前端性能优化--笔记

一）Make fewer HTTP requests

减少HTTP请求次数。合并图片、CSS、JS，改进首次访问用户等待时间。 

终端用户响应的时间中，有80%用于下载各项内容。这部分时间包括下载页面中的图像、样式表、脚本、Flash等。通过减少页面中的元素可以减少HTTP请求的次数。这是提高网页速度的关键步骤。 

这里有几条减少HTTP请求次数同时又可能保持页面内容丰富的技术。

合并文件是通过把所有的脚本放到一个文件中来减少HTTP请求的方法，如可以简单地把所有的CSS文件都放入一个样式表中。当脚本或者样式表在不同页面中使用时需要做不同的修改，这可能会相对麻烦点，但即便如此也要把这个方法作为改善页面性能的重要一步。

CSS Sprites是减少图像请求的有效方法。把所有的背景图像都放到一个图片文件中，然后通过CSS的background-image和background-position属性来显示图片的不同部分；

图片地图是把多张图片整合到一张图片中。虽然文件的总体大小不会改变，但是可以减少HTTP请求次数。图片地图只有在图片的所有组成部分在页面中是紧挨在一起的时候才能使用，如导航栏。确定图片的坐标和可能会比较繁琐且容易出错，同时使用图片地图导航也不具有可读性，因此不推荐这种方法；

内联图像是使用data:URL scheme的方法把图像数据加载页面中。这可能会增加页面的大小。把内联图像放到样式表（可缓存）中可以减少HTTP请求同时又避免增加页面文件的大小。但是内联图像现在还没有得到主流浏览器的支持。

减少页面的HTTP请求次数是你首先要做的一步。这是改进首次访问用户等待时间的最重要的方法。HTTP请求在无缓存情况下占去了40%到60%的响应时间。

二）Use a CDN

减少DNS查找次数。使用CDN，就近缓存==>智能路由==>负载均衡==>WSA全站动态加速 

CDN的全称是Content Delivery Network，即内容分发网络。其目的是通过在现有的Internet中增加一层新的网络架构，将网站的内容发布到最接近用户的网络”边缘”，使用户可 以就近取得所需的内容，解决Internet网络拥挤的状况，提高用户访问网站的响应速度。从技术上全面解决由于网络带宽小、用户访问量大、网点分布不均 等原因所造成的用户访问网站响应速度慢的问题。

域名系统（DNS）提供了域名和IP的对应关系，就像电话本中人名和他们的电话号码的关系一样。当你在浏览器地址栏中输入www.dudo.org时，DNS解析服务器就会返回这个域名对应的IP地址。DNS解析的过程同样也是需要时间的。一般情况下返回给定域名对应的IP地址会花费20到120毫秒的时间。而且在这个过程中浏览器什么都不会做直到DNS查找完毕。

缓存DNS查找可以改善页面性能。这种缓存需要一个特定的缓存服务器，这种服务器一般属于用户的ISP提供商或者本地局域网控制，但是它同样会在用户使用的计算机上产生缓存。DNS信息会保留在操作系统的DNS缓存中（微软Windows系统中DNS Client Service）。大多数浏览器有独立于操作系统以外的自己的缓存。由于浏览器有自己的缓存记录，因此在一次请求中它不会受到操作系统的影响。

Internet Explorer默认情况下对DNS查找记录的缓存时间为30分钟，它在注册表中的键值为DnsCacheTimeout。Firefox对DNS的查找记录缓存时间为1分钟，它在配置文件中的选项为network.dnsCacheExpiration（Fasterfox把这个选项改为了1小时）。

当客户端中的DNS缓存都为空时（浏览器和操作系统都为空），DNS查找的次数和页面中主机名的数量相同。这其中包括页面中URL、图片、脚本文件、样式表、Flash对象等包含的主机名。减少主机名的数量可以减少DNS查找次数。

减少主机名的数量还可以减少页面中并行下载的数量。减少DNS查找次数可以节省响应时间，但是减少并行下载却会增加响应时间。我的指导原则是把这些页面中的内容分割成至少两部分但不超过四部分。这种结果就是在减少DNS查找次数和保持较高程度并行下载两者之间的权衡了。

