尤文图斯比赛

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再談Yahoo關于性能優化的N條軍規
  

本來這是個老生常談的問題,上周自成又分享了一些性能優化的建議,我這里再做一個全面的Tips整理,謹作為查閱型的文檔,不妥之處,還請指正;
如果你已經對yahoo這些優化建議爛熟于心

一、 Yahoo的軍規條例:

謹記:80%-90%的終端響應時間是花費在下載頁面中的圖片,樣式表,腳本,flash等;
詳細的解釋來這里查:http://developer.yahoo.com/performance/rules.html
也可以直接firebug上一項項比對,如下圖:

簡單翻譯解釋下:

1、盡量減少HTTP請求個數——須權衡

合并圖片(如css sprites,內置圖片使用數據)、合并CSS、JS,這一點很重要,但是要考慮合并后的文件體積。

2、使用CDN(內容分發網絡)

這里可以關注CDN的三類實現:鏡像、高速緩存、專線,以及智能路由器和負載均衡;

3、為文件頭指定Expires或Cache-Control,使內容具有緩存性。

區分靜態內容和動態內容,避免以后頁面訪問中不必要的HTTP請求。

4、避免空的src和href

留意具有這兩個屬性的標簽如link,script,img,iframe等;

5、使用gzip壓縮內容

Gzip壓縮所有可能的文件類型以來減少文件體積

6、把CSS放到頂部

實現頁面有秩序地加載,這對于擁有較多內容的頁面和網速較慢的用戶來說更為重要,同時,HTML規范清楚指出樣式表要放包含在頁面的區域內;

7、把JS放到底部

HTTP/1.1 規范建議,瀏覽器每個主機名的并行下載內容不超過兩個,而問題在于腳本阻止了頁面的平行下載,即便是主機名不相同

8、避免使用CSS表達式

頁面顯示和縮放,滾動、乃至移動鼠標時,CSS表達式的計算頻率是我們要關注的。可以考慮一次性的表達式或者使用事件句柄來代替CSS表達式。

9、將CSS和JS放到外部文件中

我們需要權衡內置代碼帶來的HTTP請求減少與通過使用外部文件進行緩存帶來的好處的折中點。

10、減少DNS查找次數

我們需要權衡減少 DNS查找次數和保持較高程度并行下載兩者之間的關系。

11、精簡CSS和JS

目的就是減少下載的文件體積,可考慮壓縮工具JSMin和YUI Compressor。

12、避免跳轉

為了確保“后退”按鈕可以正確地使用,使用標準的 3XXHTTP狀態代碼;同域中注意避免反斜杠 “/” 的跳轉;
跨域使用 Alias或者 mod_rewirte建立 CNAME(保存一個域名和另外一個域名之間關系的DNS記錄)

13、剔除重復的JS和CSS

重復調用腳本,除了增加額外的HTTP請求外,多次運算也會浪費時間。在IE和Firefox中不管腳本是否可緩存,它們都存在重復運算JavaScript的問題。

14、配置ETags

Entity tags(ETags)(實體標簽)是web服務器和瀏覽器用于判斷瀏覽器緩存中的內容和服務器中的原始內容是否匹配的一種機制(“實體”就是所說的“內 容”,包括圖片、腳本、樣式表等),是比last-modified date更更加靈活的機制,單位時間內文件被修過多次,Etag可以綜合Inode(文件的索引節點(inode)數),MTime(修改時間)和Size來精準的進行判斷,避開UNIX記錄MTime只能精確到秒的問題。 服務器集群使用,可取后兩個參數。使用ETags減少Web應用帶寬和負載。

15、使AJAX可緩存

利用時間戳,更精巧的實現響應可緩存與服務器數據同步更新。

16、盡早刷新輸出緩沖

尤其對于css,js文件的并行下載更有意義

17、使用GET來完成AJAX請求

當使用XMLHttpRequest時,瀏覽器中的POST方法是一個“兩步走”的過程:首先發送文件頭,然后才發送數據。在url小于2K時使用GET獲取數據時更加有意義。

