引言
本篇文章会继续沿着前面两篇的脚步,继续梳理前端领域一些比较主流的进阶知识点,力求能让大家在横向层面有个全面的概念。能在面试时有限的时间里,能够快速抓住重点与面试官交流。这些知识点属于加分项,如果能在面试时从容侃侃而谈,想必面试官会记忆深刻,为你折服的~?
另外有许多童鞋提到: 面试造火箭,实践全不会,对这种应试策略表达一些担忧。其实我是觉得面试或者这些知识点,也仅仅是个初级的 开始。能帮助在初期的快速成长,但这种策略并没办法让你达到更高的水平,只有后续不断地真正实践和深入研究,才能突破自己的瓶颈,继续成长。面试,不也只是一个开始而已嘛。~?
建议各位小伙从基础入手,先看
- (上篇)中高级前端大厂面试秘籍,寒冬中为您保驾护航,直通大厂
- (中篇)中高级前端大厂面试秘籍,寒冬中为您保驾护航,直通大厂
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进阶知识
Hybrid
随着 Web技术 和 移动设备 的快速发展,在各家大厂中,Hybrid 技术已经成为一种最主流最不可取代的架构方案之一。一套好的 Hybrid 架构方案能让 App 既能拥有 极致的体验和性能,同时也能拥有 Web技术 灵活的开发模式、跨平台能力以及热更新机制。因此,相关的 Hybrid 领域人才也是十分的吃香,精通Hybrid 技术和相关的实战经验,也是面试中一项大大的加分项。
1. 混合方案简析
Hybrid App,俗称 混合应用,即混合了 Native技术 与 Web技术 进行开发的移动应用。现在比较流行的混合方案主要有三种,主要是在UI渲染机制上的不同:
-
Webview UI:
- 通过 JSBridge 完成 H5 与 Native 的双向通讯,并 基于 Webview 进行页面的渲染;
- 优势: 简单易用,架构门槛/成本较低,适用性与灵活性极强;
- 劣势: Webview 性能局限,在复杂页面中,表现远不如原生页面;
-
Native UI:
- 通过 JSBridge 赋予 H5 原生能力,并进一步将 JS 生成的虚拟节点树(Virtual DOM)传递至 Native 层,并使用 原生系统渲染。
- 优势: 用户体验基本接近原生,且能发挥 Web技术 开发灵活与易更新的特性;
- 劣势: 上手/改造门槛较高,最好需要掌握一定程度的客户端技术。相比于常规 Web开发,需要更高的开发调试、问题排查成本;
-
小程序
- 通过更加定制化的 JSBridge,赋予了 Web 更大的权限,并使用双 WebView 双线程的模式隔离了 JS逻辑 与 UI渲染,形成了特殊的开发模式,加强了 H5 与 Native 混合程度,属于第一种方案的优化版本;
- 优势: 用户体验好于常规 Webview 方案,且通常依托的平台也能提供更为友好的开发调试体验以及功能;
- 劣势: 需要依托于特定的平台的规范限定
2. Webviev
Webview 是 Native App 中内置的一款基于 Webkit内核 的浏览器,主要由两部分组成:
- WebCore 排版引擎;
- JSCore 解析引擎;
在原生开发 SDK 中 Webview 被封装成了一个组件,用于作为 Web页面 的容器。因此,作为宿主的客户端中拥有更高的权限,可以对 Webview 中的 Web页面 进行配置和开发。
Hybrid技术中双端的交互原理,便是基于 Webview 的一些 API 和特性。
3. 交互原理
Hybrid技术 中最核心的点就是 Native端 与 H5端 之间的 双向通讯层,其实这里也可以理解为我们需要一套 跨语言通讯方案,便是我们常听到的 JSBridge。
-
JavaScript 通知 Native
- API注入,Native 直接在 JS 上下文中挂载数据或者方法
- 延迟较低,在安卓4.1以下具有安全性问题,风险较高
- WebView URL Scheme 跳转拦截
- 兼容性好,但延迟较高,且有长度限制
- WebView 中的 prompt/console/alert拦截(通常使用 prompt)
- API注入,Native 直接在 JS 上下文中挂载数据或者方法
-
Native 通知 Javascript:
- IOS:
stringByEvaluatingJavaScriptFromString
