CDN(Content Delivery Network,内容分发网络)是指一种通过互联网互相连接的电脑网络系统,利用最靠近每位用户的服务器,更快、更可靠地将音乐、图片、视频、应用程序及其他文件发送给用户,来提供高性能、可扩展性及低成本的网络内容传递给用户。
典型的CDN系统由下面三个部分组成:
CDN一般会用来托管Web资源(包括文本、图片和脚本等),可供下载的资源(媒体文件、软件、文档等),应用程序(门户网站等)。使用CDN来加速这些资源的访问。
(1)在性能方面,引入CDN的作用在于:
(2)在安全方面,CDN有助于防御DDoS、MITM等网络攻击:
除此之外,CDN作为一种基础的云服务,同样具有资源托管、按需扩展(能够应对流量高峰)等方面的优势。
CDN和DNS有着密不可分的联系,先来看一下DNS的解析域名过程,在浏览器输入 www.test.com 的解析过程如下: (1) 检查浏览器缓存 (2)检查操作系统缓存,常见的如hosts文件 (3)检查路由器缓存 (4)如果前几步都没没找到,会向ISP(网络服务提供商)的LDNS服务器查询 (5)如果LDNS服务器没找到,会向根域名服务器(Root Server)请求解析,分为以下几步:
.com
,.cn
,.org
等的地址,该例子中会返回.com
的地址.test
的地址www.test.com
的地址CDN的工作原理: (1)用户未使用CDN缓存资源的过程:
(2)用户使用CDN缓存资源的过程:
如果缓存服务器没有用户想要的内容,那么缓存服务器就会向它的上一级缓存服务器请求内容,以此类推,直到获取到需要的资源。最后如果还是没有,就会回到自己的服务器去获取资源。
CNAME(意为:别名):在域名解析中,实际上解析出来的指定域名对应的IP地址,或者该域名的一个CNAME,然后再根据这个CNAME来查找对应的IP地址。
懒加载也叫做延迟加载、按需加载,指的是在长网页中延迟加载图片数据,是一种较好的网页性能优化的方式。在比较长的网页或应用中,如果图片很多,所有的图片都被加载出来,而用户只能看到可视窗口的那一部分图片数据,这样就浪费了性能。
如果使用图片的懒加载就可以解决以上问题。在滚动屏幕之前,可视化区域之外的图片不会进行加载,在滚动屏幕时才加载。这样使得网页的加载速度更快,减少了服务器的负载。懒加载适用于图片较多,页面列表较长(长列表)的场景中。
图片的加载是由src
引起的,当对src
赋值时,浏览器就会请求图片资源。根据这个原理,我们使用HTML5 的data-xxx
属性来储存图片的路径,在需要加载图片的时候,将data-xxx
中图片的路径赋值给src
,这样就实现了图片的按需加载,即懒加载。
注意:data-xxx
中的xxx
可以自定义,这里我们使用data-src
来定义。
懒加载的实现重点在于确定用户需要加载哪张图片,在浏览器中,可视区域内的资源就是用户需要的资源。所以当图片出现在可视区域时,获取图片的真实地址并赋值给图片即可。
使用原生JavaScript实现懒加载:
知识点:
(1)window.innerHeight
是浏览器可视区的高度
(2)document.body.scrollTop || document.documentElement.scrollTop
是浏览器滚动的过的距离
(3)imgs.offsetTop
是元素顶部距离文档顶部的高度(包括滚动条的距离)
(4)图片加载条件:img.offsetTop < window.innerHeight + document.body.scrollTop;
<div class="container">
<img src="loading.gif" data-src="pic.png">
<img src="loading.gif" data-src="pic.png">
<img src="loading.gif" data-src="pic.png">
<img src="loading.gif" data-src="pic.png">
<img src="loading.gif" data-src="pic.png">
<img src="loading.gif" data-src="pic.png">
</div>
<script>
var imgs = document.querySelectorAll('img');
function lozyLoad(){
var scrollTop = document.body.scrollTop || document.documentElement.scrollTop;
var winHeight= window.innerHeight;
for(var i=0;i < imgs.length;i++){
if(imgs[i].offsetTop < scrollTop + winHeight ){
imgs[i].src = imgs[i].getAttribute('data-src');
}
}
}
window.onscroll = lozyLoad();
</script>
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这两种方式都是提高网页性能的方式,两者主要区别是一个是提前加载,一个是迟缓甚至不加载。懒加载对服务器前端有一定的缓解压力作用,预加载则会增加服务器前端压力。