18、延遲加載

確定頁面運行正常后,再加載腳本來實現如拖放和動畫,或者是隱藏部分的內容以及折疊內容等。

19、預加載

關注下無條件加載,有條件加載和有預期的加載。

20、減少DOM元素個數

使用更適合或者在語意是更貼切的標簽,要考慮大量DOM元素中循環的性能開銷。

21、根據域名劃分頁面內容

很顯然, 是最大限度地實現平行下載

22、盡量減少iframe的個數

考慮即使內容為空,加載也需要時間,會阻止頁面加載,沒有語意,注意iframe相對于其他DOM元素高出1-2個數量級的開銷,它會在典型方式下阻塞onload事件,IE和Firefox中主頁面樣式表會阻塞它的下載。

23、避免404

HTTP請求時間消耗是很大的,有些站點把404錯誤響應頁面改為“你是不是要找***”,這雖然改進了用戶體驗但是同樣也會浪費服務器資源(如數據庫等)。最糟糕的情況是指向外部 JavaScript的鏈接出現問題并返回404代碼。首先,這種加載會破壞并行加載;其次瀏覽器會把試圖在返回的404響應內容中找到可能有用的部分當作JavaScript代碼來執行。

24、減少Cookie的大小

去除不必要的coockie
使coockie體積盡量小以減少對用戶響應的影響
注意在適應級別的域名上設置coockie以便使子域名不受影響
設置合理的過期時間。較早地Expire時間和不要過早去清除coockie,都會改善用戶的響應時間。

25、使用無cookie的域

確定對于靜態內容的請求是無coockie的請求。創建一個子域名并用他來存放所有靜態內容。

26、減少DOM訪問

緩存已經訪問過的有關元素
線下更新完節點之后再將它們添加到文檔樹中
避免使用JavaScript來修改頁面布局

27、開發智能事件處理程序

有時候我們會感覺到頁面反應遲鈍,這是因為DOM樹元素中附加了過多的事件句柄并且些事件句病被頻繁地觸發。這就是為什么說使用event delegation(事件代理)是一種好方法了。如果你在一個div中有10個按鈕,你只需要在div上附加一次事件句柄就可以了,而不用去為每一個按 鈕增加一個句柄。事件冒泡時你可以捕捉到事件并判斷出是哪個事件發出的。
你同樣也不用為了操作DOM樹而等待onload事件的發生。你需要做的就是等待樹結構中你要訪問的元素出現。你也不用等待所有圖像都加載完畢。
你可能會希望用DOMContentLoaded事件來代替 事件應用程序中的onAvailable方法。

28、用代替@import

在IE中,頁面底部@import和使用作用是一樣的,因此最好不要使用它。

29、避免使用濾鏡

完全避免使用AlphaImageLoader的最好方法就是使用PNG8格式來代替,這種格式能在IE中很好地工作。如果你確實需要使用 AlphaImageLoader,請使用下劃線_filter又使之對IE7以上版本的用戶無效。

30、優化圖像

嘗試把GIF格式轉換成PNG格式,看看是否節省空間。在所有的PNG圖片上運行pngcrush(或者其它PNG優化工具)

31、優化CSS Spirite

在Spirite中水平排列你的圖片,垂直排列會稍稍增加文件大小;
Spirite中把顏色較近的組合在一起可以降低顏色數,理想狀況是低于256色以便適用PNG8格式;
便于移動,不要在Spirite的圖像中間留有較大空隙。這雖然不大會增加文件大小但對于用戶代理來說它需要更少的內存來把圖片解壓為像素地圖。 100×100的圖片為1萬像素,而1000×1000就是100萬像素。

32、不要在HTML中縮放圖像——須權衡

不要為了在HTML中設置長寬而使用比實際需要大的圖片。如果你需要:

 

那么你的圖片(mycat.jpg)就應該是100×100像素而不是把一個500×500像素的圖片縮小使用。這里在下文有更有趣的分析。

33、favicon.ico要小而且可緩存

favicon.ico是位于服務器根目錄下的一個圖片文件。它是必定存在的,因為即使你不關心它是否有用,瀏覽器也會對它發出請求,因此最好不要返回一 個404 Not Found的響應。由于是在同一臺服務器上,它每被請求一次coockie就會被發送一次。這個圖片文件還會影響下載順序,例如在IE中當你在 onload中請求額外的文件時,favicon會在這些額外內容被加載前下載。

因此,為了減少favicon.ico帶來的弊端,要做到:
文件盡量地小,最好小于1K
在適當的時候(也就是你不要打算再換favicon.ico的時候,因為更換新文件時不能對它進行重命名)為它設置Expires文件頭。你可以很安全地 把Expires文件頭設置為未來的幾個月。你可以通過核對當前favicon.ico的上次編輯時間來作出判斷。
Imagemagick可以幫你創建小巧的favicon。