// Swift webview.stringByEvaluatingJavaScriptFromString("alert('NativeCall')") 复制代码
- Android:
loadUrl
(4.4-)
// 调用js中的JSBridge.trigger方法 // 该方法的弊端是无法获取函数返回值; webView.loadUrl("javascript:JSBridge.trigger('NativeCall')") 复制代码
- Android:
evaluateJavascript
(4.4+)
// 4.4+后使用该方法便可调用并获取函数返回值; mWebView.evaluateJavascript("javascript:JSBridge.trigger('NativeCall')", new ValueCallback<String>() { @Override public void onReceiveValue(String value) { //此处为 js 返回的结果 } }); 复制代码
- IOS:
4. 接入方案
整套方案需要 Web 与 Native 两部分共同来完成:
- Native: 负责实现URL拦截与解析、环境信息的注入、拓展功能的映射、版本更新等功能;
- JavaScirpt: 负责实现功能协议的拼装、协议的发送、参数的传递、回调等一系列基础功能。
接入方式:
- 在线H5: 直接将项目部署于线上服务器,并由客户端在 HTML 头部注入对应的 Bridge。
- 优势: 接入/开发成本低,对 App 的侵入小;
- 劣势: 重度依赖网络,无法离线使用,首屏加载慢;
- 内置离线包: 将代码直接内置于 App 中,即本地存储中,可由 H5 或者 客户端引用 Bridge。
- 优势: 首屏加载快,可离线化使用;
- 劣势: 开发、调试成本变高,需要多端合作,且会增加 App 包体积
5. 优化方案简述
- Webview 预加载: Webview 的初始化其实挺耗时的。我们测试过,大概在100~200ms之间,因此如果能前置做好初始化于内存中,会大大加快渲染速度。
- 更新机制: 使用离线包的时候,便会涉及到本地离线代码的更新问题,因此需要建立一套云端下发包的机制,由客户端下载云端最新代码包 (zip包),并解压替换本地代码。
- 增量更新: 由于下发包是一个下载的过程,因此包的体积越小,下载速度越快,流量损耗越低。只打包改变的文件,客户端下载后覆盖式替换,能大大减小每次更新包的体积。
- 条件分发: 云平台下发更新包时,可以配合客户端设置一系列的条件与规则,从而实现代码的条件更新:
- 单 地区 更新: 例如一个只有中国地区才能更新的版本;
- 按 语言 更新: 例如只有中文版本会更新;
- 按 App 版本 更新: 例如只有最新版本的 App 才会更新;
- 灰度 更新: 只有小比例用户会更新;
- AB测试: 只有命中的用户会更新;
- 降级机制: 当用户下载或解压代码包失败时,需要有套降级方案,通常有两种做法:
- 本地内置: 随着 App 打包时内置一份线上最新完整代码包,保证本地代码文件的存在,资源加载均使用本地化路径;
- 域名拦截: 资源加载使用线上域名,通过拦截域名映射到本地路径。当本地不存在时,则请求线上文件,当存在时,直接加载;
- 跨平台部署: Bridge层 可以做一套浏览器适配,在一些无法适配的功能,做好降级处理,从而保证代码在任何环境的可用性,一套代码可同时运行于 App内 与 普通浏览器;
- 环境系统: 与客户端进行统一配合,搭建出 正式 / 预上线 / 测试 / 开发环境,能大大提高项目稳定性与问题排查;
- 开发模式:
- 能连接PC Chrome/safari 进行代码调试;
- 具有开发调试入口,可以使用同样的 Webview 加载开发时的本地代码;
- 具备日志系统,可以查看 Log 信息;
详细内容由兴趣的童鞋可以看文章:
- Hybrid App技术解析 -- 原理篇
- Hybrid App技术解析 -- 实战篇
Webpack
1. 原理简述
Webpack 已经成为了现在前端工程化中最重要的一环,通过Webpack
与Node
的配合,前端领域完成了不可思议的进步。通过预编译,将软件编程中先进的思想和理念能够真正运用于生产,让前端开发领域告别原始的蛮荒阶段。深入理解Webpack
,可以让你在编程思维及技术领域上产生质的成长,极大拓展技术边界。这也是在面试中必不可少的一个内容。
-
核心概念
