《高性能网站建设指南》读书笔记

** 性能黄金法则 **

只有10%_{20%的最终用户响应时间花在了下载HTML文档上。其余的80%}90%时间花在了下载页面中的所有组件上。

** 前端处理规则 **

1. 减少HTTP请求

2. 使用内容发布网络
3. 添加Expires头
4. 压缩组件
5. 将样式表放在顶部
6. 将脚本放在底部
7. 避免CSS表达式
8. 使用外部JavaScript和CSS
9. 减少DNS查找
10. 精简JavaScript
11. 避免重定向
12. 移除重复脚本
13. 配置ETag
14. 使Ajax可缓存

HTTP相关概念

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• HTTP请求类型：
  GET、POST、HEAD、PUT、DELETE、OPTIONS、TRACE

• 压缩：
  浏览器使用Accept-Encoding头来声明支持压缩：Accept-Encoding:gzip,deflate
  服务器使用Content-Encoding头确认响应已被压缩：Content-Encoding:gzip
• 条件GET请求：浏览器在缓存中保存了一个组件的副本，当If-Modified-Since头询问组件副本是否可用，服务器若返回304响应，浏览器得到一个更小更快的响应（没有响应体）。
• Expires：Expires:Wed,05 Oct 2016 19:16:20 GMT
  Expires头明确指出浏览器是否可以使用组件副本。浏览器将过期时间和组件副本一同存入缓存，不再询问服务器组件副本是否可用。
• Keep-Alive：浏览器和服务器均使用Connection:keep-alive头指出对Keep-Alive的支持。
  浏览器或服务器通过发出Connection:close关闭连接。
  注：在HTTP1.1中定义的管道技术普及之前，Keep-Alive依然是必要手段。对于HTTPS来说更重要，因为建立新的安全socket连接需要更多时间。

规则笔记

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规则1.减少HTTP请求

技术：图片地图、CSS Sprites、内联图片和脚本、样式表的合并。

【图片地图】

图片地图（Image Map）:将多个带有链接的图片合并为一张图片，通过图片地图，点击不同位置链接到不同位置。
分类：服务器端图片地图&客户端图片地图（常用）

示例代码（客户端）：

缺点：

1. 手工完成困难容易出错

2. 除了矩形之外几乎无法定义其他形状
3. 通过DHML创建的图片地图无法再IE中工作

【CSS Sprites】

即雪碧图。将多个图片合并成一张图片，通过background-position控制显示。

【内联图片】

使用data:URL模式可以在Web页面中包含图片但无需任何的HTTP请求。
常见的URl模式：http:、ftp:、file:、mailto:、smtp:、pop:、dns:、whois:、finger:、daytime:、news:、urn:。
data:URL模式格式：

data:[][;base64],

data一般被用于内联图片，但它可以用在任何指定URL的地方。
注：不要内联公司logo。做法：CSS将内联图片作为背景，将CSS放在外部样式表中（达到浏览器缓存功能）。
经验：普通图片就不要采用内联图片了，数据量巨大，严重增大HTML文档的大小。

【合并脚本和样式表】

规则2.使用内容发布网络

• 在多个地理位置不同的服务器上部署内容
• 实现地理位置分离的第一步，不要尝试使用分布式架构重新设计你的应用程序
• 使用CDN（缺点：CDN服务挂掉将直接影响应用，不可控因素；解决方法：使用多家CDN服务）
• 测试CDN服务的效果和测试所在地理位置有关
• 有助于完成测试的两个网站：Keynote System（www.keynote.com）和Gomez（www.gomez.com）

规则3.添加Expires头

在这一日期/时间之后，响应将被认为是无效的。

• HTTP1.1引入Cache-Control头克服Expires头限制（要求服务器客户端的始终严格同步，还需要配置维护）

Cache-Control:max-age:315360000

注：时间单位为秒

• mod_expires Apache模块使你在使用Expires头时能够像max-age那样以相对的方式设置时间。
  注：此部分示例代码由于和MarkDown冲突会显示错误，详细内容请自行查询资料