34、保持單個內容小于25K

因為iPhone不能緩存大于25K的文件。注意這里指的是解壓縮后的大小。由于單純gizp壓縮可能達不要求,因此精簡文件就顯得十分重 要。

35、打包組件成復合文本

頁面內容打包成復合文本就如同帶有多附件的Email,它能夠使你在一個HTTP請求中取得多個組件(切記:HTTP請求是很奢侈的)。當你使用這條規 則時,首先要確定用戶代理是否支持(iPhone就不支持)。

二、Yahoo軍規之外的場景?

1、 使用json作為數據的交換格式
Json在瀏覽器解析的效率至少高于XML一個數量級,高級瀏覽器中內置的有生成和解析json的方法,IE6中要用額外的方法(http://json.org),不要用eval,容易引發性能和安全問題。
2、 盡可能對images和table設定寬高值

針對Yslow的不要在HTML中縮放圖像——第33條,有人會誤解為不要對圖片加寬高值,其實這條建議本身的意思是不要為了獲取一個特定大小的圖片,而去強行通過設置寬高值拉伸或者壓縮一個既有的圖片。建議是另存一張符合尺寸的圖片替代。
對圖片和table是設定寬高,是考慮到如果瀏覽器能立刻知道圖片或者tables的寬高,它就能夠直接呈現頁面而不需要通過計算元素大小后重繪,而且即便是圖片損毀而沒有展現,也不會進而破壞了頁面本來的布局。
有一些應用場景需要注意:

  • a、批量圖片,圖片源可控同時頁面圖片寬高值不可變,比如數據庫有100張100*100的圖片要在頁面中全部展示,那么建議是都寫上

     

  • b、批量圖片,圖片源不可控同時頁面圖片寬高值不可變,比如數據庫有100張圖片,而已知圖片有的尺寸是97*100,有的100*105,而又不可能去一張張修改另存。這里視情況而定,根據圖片尺寸與要求尺寸的偏離度,在保證圖片不拉伸變形同時不影響頁面布局的情況下,可以對圖片單獨設定寬度100,同時對其包裹的容器設定100*100的寬高來隱藏多出來的部分,注意不能同時設置寬高以防止變形。
  • c、批量圖片,圖片源不可控,頁面圖片寬高值不定,比如數據庫有100張各種尺寸偏差較大的,此時可不對圖片設置寬高;
    其他情況不一一羅列,原則是在最大程度保證圖片不變形與圖片最大面積展現的前提下,盡可能為圖片設置寬高值,總之就是權衡。
    Tables的寬高值同圖片,盡可能設置。

    3、 拆離內容塊

    盡量用div取代tables,或者將tables打破成嵌套層次深的結構;

    避免用這樣的嵌套

    ...

采用下面的或者div重構:

4、 高效的CSS書寫規則

眾所周知,CSS選擇符是從右向左進行匹配的。
通常一個圖片列表的的小模塊

我的旅途

旅途1

  • 這是在圖片1

為了代碼上縮進后內層的整潔性,我們html有可能這樣寫之外,更喜歡看這樣的css寫法:

.box{border:1px solid #ccc }  
.box .hd{border-bottom:1px solid #ccc }  
.box .hd h3{color:#515151}  
.box .bd{color:#404040 }  
.box .bd ul{margin-left:10px}  
.box .bd ul li{border-bottom:1px dashed #f1f1f1}  
.box .bd ul li a{text-decoration:none}  
.box .bd ul li a:hover{text-decoration:underline}  
.box .bd ul li a img{border:1px solid #ccc}  
.box .bd ul li p{text-align:left;}  
.box .bd ul li p strong{color:#ff6600}  

其實寫到這里,問題已經顯而易見了。深達五層抑或六層的嵌套,同時右邊的選擇符都是采用標簽,在滿足我們視覺平整與代碼結構系統化的時候,付出的是性能的代價。

不做進一步的代碼書寫方式的探討,受個人習慣與應用場景影響。這里對css選擇符按照開銷從小到大的順序梳理一下:

  • ID選擇符 #box
  • 類選擇符 .box
  • 類型選擇符 div
  • 相鄰兄弟選擇符 h4 + #pics
  • 子選擇符 #pics li
  • 后代選擇符 .box a{}
  • 通配選擇符 *
  • 屬性選擇符 [href=”#pic”]
  • 偽類和偽元素 a:hover
  • 參考《高性能網站建設-進階指南》,有如下建議:

    • 避免使用統配規則;
    • 不要限定ID選擇符;
    • 不要限定類選擇符;
    • 讓規則越具體越好;
    • 避免使用后代選擇符;
    • 避免使用標簽-子選擇符;
    • 質疑子選擇符的所有用途;
    • 依靠繼承;

    還要注意到,即便是頁面加載后,當頁面被觸發引起回流(reflow)的時候,低效的選擇符依然會引發更高的開銷,顯然這對于用戶是不佳的體驗。

    4、Javascript 的性能優化點

    • a、慎用Eval

      謹記:有“eval”的代碼比沒有“eval”的代碼要慢上 100 倍以上。主要原因是:JavaScript 代碼在執行前會進行類似“預編譯”的操作:首先會創建一個當前執行環境下的活動對象,并將那些用 var 申明的變量設置為活動對象的屬性,但是此時這些變量的賦值都是 undefined,并將那些以 function 定義的函數也添加為活動對象的屬性,而且它們的值正是函數的定義。但是,如果你使用了“eval”,則“eval”中的代碼(實際上為字符串)無法預先識別其上下文,無法被提前解析和優化,即無法進行預編譯的操作。所以,其性能也會大幅度降低。

    • b、推薦盡量使用局部變量

      JavaScript 代碼解釋執行,在進入函數內部時,它會預先分析當前的變量,并將這些變量歸入不同的層級(level),一般情況下:
      局部變量放入層級 1(淺),全局變量放入層級 2(深)。如果進入“with”或“try – catch”代碼塊,則會增加新的層級,即將“with”或“catch”里的變量放入最淺層(層 1),并將之前的層級依次加深。變量所在的層越淺,訪問(讀取或修改)速度越快,尤其是對于大量使用全局變量的函數里面。

    • c、字符串數組方式拼接避免在IE6下的開銷

      var tips = ’tip1’+’tip2’;  
      

      這是我們拼接字符串常用的方式,但是這種方式會有一些臨時變量的創建和銷毀,影響性能,尤其是在IE6下,所以推薦使用如下方式拼接:

      var tip_array = [],tips;  
      tip_array.push(’tip1’);  
      tip_array.push(’tip2’);  
      tips = tip_array.join(’’);  
      

      當然,最新的瀏覽器(如火狐 Firefox3+,IE8+ 等等)對字符串的拼接做了優化,性能略快于數組的“join”方法。

    • 以上僅列出三種常見的優化方法,僅拋磚以引玉石,更多的javascript優化點,比如避免隱式類型轉換, 縮小對象訪問層級,利用變量優化字符串匹配等大家可以繼續深入挖掘;

    5、DOM 操作優化

    首先澄清兩個概念——Repaint 和 Reflow:Repaint 也叫 Redraw,它指的是一種不會影響當前 DOM 的結構和布局的一種重繪動作。如下動作會產生 Repaint 動作:

    • 不可見到可見(visibility 樣式屬性);
    • 顏色或圖片變化(background, border-color, color 樣式屬性);
    • 不改變頁面元素大小,形狀和位置,但改變其外觀的變化

    Reflow 比起 Repaint 來講就是一種更加顯著的變化了。它主要發生在 DOM 樹被操作的時候,任何改變 DOM 的結構和布局都會產生 Reflow。但一個元素的 Reflow 操作發生時,它的所有父元素和子元素都會放生 Reflow,最后 Reflow 必然會導致 Repaint 的產生。舉例說明,如下動作會產生 Reflow 動作:

    • 瀏覽器窗口的變化;
    • DOM 節點的添加刪除操作
    • 一些改變頁面元素大小,形狀和位置的操作的觸發

      通過 Reflow 和 Repaint 的介紹可知,每次 Reflow 比其 Repaint 會帶來更多的資源消耗,因此,我們應該盡量減少 Reflow 的發生,或者將其轉化為只會觸發 Repaint 操作的代碼。

      var tipBox = document.createElement(’div’);  
      document.body.appendChild(’tipBox’);//reflow  
      var tip1 = document.createElement(’div’);  
      var tip2 = document.createElement(’div’);  
      tipBox.appendChild(tip1);//reflow  
      tipBox.appendChild(tip2);//reflow  
      