- JavaScript 的 模块打包工具 (module bundler)。通过分析模块之间的依赖,最终将所有模块打包成一份或者多份代码包 (bundler),供 HTML 直接引用。实质上,Webpack 仅仅提供了 打包功能 和一套 文件处理机制,然后通过生态中的各种 Loader 和 Plugin 对代码进行预编译和打包。因此 Webpack 具有高度的可拓展性,能更好的发挥社区生态的力量。
- Entry: 入口文件,Webpack 会从该文件开始进行分析与编译;
- Output: 出口路径,打包后创建 bundler 的文件路径以及文件名;
- Module: 模块,在 Webpack 中任何文件都可以作为一个模块,会根据配置的不同的 Loader 进行加载和打包;
- Chunk: 代码块,可以根据配置,将所有模块代码合并成一个或多个代码块,以便按需加载,提高性能;
- Loader: 模块加载器,进行各种文件类型的加载与转换;
- Plugin: 拓展插件,可以通过 Webpack 相应的事件钩子,介入到打包过程中的任意环节,从而对代码按需修改;
- JavaScript 的 模块打包工具 (module bundler)。通过分析模块之间的依赖,最终将所有模块打包成一份或者多份代码包 (bundler),供 HTML 直接引用。实质上,Webpack 仅仅提供了 打包功能 和一套 文件处理机制,然后通过生态中的各种 Loader 和 Plugin 对代码进行预编译和打包。因此 Webpack 具有高度的可拓展性,能更好的发挥社区生态的力量。
-
工作流程 (加载 - 编译 - 输出)
- 1、读取配置文件,按命令 初始化 配置参数,创建 Compiler 对象;
- 2、调用插件的 apply 方法 挂载插件 监听,然后从入口文件开始执行编译;
- 3、按文件类型,调用相应的 Loader 对模块进行 编译,并在合适的时机点触发对应的事件,调用 Plugin 执行,最后再根据模块 依赖查找 到所依赖的模块,递归执行第三步;
- 4、将编译后的所有代码包装成一个个代码块 (Chuck), 并按依赖和配置确定 输出内容。这个步骤,仍然可以通过 Plugin 进行文件的修改;
- 5、最后,根据 Output 把文件内容一一写入到指定的文件夹中,完成整个过程;
-
模块包装:
(function(modules) {
// 模拟 require 函数,从内存中加载模块;
function __webpack_require__(moduleId) {
// 缓存模块
if (installedModules[moduleId]) {
return installedModules[moduleId].exports;
}
var module = installedModules[moduleId] = {
i: moduleId,
l: false,
exports: {}
};
// 执行代码;
modules[moduleId].call(module.exports, module, module.exports, __webpack_require__);
// Flag: 标记是否加载完成;
module.l = true;
return module.exports;
}
// ...
// 开始执行加载入口文件;
return __webpack_require__(__webpack_require__.s = "./src/index.js");
})({
"./src/index.js": function (module, __webpack_exports__, __webpack_require__) {
// 使用 eval 执行编译后的代码;
// 继续递归引用模块内部依赖;
// 实际情况并不是使用模板字符串,这里是为了代码的可读性;
eval(`
__webpack_require__.r(__webpack_exports__);
//
var _test__WEBPACK_IMPORTED_MODULE_0__ = __webpack_require__("test", ./src/test.js");
`);
},
"./src/test.js": function (module, __webpack_exports__, __webpack_require__) {
// ...