三）Avoid empty src or href

避免空的src和href。
当link标签的href属性为空、script标签的src属性为空的时候，浏览器渲染的时候会把当前页面的URL作为它们的属性值，从而把页面的内容加载进来作为它们的值。

四）Add an Expires headers

为文件头指定Expires 
使内容具有缓存性。避免了接下来的页面访问中不必要的HTTP请求。 

设置过期的HTTP Header.设置Expires Header可以将脚本, 样式表, 图片, Flash等缓存在浏览器的Cache中。
五）Compress components with Gzip  

使用gzip压缩内容。
压缩任何一个文本类型的响应，包括XML和JSON，都是值得的。

对我们的页面内容进行Gzip格式的压缩，Gzip格式是一种很普遍的压缩技术，几乎所有的浏览器都有解压Gzip格式的能力，而且它可以压缩的比例非常 大，一般压缩率为85%，就是说服务器端100K的页面可以压缩到25K左右的Gzip格式的数据发给客户端，客户端收到Gzip格式的数据后自动解压缩后显示页面。

网络传输中的HTTP请求和应答时间可以通过前端机制得到显著改善。的确，终端用户的带宽、互联网提供者、与对等交换点的靠近程度等都不是网站开发者所能决定的。但是还有其他因素影响着响应时间。通过减小HTTP响应的大小可以节省HTTP响应时间。
从HTTP/1.1开始，web客户端都默认支持HTTP请求中有Accept-Encoding文件头的压缩格式：
Accept-Encoding: gzip, deflate
如果web服务器在请求的文件头中检测到上面的代码，就会以客户端列出的方式压缩响应内容。Web服务器把压缩方式通过响应文件头中的Content-Encoding来返回给浏览器。
Content-Encoding: gzip
Gzip是目前最流行也是最有效的压缩方式。这是由GNU项目开发并通过RFC 1952来标准化的。另外仅有的一个压缩格式是deflate，但是它的使用范围有限效果也稍稍逊色。
Gzip大概可以减少70%的响应规模。目前大约有90%通过浏览器传输的互联网交换支持gzip格式。如果你使用的是Apache，gzip模块配置和你的版本有关：Apache 1.3使用mod_zip，而Apache 2.x使用moflate。
浏览器和代理都会存在这样的问题：浏览器期望收到的和实际接收到的内容会存在不匹配的现象。幸好，这种特殊情况随着旧式浏览器使用量的减少在减少。Apache模块会通过自动添加适当的Vary响应文件头来避免这种状况的出现。
服务器根据文件类型来选择需要进行gzip压缩的文件，但是这过于限制了可压缩的文件。大多数web服务器会压缩HTML文档。对脚本和样式表进行压缩同样也是值得做的事情，但是很多web服务器都没有这个功能。实际上，压缩任何一个文本类型的响应，包括XML和JSON，都值得的。图像和PDF文件由于已经压缩过了所以不能再进行gzip压缩。如果试图gizp压缩这些文件的话不但会浪费CPU资源还会增加文件的大小。
Gzip压缩所有可能的文件类型是减少文件体积增加用户体验的简单方法。

六）Put CSS at top

把CSS放到顶部

Put CSS at the top 把CSS外部链接放到页面的顶部。其实这个原则我们一般都遵守的，如果把CSS外部链接作为逻辑的一部分出现在页面头部以下，我个人觉得这个本身就 是个错误。
七）Put JS at  bottom

把JS放到底部 
防止js加载对之后资源造成阻塞。

把Javascript脚本尽量放到页面底部加载。 一开始为以为Javascript脚本尽量放到页面底部加载，是指所有的JS脚本都要放到底部，后来才发现，并不 完全是这样，这里所指的脚本是指那些在加载过程中要执行的脚本，所以一般的处理办法还是页面头部引入JS链接，页面底部执行JS脚本程序。为什么要这么做 呢？呵呵，其实很简单，为了实现最大的下载并行，页面加载初期做的事，最好只有下载，HTML的下载，CSS的下载,JS的下载，等下载完成后再去实现页 面渲染，JS脚本运行。
八）Avoid CSS expressions