当渲染树中部分或者全部元素的尺寸、结构或者属性发生变化时,浏览器会重新渲染部分或者全部文档的过程就称为回流。
下面这些操作会导致回流:
在触发回流(重排)的时候,由于浏览器渲染页面是基于流式布局的,所以当触发回流时,会导致周围的DOM元素重新排列,它的影响范围有两种:
当页面中某些元素的样式发生变化,但是不会影响其在文档流中的位置时,浏览器就会对元素进行重新绘制,这个过程就是重绘。
下面这些操作会导致回流:
注意: 当触发回流时,一定会触发重绘,但是重绘不一定会引发回流。
减少回流与重绘的措施:
table
布局, 一个小的改动可能会使整个table
进行重新布局documentFragment
,在它上面应用所有DOM操作,最后再把它添加到文档中display: none
,操作结束后再把它显示出来。因为在display属性为none的元素上进行的DOM操作不会引发回流和重绘。浏览器针对页面的回流与重绘,进行了自身的优化——渲染队列
浏览器会将所有的回流、重绘的操作放在一个队列中,当队列中的操作到了一定的数量或者到了一定的时间间隔,浏览器就会对队列进行批处理。这样就会让多次的回流、重绘变成一次回流重绘。
上面,将多个读操作(或者写操作)放在一起,就会等所有的读操作进入队列之后执行,这样,原本应该是触发多次回流,变成了只触发一次回流。
对于如何优化动画,我们知道,一般情况下,动画需要频繁的操作DOM,就就会导致页面的性能问题,我们可以将动画的position
属性设置为absolute
或者fixed
,将动画脱离文档流,这样他的回流就不会影响到页面了。
MDN中对documentFragment
的解释:
DocumentFragment,文档片段接口,一个没有父对象的最小文档对象。它被作为一个轻量版的 Document使用,就像标准的document一样,存储由节点(nodes)组成的文档结构。与document相比,最大的区别是DocumentFragment不是真实 DOM 树的一部分,它的变化不会触发 DOM 树的重新渲染,且不会导致性能等问题。
当我们把一个 DocumentFragment 节点插入文档树时,插入的不是 DocumentFragment 自身,而是它的所有子孙节点。在频繁的DOM操作时,我们就可以将DOM元素插入DocumentFragment,之后一次性的将所有的子孙节点插入文档中。和直接操作DOM相比,将DocumentFragment 节点插入DOM树时,不会触发页面的重绘,这样就大大提高了页面的性能。
防抖函数的应用场景:
节流函数的适⽤场景:
函数防抖的实现:
function debounce(fn, wait) {
var timer = null;
return function() {
var context = this,
args = [...arguments];
// 如果此时存在定时器的话,则取消之前的定时器重新记时
if (timer) {
clearTimeout(timer);
timer = null;
}
// 设置定时器,使事件间隔指定事件后执行
timer = setTimeout(() => {
fn.apply(context, args);
}, wait);
};
}
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函数节流的实现:
// 时间戳版
function throttle(fn, delay) {
var preTime = Date.now();
return function() {
var context = this,
args = [...arguments],
nowTime = Date.now();
// 如果两次时间间隔超过了指定时间,则执行函数。
if (nowTime - preTime >= delay) {
preTime = Date.now();
return fn.apply(context, args);
}
};
}
// 定时器版
function throttle (fun, wait){
let timeout = null
return function(){
let context = this
let args = [...arguments]
if(!timeout){
timeout = setTimeout(() => {
fun.apply(context, args)
timeout = null
}, wait)
}
}
}
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(1)BMP,是无损的、既支持索引色也支持直接色的点阵图。这种图片格式几乎没有对数据进行压缩,所以BMP格式的图片通常是较大的文件。
(2)GIF是无损的、采用索引色的点阵图。采用LZW压缩算法进行编码。文件小,是GIF格式的优点,同时,GIF格式还具有支持动画以及透明的优点。但是GIF格式仅支持8bit的索引色,所以GIF格式适用于对色彩要求不高同时需要文件体积较小的场景。
(3)JPEG是有损的、采用直接色的点阵图。JPEG的图片的优点是采用了直接色,得益于更丰富的色彩,JPEG非常适合用来存储照片,与GIF相比,JPEG不适合用来存储企业Logo、线框类的图。因为有损压缩会导致图片模糊,而直接色的选用,又会导致图片文件较GIF更大。