【空缓存VS完整缓存】

使用长久的Expires头

【修订文件名】

为使用户获取更新，将组件的文件名加上版本号。更新文件时修改文件版本号将会使用户重新从服务器上获取组件。

规则4.压缩组件

减小页面大小的方法：

1. 压缩HTTP响应包（效果最显著）
2. 删除注释
3. 缩短URL

• Web客户端通过HTTP请求中的Accept-Encoding头来标识对压缩的支持

Accept-Encoding:gzip,default

• Web服务器通过客户端列出方法中的一种来压缩响应。
• gzip是最理想的压缩方式。
• 需要压缩的内容：HTML文档、脚本、样式表、XML和JSON在内的任何文本响应。
• 不应该压缩的内容：图片和PDF（浪费CPU，增加大小）
• 压缩成本：服务器CPU开销和客户端解压缩耗费的资源
• 检测收益是否大于开销需要考虑的因素：响应的大小，连接的带宽，客户端与服务端Internet距离
• 根据经验，通常对大于1KB或2KB的文件进行压缩
• mod_gzip_mininum_file_size控制着希望压缩文件的最小值，默认为500B

【代理缓存】

存在两种方式上的问题：

问题1：

不支持gzip的浏览器先访问了代理服务器，代理服务器转发请求，服务器返回未经压缩的响应包给代理服务器，代理服务器将未经压缩的响应包缓存后转发给该浏览器；
支持gzip的浏览器请求代理服务器，代理服务器发现缓存，直接将缓存的未经压缩的响应包返回给该支持gzip的浏览器。

结果：虽然支持gzip的浏览器收到的是未经压缩的响应包，未提高效率，但最终还能完成基本的请求。

问题2：

支持gizp的浏览器先访问了代理服务器，代理服务器转发请求，服务器返回经过压缩的响应包给代理服务器，代理服务器将经过压缩的响应包缓存后转发给该浏览器；
不支持gzip的浏览器请求代理服务器，代理服务器发现缓存，直接将缓存的经过压缩的响应包返回给该不支持gzip的浏览器。
结果:第二个不支持gzip的浏览器收到的是经过压缩的响应包，无法正常解析。

解决方法：在Web服务器中添加Vary头

Vary:Accept-Encoding

规则5.将样式表放在顶部

违反规则将样式表放在顶部或HEAD标签外，虽然不影响加载组件的时间，但会影响文档呈现效果，这有不同的浏览器决定（白屏或无样式内容闪烁）。

规则6.将脚本放在底部

规则7.避免CSS表达式

规则8.使用外部的JavaScript和CSS

如果要实现主页快速访问且后续网页也能较快使用组件，可以这样：

1.在主页加载完成后下载后续网页所需组件（加载后下载）
2.动态内联（利用Cookie作指示器，如果有缓存，则生成一个使用外链组件的主页，并在主页加载完成后下载后续组件；如果没有缓存，则生成一个使用内联组件的主页，同样在加载完成后下载后续组件）

规则9.减少DNS查找

当客户端的DNS缓存为空（浏览器和操作系统都是）时，DNS查找的数量与Web页面中唯一主机名的数量相等。
建议：将组件分别放到2~4个主机名下（减少主机名潜在减少了组件并行下载的数量）。

规则10.精简JavaScript

从代码中移除不必要的字符，包含注释、不必要的空白字符（空格、换行和制表符）

【混淆】

精简 + 改写函数和变量名
通常目标：增加反向工程难度
缺点：

• 缺陷：由于混淆更加复杂，混淆过程本身很可能引入错误。

• 维护：由于混淆会改变JavaScript符号，因此需要对任何不能改变的符号（例如API函数）进行标记，防止混淆修改它们。
• 经过混淆的代码很难阅读。这使得在产品环境调试问题更加困难。

精简JavaScript的工具：JSMin和DojoCompressor（ShrinkSafe）

【精简CSS】

收益通常小于精简JavaScript

优化CSS：

• 合并相同的类、移除不使用的类
• 移除注释和空白
• 直观优化（如缩写#606代替#660066）
• 移除不必要字符（例如0代替0px）

规则11.避免重定向

规则12.移除重复脚本

规则13.配置ETag

ETag是唯一标识了一个组件的一个特定的字符串。

• 唯一的格式约束是该字符串必须用引号引起来。
• 如果你无需自定义ETag，最好简单地将其移除。

规则14.使Ajax可缓存

应具有长久的Expires头

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此篇笔记是我阅读《高性能网站建设指南》这篇文章记录的笔记，写出来与大家共享。
如果需要阅读原文，请下载PDF文档：《高性能网站建设指南》