避免使用CSS表达式 

避免CSS表达式 其实在CSS中运行表达式和页面加载中运行大量的JS脚本差不多，或许还更慢，而且还不兼容，虽然可以使我们在页面逻辑简单不少，但是我们完全可以抛弃之。

九）Make JS and CSS external

将CSS和JS放到外部文件中 
目的是缓存，但有时候为了减少请求，也会直接写到页面里，需根据PV和IP的比例权衡。
十）Reduce DNS lookups

尽可能少的DNS查找。

权衡DNS查找次数 
减少主机名可以节省响应时间。但同时，需要注意，减少主机会减少页面中并行下载的数量。 
IE浏览器在同一时刻只能从同一域名下载两个文件。当在一个页面显示多张图片时，IE 用户的图片下载速度就会受到影响。所以新浪会搞N个二级域名来放图片。 

十一）Minify JS and CSS

精简CSS和JS 

对Javascript 代码进行压缩。压缩工具，yuicompressor，雅虎美国开发的JAVA 压缩包yuicompressor.jar。压缩的相当完美，不仅把代码间的空格换行给去除掉了，而且对变量名，北部方法名都进行的简化，无意中实现了混 淆脚本的作用。
十二）Avoid URL redirects

避免重定向。

避免跳转 
同域：注意避免反斜杠 “/” 的跳转； 
跨域：使用Alias或者mod_rewirte建立CNAME（保存域名与域名之间关系的DNS记录）

十三）Remove duplicate JS and CSS

scripts 去除重复的脚本。

删除重复的JS和CSS 
重复调用脚本，除了增加额外的HTTP请求外，多次运算也会浪费时间。在IE和Firefox中不管脚本是否可缓存，它们都存在重复运算JavaScript的问题。 

十四）Configure entity ETags

这个好像是服务器端配置的问题。

配置ETags 
它用来判断浏览器缓存里的元素是否和原来服务器上的一致。比last-modified date更具有弹性，例如某个文件在1秒内修改了10次，Etag可以综合Inode(文件的索引节点(inode)数)，MTime(修改时间)和Size来精准的进行判断，避开UNIX记录MTime只能精确到秒的问题。 服务器集群使用，可取后两个参数。使用ETags减少Web应用带宽和负载。

 

Entity tags（ETags）（实体标签）是web服务器和浏览器用于判断浏览器缓存中的内容和服务器中的原始内容是否匹配的一种机制（“实体”就是所说的“内容”，包括图片、脚本、样式表等）。增加ETag为实体的验证提供了一个比使用“last-modified date（上次编辑时间）”更加灵活的机制。Etag是一个识别内容版本号的唯一字符串。唯一的格式限制就是它必须包含在双引号内。原始服务器通过含有ETag文件头的响应指定页面内容的ETag。
HTTP/1.1 200 OK
Last-Modified: Tue, 12 Dec 2006 03:03:59 GMT
ETag: "10c24bc-4ab-457e1c1f"
Content-Length: 12195
稍后，如果浏览器要验证一个文件，它会使用If-None-Match文件头来把ETag传回给原始服务器。在这个例子中，如果ETag匹配，就会返回一个304状态码，这就节省了12195字节的响应。 GET /i/yahoo.gif HTTP/1.1
Host: us.yimg.com
If-Modified-Since: Tue, 12 Dec 2006 03:03:59 GMT
If-None-Match: "10c24bc-4ab-457e1c1f"
HTTP/1.1 304 Not Modified
ETag的问题在于，它是根据可以辨别网站所在的服务器的具有唯一性的属性来生成的。当浏览器从一台服务器上获得页面内容后到另外一台服务器上进行验证时ETag就会不匹配，这种情况对于使用服务器组和处理请求的网站来说是非常常见的。默认情况下，Apache和IIS都会把数据嵌入ETag中，这会显著减少多服务器间的文件验证冲突。
Apache 1.3和2.x中的ETag格式为inode-size-timestamp。即使某个文件在不同的服务器上会处于相同的目录下，文件大小、权限、时间戳等都完全相同，但是在不同服务器上他们的内码也是不同的。
IIS 5.0和IIS 6.0处理ETag的机制相似。IIS中的ETag格式为Filetimestamp:ChangeNumber。用ChangeNumber来跟踪IIS配置的改变。网站所用的不同IIS服务器间ChangeNumber也不相同。 不同的服务器上的Apache和IIS即使对于完全相同的内容产生的ETag在也不相同，用户并不会接收到一个小而快的304响应；相反他们会接收一个正常的200响应并下载全部内容。如果你的网站只放在一台服务器上，就不会存在这个问题。但是如果你的网站是架设在多个服务器上，并且使用Apache和IIS产生默认的ETag配置，你的用户获得页面就会相对慢一点，服务器会传输更多的内容，占用更多的带宽，代理也不会有效地缓存你的网站内容。即使你的内容拥有Expires文件头，无论用户什么时候点击“刷新”或者“重载”按钮都会发送相应的GET请求。
如果你没有使用ETag提供的灵活的验证模式，那么干脆把所有的ETag都去掉会更好。Last-Modified文件头验证是基于内容的时间戳的。去掉ETag文件头会减少响应和下次请求中文件的大小。微软的这篇支持文稿讲述了如何去掉ETag。在Apache中，只需要在配置文件中简单添加下面一行代码就可以了：
FileETag none