      如上的代碼,會產生三次reflow,優化后的代碼如下:

      var tipBox = document.createElement(’div’);  
         tip1 = document.createElement(’div’);  
         tip2 = document.createElement(’div’);  
      tipBox.appendChild(tip1);  
      tipBox.appendChild(tip2);  
      document.body.appendChild(’tipBox’);//reflow  
      

      當然還可以利用 display 來減少reflow次數

      var tipBox = document.getElementById(’tipBox’);  
      tipBox.style.display = ’none’;//reflow  
      tipBox.appendChild(tip1);  
      tipBox.appendChild(tip2);  
      tipBox.appendChild(tip3);  
      tipBox.appendChild(tip4);  
      tipBox.appendChild(tip5);  
      tipBox.style.width = 120;  
      tipBox.style.height = 60;  
      tipBox.style.display = ’block’;//reflow  
      

      DOM元素測量屬性和方法也會觸發reflow,如下:

      var tipWidth = tipBox.offsetWidth;//reflow  
         tipScrollLeft = tipBox.scrollLeft;//reflow  
         display = window.getComputedStyle(div,’’).getPropertyValue(’display’);//reflow  
      

      觸發reflow的屬性和方法大概有這些:

      • offsetLeft
      • offsetTop
      • offsetHeight
      • offsetWidth
      • scrollTop/Left/Width/Height
      • clientTop/Left/Width/Height
      • getComputedStyle()
      • currentStyle(in IE))

      我們可以用臨時變量將“offsetWidth”的值緩存起來,這樣就不用每次訪問“offsetWidth”屬性。這種方式在循環里面非常適用,可以極大地提高性能。

      如果有批量的樣式屬性需要修改,建議通過替換className的方式來降低reflow的次數,曾經有這樣一個場景:有三個intput,分別對應下面三個圖片和三個內容區域,第二input選中的時候,第二圖片顯示,其他圖片隱藏,第二塊內容顯示,其他內容隱藏,直接操作DOM節點的代碼如下

      var input = [];  
         pics = [];  
         contents = [];  
      ......  
      for(var i = 0;i<3;i++){  
       input[i].onclick = function(e){  
        show(pics,i);//reflow兩次  
        show(contents,i);//reflow兩次  
       }  
      }  
      function show(target,j){  
       for(var i = 0,i<3;i++){  
        target[i].style.display = ’none’;//reflow  
       }  
       target[j].style.display = ’block’;//reflow  
      }  
      

      如果是通過css預先定義元素的隱藏和顯示,通過對父級的className進行操縱,將會把reflow的次數減少到1次

      .pbox .pic,.pbox content{display:none}  
      .J_pbox_0 .pic0,.J_pbox_0 .content0{diplay:block}  
      .J_pbox_1 .pic1,.J_pbox_1 .content1{diplay:block}  
      .J_pbox_2 .pic2,.J_pbox_2 .content2{diplay:block}  
      
      var input = [],  
         parentBox = document.getELementById(’J_Pbox’);  
      ......  
      for(var i = 0;i<3;i++){  
       input[i].onclick = function(e){  
        parentBox.className = ’pbox J_pbox_’+i;//reflow一次  
       }  
      }  
      

      三、Yahoo軍規再度挖掘會怎樣?

      在網站性能優化的路上,是不會有終點的,這也是前端工程師永不會妥協的地方。
      想看到更牛P的優化建議么,請移步這里來關注

      • 使用combo合并靜態資源
      • Bigpipe技術合并動態數據
      • Comet:基于http的服務端推技術
      • 使用DataURI減少圖片請求
      • 使用良好的JS,CSS版本管理方案
      • 嘗試僅作必要的JS更新
      • 利用本地存儲做緩存
      • 關于最小化HTML
      • 進一步討論Gzip
      • 進一步討論域名劃分
      • 打開keep-alive,重用HTTP連接
      • 使用JSON進行數據交換
      • 保障頁面可交互性
      • 縮短最快可交互時間
      • 異步無阻腳本下載
      • 優化內存使用,防止內存泄露
      • 高效的JavaScript
      • 第三方代碼性能問題
      • Inline腳本不要與CSS穿插使用
      • 使用高效的CSS選擇器
      • 進一步討論及早Flush
      • 關于視覺和心理學
     
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