},
})
复制代码
- 总结:
- 模块机制: webpack 自己实现了一套模拟模块的机制,将其包裹于业务代码的外部,从而提供了一套模块机制;
- 文件编译: webpack 规定了一套编译规则,通过 Loader 和 Plugin,以管道的形式对文件字符串进行处理;
2. Loader
由于 Webpack 是基于 Node,因此 Webpack 其实是只能识别 js 模块,比如 css / html / 图片等类型的文件并无法加载,因此就需要一个对 不同格式文件转换器。其实 Loader 做的事,也并不难理解: 对 Webpack 传入的字符串进行按需修改。例如一个最简单的 Loader:
// html-loader/index.js
module.exports = function(htmlSource) {
// 返回处理后的代码字符串
// 删除 html 文件中的所有注释
return htmlSource.replace(//g, '')
}
复制代码
当然,实际的 Loader 不会这么简单,通常是需要将代码进行分析,构建 AST (抽象语法树), 遍历进行定向的修改后,再重新生成新的代码字符串。如我们常用的 Babel-loader 会执行以下步骤:
- babylon 将 ES6/ES7 代码解析成 AST
- babel-traverse 对 AST 进行遍历转译,得到新的 AST
- 新 AST 通过 babel-generator 转换成 ES5
Loader 特性:
- 链式传递,按照配置时相反的顺序链式执行;
- 基于 Node 环境,拥有 较高权限,比如文件的增删查改;
- 可同步也可异步;
常用 Loader:
- file-loader: 加载文件资源,如 字体 / 图片 等,具有移动/复制/命名等功能;
- url-loader: 通常用于加载图片,可以将小图片直接转换为 Date Url,减少请求;
- babel-loader: 加载 js / jsx 文件, 将 ES6 / ES7 代码转换成 ES5,抹平兼容性问题;
- ts-loader: 加载 ts / tsx 文件,编译 TypeScript;
- style-loader: 将 css 代码以
标签的形式插入到 html 中;
- css-loader: 分析
@import
和url()
,引用 css 文件与对应的资源; - postcss-loader: 用于 css 的兼容性处理,具有众多功能,例如 添加前缀,单位转换 等;
- less-loader / sass-loader: css预处理器,在 css 中新增了许多语法,提高了开发效率;
编写原则:
- 单一原则: 每个 Loader 只做一件事;
- 链式调用: Webpack 会按顺序链式调用每个 Loader;
- 统一原则: 遵循 Webpack 制定的设计规则和结构,输入与输出均为字符串,各个 Loader 完全独立,即插即用;
3. Plugin
插件系统是 Webpack 成功的一个关键性因素。在编译的整个生命周期中,Webpack 会触发许多事件钩子,Plugin 可以监听这些事件,根据需求在相应的时间点对打包内容进行定向的修改。
- 一个最简单的 plugin 是这样的:
class Plugin{
// 注册插件时,会调用 apply 方法
// apply 方法接收 compiler 对象
// 通过 compiler 上提供的 Api,可以对事件进行监听,执行相应的操作
apply(compiler){
// compilation 是监听每次编译循环
// 每次文件变化,都会生成新的 compilation 对象并触发该事件
compiler.plugin('compilation',function(compilation) {})
}
}
复制代码
- 注册插件:
// webpack.config.js
module.export = {
plugins:[
new Plugin(options),
]
}
复制代码
- 事件流机制:
Webpack 就像工厂中的一条产品流水线。原材料经过 Loader 与 Plugin 的一道道处理,最后输出结果。
- 通过链式调用,按顺序串起一个个 Loader;
- 通过事件流机制,让 Plugin 可以插入到整个生产过程中的每个步骤中;
Webpack 事件流编程范式的核心是基础类 Tapable,是一种 观察者模式 的实现事件的订阅与广播:
const { SyncHook } = require("tapable")
const hook = new SyncHook(['arg'])
// 订阅
hook.tap('event', (arg) => {
// 'event-hook'
console.log(arg)
})
// 广播
hook.call('event-hook')
复制代码
Webpack 中两个最重要的类 Compiler 与 Compilation 便是继承于 Tapable,也拥有这样的事件流机制。
-