(4)PNG-8是无损的、使用索引色的点阵图。PNG是一种比较新的图片格式,PNG-8是非常好的GIF格式替代者,在可能的情况下,应该尽可能的使用PNG-8而不是GIF,因为在相同的图片效果下,PNG-8具有更小的文件体积。除此之外,PNG-8还支持透明度的调节,而GIF并不支持。除非需要动画的支持,否则没有理由使用GIF而不是PNG-8。
(5)PNG-24是无损的、使用直接色的点阵图。PNG-24的优点在于它压缩了图片的数据,使得同样效果的图片,PNG-24格式的文件大小要比BMP小得多。当然,PNG24的图片还是要比JPEG、GIF、PNG-8大得多。
(6)SVG是无损的矢量图。SVG是矢量图意味着SVG图片由直线和曲线以及绘制它们的方法组成。当放大SVG图片时,看到的还是线和曲线,而不会出现像素点。这意味着SVG图片在放大时,不会失真,所以它非常适合用来绘制Logo、Icon等。
(7)WebP是谷歌开发的一种新图片格式,WebP是同时支持有损和无损压缩的、使用直接色的点阵图。从名字就可以看出来它是为Web而生的,什么叫为Web而生呢?就是说相同质量的图片,WebP具有更小的文件体积。现在网站上充满了大量的图片,如果能够降低每一个图片的文件大小,那么将大大减少浏览器和服务器之间的数据传输量,进而降低访问延迟,提升访问体验。目前只有Chrome浏览器和Opera浏览器支持WebP格式,兼容性不太好。
对于 Loader 来说,影响打包效率首当其冲必属 Babel 了。因为 Babel 会将代码转为字符串生成 AST,然后对 AST 继续进行转变最后再生成新的代码,项目越大,转换代码越多,效率就越低。当然了,这是可以优化的。
首先我们优化 Loader 的文件搜索范围
module.exports = {
module: {
rules: [
{
// js 文件才使用 babel
test: /\.js$/,
loader: 'babel-loader',
// 只在 src 文件夹下查找
include: [resolve('src')],
// 不会去查找的路径
exclude: /node_modules/
}
]
}
}
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对于 Babel 来说,希望只作用在 JS 代码上的,然后 node_modules
中使用的代码都是编译过的,所以完全没有必要再去处理一遍。
当然这样做还不够,还可以将 Babel 编译过的文件缓存起来,下次只需要编译更改过的代码文件即可,这样可以大幅度加快打包时间
loader: 'babel-loader?cacheDirectory=true'
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受限于 Node 是单线程运行的,所以 Webpack 在打包的过程中也是单线程的,特别是在执行 Loader 的时候,长时间编译的任务很多,这样就会导致等待的情况。
HappyPack 可以将 Loader 的同步执行转换为并行的,这样就能充分利用系统资源来加快打包效率了
module: {
loaders: [
{
test: /\.js$/,
include: [resolve('src')],
exclude: /node_modules/,
// id 后面的内容对应下面
loader: 'happypack/loader?id=happybabel'
}
]
},
plugins: [
new HappyPack({
id: 'happybabel',
loaders: ['babel-loader?cacheDirectory'],
// 开启 4 个线程
threads: 4
})
]
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DllPlugin 可以将特定的类库提前打包然后引入。这种方式可以极大的减少打包类库的次数,只有当类库更新版本才有需要重新打包,并且也实现了将公共代码抽离成单独文件的优化方案。DllPlugin的使用方法如下:
// 单独配置在一个文件中
// webpack.dll.conf.js
const path = require('path')
const webpack = require('webpack')
module.exports = {
entry: {
// 想统一打包的类库
vendor: ['react']
},
output: {
path: path.join(__dirname, 'dist'),
filename: '[name].dll.js',
library: '[name]-[hash]'
},
plugins: [
new webpack.DllPlugin({
// name 必须和 output.library 一致
name: '[name]-[hash]',
// 该属性需要与 DllReferencePlugin 中一致
context: __dirname,
path: path.join(__dirname, 'dist', '[name]-manifest.json')
