--- title: 00-前端性能优化认知 publish: true --- ## 前端性能优化认知 ### 什么是前端性能优化 通常来讲，前端性能优化是指：从用户开始访问网站到整个页面完整地展现出来的过程中，通过各种优化策略和优化方法，让页面加载得更快，让用户的操作相应更及时，给用户更好的使用体验。 优化是在做什么： ![](http://img.smyhvae.com/20210115-1507.png) 如上图所示，优化工作是围绕前端的基本工作原理展开的，包括：**客户端和服务器端建立连接、加载资源、解析资源并渲染**。 上方图片的来源： - [The Cost Of JavaScript](https://medium.com/dev-channel/the-cost-of-javascript-84009f51e99e) - [[译]JavaScript 的时间消耗](https://github.com/dwqs/blog/issues/59) ### 性能优化的重要性（程序员角度） 当领导问：“**为什么网页访问这么慢**？”我们不能只是回答“**网络不好**”这么简单，网络不可能一直都不好。 每个程序员如果想要成长，就不能回避“性能优化”这个话题。很多人写了多年的代码，一直在构建样式、写业务逻辑。但是平凡的程序员之路，何时才是尽头？前端职业发展的瓶颈在哪儿？怎么才能从团队中脱颖而出？如何区分出平凡程序员/大牛程序员/架构师的分水岭？ 职场晋升时，我们也要想一想：大部分人都在写业务代码，和别人相比，我的核心竞争力在哪里？除了**技术深度、前端工程化、综合素质**之外，还有其他的吗？**性能优化**，绝对是不能忽视的一方面。而且它是贯穿于开发和维护的的全过程。 前端工程化是侧重于**提效**，具体包括编译打包发布流程、物料中心、组件化等；而前端性能优化是侧重于**体验**。 公司评价一个程序员的价值，不是加班越多越好，也不是代码量越多越好，而是看他**是否能解决其他人解决不了的一些技术难题或者瓶颈**。 **大家都知道性能优化很重要，但是落实到具体，怎么去优化**？这就需要我们深入去了解前端技术背后的原理，学习一些主流的前端性能优化技术方案，掌握性能优化技术，提升Web性能，才能总结出相应的优化方案，而且需要多年的经验积累；进而到达前端技术圈的上游，提高自己的核心竞争力。 ### 前端性能优化面试 性能优化是前端面试的必考问题，面试者在回答这个问题时，大致情况如下： - 70% 的人上来就说减少合并资源、减少请求、数据缓存这些优化手段。 - 15% 的人会提到需要在 DevTools 下先看看首屏时间，可以先围绕首屏来做优化。 - 10%的人会提到需要接入一个性能平台来看看现状，诊断一下。 - 而只有 5% 的人会从前端性能体系来系统考虑性能优化。 面试官期待的是你在什么场景下，遇到了什么性能问题，围绕什么样的性能指标，采取了哪些性能优化手段，最后取得了什么样的结果，而不仅仅是直接说采取了哪些优化手段。 比如说，“**为什么首页打开慢**？” 面试官期待的是，前端能和后端一样，通过查日志和数据就能定位问题，而不是停留在猜测层面。但在实际当中，能做到这点的前端同学并不多。 那么，前端有没有这样的工具呢？有，那就是性能监控平台。平台上面有各个业务的性能指标及其对应场景下的性能标准，一旦遇到性能问题，就能直接判断当前性能数据有没有问题，然后提示问题是出在前端、后端，还是网络层。 ### 性能优化的意义 1、随着互联网的发展，**网页的内容越来越丰富，功能越来越强大，页面也越做越漂亮**；带来的问题是，访问速度和体验会收到影响。只有对网站进行持续不断的优化，才能保证网页的访问速度可以跟得上用户体验的需求。 2、**高性能**可以带来更高的**用户参与度**、**用户留存**，进而带来更高的**转化率**和**SEO排名**，更好的**用户体验**，最终带来更高的**业务收益**。 随着时间的推移，如果一个网站由于各种原因导致心梗越来越差，以至于用户每打开一个页面都要等待很长时间，甚至出现加载失败的情况，那么，不仅新用户不会沉淀下来，老用户也会纷纷离去，最终导致产品的加速衰败。 而且网站的加载快慢，最产品收入有着直接的影响。**有数据表明：网页加载时间在5秒内的网站比加载时间为19秒的网站，广告收入会增加近一倍**。也就是说，网站或者App的性能直接关系到产品的用户增长和收入增长。 正因为如此，我们才需要通过性能优化的技巧，并结合其他的技术手段来不断提高网站和App的用户体验，从而助力公司的业务增长；同时，我们也可以借此提升自己的技术实力，这对个人的职业成长也会以后很大的帮助。 3、只要产品上线了，随着**业务规模量和用户访问量的扩大**，性能优化就是不可回避的话题。在遇到性能问题时，有些人的解决办法是：用一些粗糙的手段把问题绕过去，但却给后面的人埋下了坑。这些人常说的依据口头禅是： ![](http://img.smyhvae.com/20210115-2150.jpg) ### 相关案例 - [Amazon发现每100ms延迟导致1%的销量损失](https://www.gigaspaces.com/blog/amazon-found-every-100ms-of-latency-cost-them-1-in-sales/)。 - 歌地图首页文件从100KB减少到70KB，流量在第一周涨了10%，在接下来的三周涨了25%。 - 腾讯根据长期数据监控发现，页面一秒钟延迟会造成页面访问量下降9.4%，跳出率增加8.3%，转化率下降3.5%。 ### 补充 有些同学做事有拖延症，经常喜欢刷朋友圈、刷微博、看新闻，导致工作效率很低。为了解决这个问题，其实有个办法就是：把你的浏览器或者指定的软件，添加一个5秒的延迟，这时候，当你访问所有的网站，都会很慢。坚持一个月，你会发现，你再也不想看这些网站了，工作效率明显提升了许多。 这件事情从侧面也反映出：网站的性能如果不够好，对用户来说是一种折磨。时间一长，用户就不想用这个网站了。性能和网站的利益直接相关。涉及到：流量、搜索、转化率、用户体验。 ## 如何学习性能优化 ### 学习难点 我们在网上找到的文章，有很多都只是对CSS、JS技术本身的优化，一旦涉及到App、后端、网络等不是很熟悉的领域，学习起来就比较困难了。结合具体业务开发的应用场景时，却不知从何下手。因此，**我们需要要由点及面，学习全链路前端性能优化的知识体系和解决方案**。 在实际工作当中，前端性能优化往往比较繁杂，学习难点主要体现在以下几个方面：todo ### 优化标准 我们在做优化时，需要有一个量化标准，比如： - loading 要做到什么效果、动画要达到什么效果才是好的？ - 所有的事件处理，要在什么时间内完成，才能给用户良好的体验？ ### 技术储备前提 - 掌握前端基础知识。 - 具备Web开发实战经验。 ### 寻找性能瓶颈 - 了解性能指标，多快才算快。 - 利用测量工具和API - 优化问题，重新测量。持续迭代。 ### 移动端挑战多 - 移动端的硬件不如PC端，且网络不稳定。 - 屏幕尺寸和交互方式都是挑战。 - 移动端用户更佳缺乏耐心。而且，很多用户是利用碎片化时间访问网页。数据参考： **>3秒**的加载时间，导致 53%的跳出率（bounce rate）。 - 持续增长的移动端用户和电商业务。现在很多事情都是在移动端做的。 ### 收获 - 由浅入深：解读优化技术内幕。 - 流行+经典：了解技术背后的设计思想。 - 了解性能优化的关键环节，升级知识储备。 - 理论+实践：掌握前端业界的流行且成熟的多种性能优化技术，脱颖而出。 - 了解大厂正在用的生产环境级别的高性能解决方案。 ## 前端性能优化全过程 ### 1、静态资源优化 静态资源优化包括html、css、js、图片等资源的性能优化。包括： - 图片的应用场景和使用 - html、css、js的具体优化策略 - 资源文件的优化：比如文件压缩合并策略、打包方案、版本号更新方案 - 前端工程化工具等。 ### 2、页面渲染架构设计及相关的技术方案选型 按照技术方案的分类，包括： - 前后端分离技术 - SPA单页应用 - BigPipe - 同构直出 - PWA - 页面加载策略 - 接口服务调优、接口缓存策略 - 大型网站背后的实际性能优化案例 - 前端组件化、模块化，加速业务开发 ### 3、原生App优化、混合开发优化 - 浏览器的整体优化方案。比如导航条、登录态、滚动条优化等。 - 前端缓存策略和优化 - H5静态资源请求代理的技术原理 - H5离线技术，达到页面秒开的目标 - 混合式开发解决方案 - RN、小程序、flutter等 ### 4、服务端与网络优化 - CDN 和 DNS 优化 - 如何减少 http 请求数、减少cookie大小 - nginx缓存配置和优化 - 开启和配置 gzip 压缩 - 如何开启全站 https - 升级 Http2.0 的好处和方法 ### 5、研发流程优化 - 技术调用的方法 - 前后端接口约定、加快前后端接口联调 - 前端自动化测试 - 自动化部署和上线 - 从研发的整体流程层面梳理出提升研发效率的方式和方法。 ### 6、全链路质量监控体系建设 主要是对性能优化的结果进行衡量、打分、考核： - 上线前，页面质量及时检测 - 上线后，页面性能和错误监控 - 线上运行时，页面的可用性监控 - 愿生App的性能和错误监控 ## 前端性能优化包括哪些方面 ### 1、性能优化指标与测量工具 - 行业标准 - 优化模型 - 性能测量工具：了解性能情况，并对比 - 性能相关APIs ### 2、渲染优化 - 现代浏览器的渲染原理 - 可优化的渲染环节和方法 ### 3、代码优化 - JS优化：了解JS的开销、解析、优化方案，以及如何配合V8引擎做更有效的优化。 - html优化 - css优化 ### 4、资源优化 - 压缩合并 - 图片格式 - 图片加载 - 字体优化 ### 5、构建优化 - webpack 优化配置 - 代码拆分 - 代码压缩 - 持久化缓存 - 监测与分析 - 按需加载 ### 6、传输和加载优化 - gZip - KeepAlive - HTTP缓存 - Service Worker - HTTP/2 - SSR 服务端渲染 - Nginx ### 7、更多主流优化方案 - SVG 优化图标 - FlexBox 布局 - 预加载 - 预渲染 - 窗口化提高列表性能 - 骨架屏