 

十五）make AJAX cacheable

(AJAX 缓存)。

可缓存的AJAX 
“异步”并不意味着“即时”：Ajax并不能保证用户不会在等待异步的JavaScript和XML响应上花费时间。

十六）Use GET for AJEX requests

 使用GET来完成AJAX请求 
当使用XMLHttpRequest时，浏览器中的POST方法是一个“两步走”的过程：首先发送文件头，然后才发送数据。因此使用GET获取数据时更加有意义。

十七）Reduce the number of DOM elements

减少DOM元素数量 。

 

一个复杂的页面意味着需要下载更多数据，同时也意味着JavaScript遍历DOM的效率越慢。比如当你增加一个事件句柄时在500和5000个DOM元素中循环效果肯定是不一样的。
大量的DOM元素的存在意味着页面中有可以不用移除内容只需要替换元素标签就可以精简的部分。你在页面布局中使用表格了吗？你有没有仅仅为了布局而引入更多的<div>元素呢？也许会存在一个适合或者在语意是更贴切的标签可以供你使用。
YUI CSS utilities可以给你的布局带来巨大帮助：grids.css可以帮你实现整体布局，font.css和reset.css可以帮助你移除浏览器默认格式。它提供了一个重新审视你页面中标签的机会，比如只有在语意上有意义时才使用<div>，而不是因为它具有换行效果才使用它。
DOM元素数量很容易计算出来，只需要在Firebug的控制台内输入：
document.getElementsByTagName('*').length
那么多少个DOM元素算是多呢？这可以对照有很好标记使用的类似页面。比如Yahoo!主页是一个内容非常多的页面，但是它只使用了700个元素（HTML标签）。

 

十八）Avoid HTTP 404(Not  Found )error

 避免404 。
有些站点把404错误响应页面改为“你是不是要找***”，这虽然改进了用户体验但是同样也会浪费服务器资源（如数据库等）。最糟糕的情况是指向外部 JavaScript的链接出现问题并返回404代码。首先，这种加载会破坏并行加载；其次浏览器会把试图在返回的404响应内容中找到可能有用的部分当作JavaScript代码来执行。 

 

HTTP请求时间消耗是很大的，因此使用HTTP请求来获得一个没有用处的响应（例如404没有找到页面）是完全没有必要的，它只会降低用户体验而不会有一点好处。

 

十九）Reduce cookie size

减少Cookie的大小 

二十）Use cookie-free domains

使用无cookie的域 
比如图片 CSS 等，Yahoo! 的静态文件都在 yimg.com 上，客户端请求静态文件的时候，减少了 Cookie 的反复传输对主域名 (yahoo.com) 的影响。

二一）Avoid AlphaImageLoader filter

不要使用滤镜 
png24的在IE6半透明那种东西，别乱使，淡定的切成PNG8+jpg 

二二）Do not scale images in HTML

不要在HTML中缩放图片 

二三）Make favicon small and cacheable

 

 缩小favicon.ico并缓存

 

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