})
]
}
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然后需要执行这个配置文件生成依赖文件,接下来需要使用 DllReferencePlugin
将依赖文件引入项目中
// webpack.conf.js
module.exports = {
// ...省略其他配置
plugins: [
new webpack.DllReferencePlugin({
context: __dirname,
// manifest 就是之前打包出来的 json 文件
manifest: require('./dist/vendor-manifest.json'),
})
]
}
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在 Webpack3 中,一般使用 UglifyJS
来压缩代码,但是这个是单线程运行的,为了加快效率,可以使用 webpack-parallel-uglify-plugin
来并行运行 UglifyJS
,从而提高效率。
在 Webpack4 中,不需要以上这些操作了,只需要将 mode
设置为 production
就可以默认开启以上功能。代码压缩也是我们必做的性能优化方案,当然我们不止可以压缩 JS 代码,还可以压缩 HTML、CSS 代码,并且在压缩 JS 代码的过程中,我们还可以通过配置实现比如删除 console.log
这类代码的功能。
可以通过一些小的优化点来加快打包速度
resolve.extensions
:用来表明文件后缀列表,默认查找顺序是 ['.js', '.json']
,如果你的导入文件没有添加后缀就会按照这个顺序查找文件。我们应该尽可能减少后缀列表长度,然后将出现频率高的后缀排在前面resolve.alias
:可以通过别名的方式来映射一个路径,能让 Webpack 更快找到路径module.noParse
:如果你确定一个文件下没有其他依赖,就可以使用该属性让 Webpack 不扫描该文件,这种方式对于大型的类库很有帮助在开发 SPA 项目的时候,项目中都会存在很多路由页面。如果将这些页面全部打包进一个 JS 文件的话,虽然将多个请求合并了,但是同样也加载了很多并不需要的代码,耗费了更长的时间。那么为了首页能更快地呈现给用户,希望首页能加载的文件体积越小越好,这时候就可以使用按需加载,将每个路由页面单独打包为一个文件。当然不仅仅路由可以按需加载,对于 loadash
这种大型类库同样可以使用这个功能。
按需加载的代码实现这里就不详细展开了,因为鉴于用的框架不同,实现起来都是不一样的。当然了,虽然他们的用法可能不同,但是底层的机制都是一样的。都是当使用的时候再去下载对应文件,返回一个 Promise
,当 Promise
成功以后去执行回调。
Scope Hoisting 会分析出模块之间的依赖关系,尽可能的把打包出来的模块合并到一个函数中去。
比如希望打包两个文件:
// test.js
export const a = 1
// index.js
import { a } from './test.js'
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对于这种情况,打包出来的代码会类似这样:
[
/* 0 */
function (module, exports, require) {
//...
},
/* 1 */
function (module, exports, require) {
//...
}
]
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但是如果使用 Scope Hoisting ,代码就会尽可能的合并到一个函数中去,也就变成了这样的类似代码:
[
/* 0 */
function (module, exports, require) {
//...
}
]
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这样的打包方式生成的代码明显比之前的少多了。如果在 Webpack4 中你希望开启这个功能,只需要启用 optimization.concatenateModules
就可以了:
module.exports = {
optimization: {
concatenateModules: true
}
}
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Tree Shaking 可以实现删除项目中未被引用的代码,比如:
// test.js
export const a = 1
export const b = 2
// index.js
import { a } from './test.js'
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对于以上情况,test
文件中的变量 b
如果没有在项目中使用到的话,就不会被打包到文件中。
如果使用 Webpack 4 的话,开启生产环境就会自动启动这个优化功能。
⽤webpack优化前端性能是指优化webpack的输出结果,让打包的最终结果在浏览器运⾏快速⾼效。