Compiler: 可以简单的理解为 Webpack 实例,它包含了当前 Webpack 中的所有配置信息,如 options, loaders, plugins 等信息,全局唯一,只在启动时完成初始化创建,随着生命周期逐一传递;
-
Compilation: 可以称为 编译实例。当监听到文件发生改变时,Webpack 会创建一个新的 Compilation 对象,开始一次新的编译。它包含了当前的输入资源,输出资源,变化的文件等,同时通过它提供的 api,可以监听每次编译过程中触发的事件钩子;
-
区别:
- Compiler 全局唯一,且从启动生存到结束;
- Compilation 对应每次编译,每轮编译循环均会重新创建;
-
常用 Plugin:
- UglifyJsPlugin: 压缩、混淆代码;
- CommonsChunkPlugin: 代码分割;
- ProvidePlugin: 自动加载模块;
- html-webpack-plugin: 加载 html 文件,并引入 css / js 文件;
- extract-text-webpack-plugin / mini-css-extract-plugin: 抽离样式,生成 css 文件;
- DefinePlugin: 定义全局变量;
- optimize-css-assets-webpack-plugin: CSS 代码去重;
- webpack-bundle-analyzer: 代码分析;
- compression-webpack-plugin: 使用 gzip 压缩 js 和 css;
- happypack: 使用多进程,加速代码构建;
- EnvironmentPlugin: 定义环境变量;
4. 编译优化
-
代码优化:
-
无用代码消除,是许多编程语言都具有的优化手段,这个过程称为 DCE (dead code elimination),即 删除不可能执行的代码;
- 例如我们的 UglifyJs,它就会帮我们在生产环境中删除不可能被执行的代码,例如:
var fn = function() { return 1; // 下面代码便属于 不可能执行的代码; // 通过 UglifyJs (Webpack4+ 已内置) 便会进行 DCE; var a = 1; return a; } 复制代码
-
摇树优化 (Tree-shaking),这是一种形象比喻。我们把打包后的代码比喻成一棵树,这里其实表示的就是,通过工具 "摇" 我们打包后的 js 代码,将没有使用到的无用代码 "摇" 下来 (删除)。即 消除那些被 引用了但未被使用 的模块代码。
- 原理: 由于是在编译时优化,因此最基本的前提就是语法的静态分析,ES6的模块机制 提供了这种可能性。不需要运行时,便可进行代码字面上的静态分析,确定相应的依赖关系。
- 问题: 具有 副作用 的函数无法被 tree-shaking。
- 在引用一些第三方库,需要去观察其引入的代码量是不是符合预期;
- 尽量写纯函数,减少函数的副作用;
- 可使用 webpack-deep-scope-plugin,可以进行作用域分析,减少此类情况的发生,但仍需要注意;
-
-
code-spliting: 代码分割 技术,将代码分割成多份进行 懒加载 或 异步加载,避免打包成一份后导致体积过大,影响页面的首屏加载;
- Webpack 中使用 SplitChunksPlugin 进行拆分;
- 按 页面 拆分: 不同页面打包成不同的文件;
- 按 功能 拆分:
- 将类似于播放器,计算库等大模块进行拆分后再懒加载引入;
- 提取复用的业务代码,减少冗余代码;
- 按 文件修改频率 拆分: 将第三方库等不常修改的代码单独打包,而且不改变其文件 hash 值,能最大化运用浏览器的缓存;
-
scope hoisting: 作用域提升,将分散的模块划分到同一个作用域中,避免了代码的重复引入,有效减少打包后的代码体积和运行时的内存损耗;
-
编译性能优化:
- 升级至 最新 版本的 webpack,能有效提升编译性能;
- 使用 dev-server / 模块热替换 (HMR) 提升开发体验;
- 监听文件变动 忽略 node_modules 目录能有效提高监听时的编译效率;
- 缩小编译范围:
- modules: 指定模块路径,减少递归搜索;
- mainFields: 指定入口文件描述字段,减少搜索;
- noParse: 避免对非模块化文件的加载;
- includes/exclude: 指定搜索范围/排除不必要的搜索范围;
- alias: 缓存目录,避免重复寻址;
babel-loader
:- 忽略
node_moudles
,避免编译第三方库中已经被编译过的代码; - 使用
cacheDirectory
,可以缓存编译结果,避免多次重复编译;
- 忽略
- 多进程并发:
- webpack-parallel-uglify-plugin: 可多进程并发压缩 js 文件,提高压缩速度;
- HappyPack: 多进程并发文件的 Loader 解析;
- 第三方库模块缓存:
- DLLPlugin 和 DLLReferencePlugin 可以提前进行打包并缓存,避免每次都重新编译;
- 使用分析:
- Webpack Analyse / webpack-bundle-analyzer 对打包后的文件进行分析,寻找可优化的地方;
- 配置
profile:true
,对各个编译阶段耗时进行监控,寻找耗时最多的地方;
source-map
:- 开发:
cheap-module-eval-source-map
; - 生产:
hidden-source-map
;
- 开发:
项目性能优化
1. 编码优化
编码优化,指的就是 在代码编写时的,通过一些 最佳实践,提升代码的执行性能。通常这并不会带来非常大的收益,但这属于 程序猿的自我修养,而且这也是面试中经常被问到的一个方面,考察自我管理与细节的处理。
-
数据读取:
- 通过作用域链 / 原型链 读取变量或方法时,需要更多的耗时,且越长越慢;
- 对象嵌套越深,读取值也越慢;
- 最佳实践:
- 尽量在局部作用域中进行 变量缓存;
- 避免嵌套过深的数据结构,数据扁平化 有利于数据的读取和维护;
-
循环: 循环通常是编码性能的关键点;
- 代码的性能问题会再循环中被指数倍放大;
- 最佳实践:
- 尽可能 减少循环次数;
- 减少遍历的数据量;
- 完成目的后马上结束循环;
- 避免在循环中执行大量的运算,避免重复计算,相同的执行结果应该使用缓存;
- js 中使用 倒序循环 会略微提升性能;
- 尽量避免使用 for-in 循环,因为它会枚举原型对象,耗时大于普通循环;
- 尽可能 减少循环次数;
-
条件流程性能: Map / Object > switch > if-else
// 使用 if-else
if(type === 1) {
} else if (type === 2) {
} else if (type === 3) {
}
// 使用 switch
switch (type) {
case 1:
break;4
case 2:
break;
case 3:
break;
default:
break;
}
// 使用 Map
const map = new Map([
[1, () => {}],
[2, () => {}],
[3, () => {}],
])
map.get(type)()
// 使用 Objext
const obj = {
1: () => {},
2: () => {},
3: () => {},
}
obj[type]()
复制代码
-
减少 cookie 体积: 能有效减少每次请求的体积和响应时间;
- 去除不必要的 cookie;
- 压缩 cookie 大小;
- 设置 domain 与 过期时间;
-
dom 优化:
- 减少访问 dom 的次数,如需多次,将 dom 缓存于变量中;
- 减少重绘与回流:
- 多次操作合并为一次;
- 减少对计算属性的访问;
- 例如 offsetTop, getComputedStyle 等
- 因为浏览器需要获取最新准确的值,因此必须立即进行重排,这样会破坏了浏览器的队列整合,尽量将值进行缓存使用;
- 大量操作时,可将 dom 脱离文档流或者隐藏,待操作完成后再重新恢复;
- 使用
DocumentFragment / cloneNode / replaceChild
进行操作;
- 使用事件委托,避免大量的事件绑定;
-
css 优化:
- 层级扁平,避免过于多层级的选择器嵌套;
- 特定的选择器 好过一层一层查找: .xxx-child-text{} 优于 .xxx .child .text{}
- 减少使用通配符与属性选择器;
- 减少不必要的多余属性;
- 使用 动画属性 实现动画,动画时脱离文档流,开启硬件加速,优先使用 css 动画;
- 使用
替代原生 @import;
-
html 优化:
- 减少 dom 数量,避免不必要的节点或嵌套;
- 避免
空标签,能减少服务器压力,因为 src 为空时,浏览器仍然会发起请求
- IE 向页面所在的目录发送请求;
- Safari、Chrome、Firefox 向页面本身发送请求;
- Opera 不执行任何操作。
- 图片提前 指定宽高 或者 脱离文档流,能有效减少因图片加载导致的页面回流;
- 语义化标签 有利于 SEO 与浏览器的解析时间;
- 减少使用 table 进行布局,避免使用
与
;
2. 页面基础优化
- 引入位置: css 文件
中引入, js 文件
底部引入;
- 影响首屏的,优先级很高的 js 也可以头部引入,甚至内联;
- 减少请求 (http 1.0 - 1.1),合并请求,正确设置 http 缓存;
- 减少文件体积:
- 删除多余代码:
- tree-shaking
- UglifyJs
- code-spliting
- 混淆 / 压缩代码,开启 gzip 压缩;
- 多份编译文件按条件引入:
- 针对现代浏览器直接给 ES6 文件,只针对低端浏览器引用编译后的 ES5 文件;
- 可以利用
- 删除多余代码: