèi)置在HTML文檔中的JavaScript和CSS則會在每次請求中隨HTML文檔重 新下載。這雖然減少了HTTP請求的次數(shù)，卻增加了HTML文檔的大小。從另一方面來說， 如果外部文件中的JavaScript和CSS被瀏覽器緩存，在沒有增加HTTP請求次數(shù)的同時可 以減少HTML文檔的大小。
關(guān)鍵問題是，外部JavaScript和CSS文件緩存的頻率和請求HTML文檔的次數(shù)有關(guān)。雖然 有一定的難度，但是仍然有一些指標(biāo)可以一測量它。如果一個會話中用戶會瀏覽你網(wǎng)站 中的多個頁面，并且這些頁面中會重復(fù)使用相同的腳本和樣式表，緩存外部文件就會帶 來更大的益處。
許多網(wǎng)站沒有功能建立這些指標(biāo)。對于這些網(wǎng)站來說，最好的堅(jiān)決方法就是把 JavaScript和CSS作為外部文件引用。比較適合使用內(nèi)置代碼的例外就是網(wǎng)站的主頁， 如Yahoo!主頁和My Yahoo!。主頁在一次會話中擁有較少（可能只有一次）的瀏覽量，你可以發(fā)現(xiàn)內(nèi)置JavaScript和CSS對于終端用戶來說會加快響應(yīng)時間。
對于擁有較大瀏覽量的首頁來說，有一種技術(shù)可以平衡內(nèi)置代碼帶來的HTTP請求減少與 通過使用外部文件進(jìn)行緩存帶來的好處。其中一個就是在首頁中內(nèi)置JavaScript和CSS， 但是在頁面下載完成后動態(tài)下載外部文件，在子頁面中使用到這些文件時，它們已經(jīng)緩 存到瀏覽器了。
4、削減JavaScript和CSS
精簡是指從去除代碼不必要的字符減少文件大小從而節(jié)省下載時間。消減代碼時，所有 的注釋、不需要的空白字符（空格、換行、tab縮進(jìn)）等都要去掉。在JavaScript中， 由于需要下載的文件體積變小了從而節(jié)省了響應(yīng)時間。精簡JavaScript中目前用到的最 廣泛的兩個工具是JSMin和YUI Compressor。YUI Compressor還可用于精簡CSS。
混淆是另外一種可用于源代碼優(yōu)化的方法。這種方法要比精簡復(fù)雜一些并且在混淆的過 程更易產(chǎn)生問題。在對美國前 10 大網(wǎng)站的調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，精簡也可以縮小原來代碼體積 的 21%，而混淆可以達(dá)到 25%。盡管混淆法可以更好地縮減代碼，但是對于JavaScript 來說精簡的風(fēng)險更小。
除消減外部的腳本和樣式表文件外，<script>和<style>代碼塊也可以并且應(yīng)該進(jìn)行消 減。即使你用Gzip壓縮過腳本和樣式表，精簡這些文件仍然可以節(jié)省 5%以上的空間。由于JavaScript和CSS的功能和體積的增加，消減代碼將會獲得益處。
5、用<link>代替@import
前面的最佳實(shí)現(xiàn)中提到 CSS 應(yīng)該放置在頂端以利于有序加載呈現(xiàn)。
在 IE 中，頁面底部@import 和使用<link>作用是一樣的，因此最好不要使用它。
6、避免使用濾鏡
IE 獨(dú)有屬性 AlphaImageLoader 用于修正 7.0 以下版本中顯示 PNG 圖片的半透明效果。 這個濾鏡的問題在于瀏覽器加載圖片時它會終止內(nèi)容的呈現(xiàn)并且凍結(jié)瀏覽器。在每一個 元素（不僅僅是圖片）它都會運(yùn)算一次，增加了內(nèi)存開支，因此它的問題是多方面的。 完全避免使用 AlphaImageLoader 的最好方法就是使用 PNG8 格式來代替，這種格式能在 IE 中很好地工作。如果你確實(shí)需要使用 AlphaImageLoader，請使用下劃線_filter 又使之對 IE7 以上版本的用戶無效。
7、把腳本置于頁面底部
腳本帶來的問題就是它阻止了頁面的平行下載。HTTP/1.1 規(guī)范建議，瀏覽器每個主機(jī) 名的并行下載內(nèi)容不超過兩個。如果你的圖片放在多個主機(jī)名上，你可以在每個并行下 載中同時下載 2 個以上的文件。但是當(dāng)下載腳本時，瀏覽器就不會同時下載其它文件了， 即便是主機(jī)名不相同。
在某些情況下把腳本移到頁面底部可能不太容易。比如說，如果腳本中使用了 document.write來插入頁面內(nèi)容，它就不能被往下移動了。這里可能還會有作用域的問 題。很多情況下，都會遇到這方面的問題。 一個經(jīng)常用到的替代方法就是使用延遲腳本。DEFER屬性表明腳本中沒有包含 document.write，它告訴瀏覽器繼續(xù)顯示。不幸的是，F(xiàn)irefox并不支持DEFER屬性。在 Internet Explorer中，腳本可能會被延遲但效果也不會像我們所期望的那樣。如果腳
本可以被延遲，那么它就可以移到頁面的底部。這會讓你的頁面加載的快一點(diǎn)。
8、剔除重復(fù)腳本
在同一個頁面中重復(fù)引用 JavaScript 文件會影響頁面的性能。你可能會認(rèn)為這種情況
并不多見。對于美國前 10 大網(wǎng)站的調(diào)查顯示其中有兩家存在重復(fù)引用腳本的情況。有 兩種主要因素導(dǎo)致一個腳本被重復(fù)引用的奇怪現(xiàn)象發(fā)生：團(tuán)隊(duì)規(guī)模和腳本數(shù)量。如果真 的存在這種情況，重復(fù)腳本會引起不必要的 HTTP 請求和無用的 JavaScript 運(yùn)算，這降 低了網(wǎng)站性能。
在 Internet Explorer 中會產(chǎn)生不必要的 HTTP 請求，而在 Firefox 卻不會。在 Internet Explorer 中，如果一個腳本被引用兩次而且它又不可緩存，它就會在頁面加載過程中產(chǎn) 生兩次 HTTP 請求。即時腳本可以緩存，當(dāng)用戶重載頁面時也會產(chǎn)生額外的 HTTP 請求。
除增加額外的 HTTP 請求外，多次運(yùn)算腳本也會浪費(fèi)時間。在 Internet Explorer 和 Firefox 中不管腳本是否可緩存，它們都存在重復(fù)運(yùn)算 JavaScript 的問題。 一個避免偶爾發(fā)生的兩次引用同一腳本的方法是在模板中使用腳本管理模塊引用腳本。 在 HTML 頁面中使用<script />標(biāo)簽引用腳本的最常見方法就是：
<script type="text/javascript" src="menu_1.0.17.js"></script>
在 PHP 中可以通過創(chuàng)建名為 insertScript 的方法來替代：
<?php insertScript("menu.js") ?>
為了防止多次重復(fù)引用腳本，這個方法中還應(yīng)該使用其它機(jī)制來處理腳本，如檢查所屬 目錄和為腳本文件名中增加版本號以用于 Expire 文件頭等。
9、減少 DOM 訪問
使用 JavaScript 訪問 DOM 元素比較慢，因此為了獲得更多的應(yīng)該頁面，應(yīng)該做到：
• 緩存已經(jīng)訪問過的有關(guān)元素
• 線下更新完節(jié)點(diǎn)之后再將它們添加到文檔樹中
• 避免使用 JavaScript 來修改頁面布局
有關(guān)此方面的更多信息請查看Julien Lecomte在YUI專題中的文章"高性能Ajax應(yīng)該程序"。
10、開發(fā)智能事件處理程序
有時候我們會感覺到頁面反應(yīng)遲鈍，這是因?yàn)镈OM樹元素中附加了過多的事件句柄并且 些事件句病被頻繁地觸發(fā)。這就是為什么說使用event delegation（事件代理）是一種 好方法了。如果你在一個div中有 10 個按鈕，你只需要在div上附加一次事件句柄就可 以了，而不用去為每一個按鈕增加一個句柄。事件冒泡時你可以捕捉到事件并判斷出是 哪個事件發(fā)出的。
你同樣也不用為了操作DOM樹而等待onload事件的發(fā)生。你需要做的就是等待樹結(jié)構(gòu)中 你要訪問的元素出現(xiàn)。你也不用等待所有圖像都加載完畢。 你可能會希望用DOMContentLoaded事件來代替onload，但是在所有瀏覽器都支持它之前 你可使用YUI 事件應(yīng)用程序中的onAvailable方法。
有關(guān)此方面的更多信息請查看Julien Lecomte在YUI專題中的文章"高性能Ajax應(yīng)該程序"。
延伸閱讀：
- Web程序優(yōu)化的最佳實(shí)踐（網(wǎng)站內(nèi)容篇）
- Web程序優(yōu)化的最佳實(shí)踐（服務(wù)器篇）
- Web程序優(yōu)化的最佳實(shí)踐：Cookie、圖片及移動應(yīng)用篇
標(biāo)簽： 網(wǎng)站優(yōu)化 Web程序優(yōu)化 Javascript
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