Web页面内容优化与性能优化技巧

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回想一下，以前我们不得不花费大量时间去优化页面内容（图片、CSS等等），如今用户有更快速的互联网连接，我们似乎能够使用更大的图像或更大的 Flash文件，里面包含的有视频或者图片。然而，随着移动开发的兴起，我们又回到了过去的窘状。网站优化是十分重要的，需要下载的内容少，反应速度快，就能使我们加载应用程序更快速。

一、图片处理

1. 图片：控制在合适的尺寸大小

很多时候我们在不同的网站使用同样的图像，例如一个网上商店，所有产品 都 有一个概览图片。打个比方，有三个页面描述产品，第一个页面显示产品清单，第二个页面显示产品细节图，第三个页面显示产品原始大小图。因此，我们需要三种不同大小的图片。如果使用一个文件放到不同的三个页面上，那么浏览器会自动加载完整大小的图片，就连清单页也是，实际上清单页只需要200×200尺寸的图片。如果原始文件大小在1MB左右，每页上有十个产品介绍，那么用户就要下载10MB大小的资源。这样做效果不好。

如果可以的话，尽量为你的网站不同位置分配不同的图像文件，那么就可以让用户少下载资源。把屏幕分辨率因素也考虑进去也是很好的。如果有人用iPhone打开你的网站页面，手机上不需要显示电脑上那么大尺寸的图片，只需适应手机屏幕的大小就可以了。

通过CSS Media Queries，你就能将图像压缩到较小尺寸发送出去了：

  1. @media only screen
  2. and (min-device-width : 320px)
  3. and (max-device-width : 480px) {
  4. .header {
  5. background-image: url(../images/background_400x200.jpg);
  6. }
  7. }

2. 压缩

传送图像的时候单单控制适当的尺寸往往是不够的。不少文件格式在不失真的前提下可以被压缩很多。有一类应用程序可以达到这个效果。比如Photoshop有个很好的功能叫做Save for Web and Devices。

在此对话框中有多个选项，其中最重要的是质量，将其设计为80%左右，就能显著减少文件大小了。当然，你还可以使用代码来压缩文件，但我个人偏向于使用PS。下面是用PHP编写的一个简单的例子：

  1. function compressImage($source, $destination, $quality) {
  2. $info = getimagesize($source);
  3. switch($info['mime']) {
  4. case "image/jpeg":
  5. $image = imagecreatefromjpeg($source);
  6. imagejpeg($image, $destination, $quality);
  7. break;
  8. case "image/gif":
  9. $image = imagecreatefromgif($source);
  10. imagegif($image, $destination, $quality);
  11. break;
  12. case "image/png":
  13. $image = imagecreatefrompng($source);
  14. imagepng($image, $destination, $quality);
  15. break;
  16. }
  17. }
  18. compressImage('source.png', 'destination.png', 85);

3. Sprite

增加应用程序性能的方法之一，是减少到服务器的请求数。每一个新图像代表一个请求数。有一个办法是将几个图片合并成一个，合并之后的图像叫做一个sprite，在CSS中改变背景层的位置，就能准确的把特定部分的图像显示出来。比如Twitter Bootstrap利用sprites来制作内部图标：

在CSS中，你可以参照以下方式，显示你喜欢的sprite部分：

  1. .icon-edit {
  2. background-image: url("../img/glyphicons-halflings-white.png");
  3. background-position: -96px -72px;
  4. }

4. 超高速缓存

浏览器超高速缓存十分好用。尽管有时在开发过程中会导致一些非常有趣的情况，但它确实有助于提高你的网站的性能。所有浏览器的超高速缓存下来的内容包括图片、JavaScript或者CSS。有几种方法可以控制缓存，建议你阅读相关文章。一般情况下，你可以通过设置标题，达到控制效果：

  1. $expire = 60 * 60 * 24 * 1;// seconds, minutes, hours, days
  2. header('Cache-Control: maxage='.$expire);
  3. header('Expires: '.gmdate('D, d M Y H:i:s', time() + $expire).' GMT');
  4. header('Last-Modified: '.gmdate('D, d M Y H:i:s').' GMT');

5. 预读取

HTML 5每天都在进步，有一个很好的功能叫做预读取，它让浏览器提前下载你马上需要用到的资源：

  1. <link rel="prefetch" href="/images/background.jpg">

6. 数据URI方案/内联图像

几年前我曾开发了一个简单的网页，只包含一个HTML文件夹，但当然里面应该还包括一些我需要的图像。数据URI方案帮助我解决了问题。我们的想法是将图像转换成一个base64编码的字符串，并将其放置在src属性中的img标签里，例如：

  1. <img src="data:image/png;base64,iVBORw0KGgoAAAANSUhEUgAAAAUAAAAFCAYAAACNbyblAAAAHElEQVQI12P4//8/w38GIAXDIBKE0DHxgljNBAAO9TXL0Y4OHwAAAABJRU5ErkJggg==" alt="Red dot">

通过这种方法，你的图像实际上在HTML中并保存了一个HTTP请求。你的图像越大的话，字符串就越长。下面是一个简单的PHP脚本图像转换为base64字符串的实例：

  1. $picture = fread($fp,filesize($file));
  2. fclose($fp);
  3. // base64 encode the binary data, then break it
  4. // into chunks according to RFC 2045 semantics
  5. $base64 = base64_encode($picture);
  6. $tag = '<img src="data:image/jpg;base64,'.$base64.'" alt="" />';
  7. $css = 'url(data:image/jpg;base64,'.str_replace("\n", "", $base64).'); ';

有些情况下这种方法挺好用的，但请注意，在IE浏览器中无法很好的兼容。

二、CSS

我觉得编写CSS就如同写代码。你同样需要组织模式，定义不同板块和关系。所以我认为CSS管理非常重要。应用程序的每一部分应该有对应的模式，并很好的独 立。不同的内容存储在不同的文件夹可以有效的管理，但同样也存在问题。使用@import状态这种方法不好用，因为每用一个@import都意味着一个新 的请求发送到服务器。如果你有20个不同的.css文件，就相当于浏览器要发送20个请求。浏览器在渲染/下载所有内容之前不会显示页面。如果你 的.css文件丢失了或者太大，浏览器加载页面的时间就会大大延长。

1. 使用CSS预处理器

CSS预处理器可以解决上述问题。你同样可以保存不同的文件夹，预处理器可以将这些散文件夹最终生成一个.css文件。实际上提供了一系列非常帮的功能比如变量、嵌套块、混入和继承。代码看 上去类似CSS，但实际上被很好的统一格式与结构了。有几种好用的预处理器值得体验——Sass、LESS、Stylus。下面是用LESS编写的例子：

  1. .position(@top: 0, @left: 0) {
  2. position: absolute;
  3. top: @top;
  4. left: @left;
  5. text-align: left;
  6. font-size: 24px;
  7. }
  8. .header {
  9. .position(20px, 30px);
  10. .tips {
  11. .position(10px, -20px);
  12. }
  13. .logo {
  14. .position(10px, 20px);
  15. }
  16. }

运行生成：

  1. .header {
  2. position: absolute;
  3. top: 20px;
  4. left: 30px;
  5. text-align: left;
  6. font-size: 24px;
  7. }
  8. .header .tips {
  9. position: absolute;
  10. top: 10px;
  11. left: -20px;
  12. text-align: left;
  13. font-size: 24px;
  14. }
  15. .header .logo {
  16. position: absolute;
  17. top: 10px;
  18. left: 20px;
  19. text-align: left;
  20. font-size: 24px;
  21. }

又如你想再创建一个同样样式的按钮，但是颜色不同，你可以这样做：

  1. .button {
  2. border: solid 1px #000;
  3. padding: 10px;
  4. background: #9f0;
  5. color: #0029FF;
  6. }
  7. .active-button {
  8. .button();
  9. color: #FFF;
  10. }

2. 高效的CSS

通常情况下，大多数开发人员没有考虑过CSS效率问题。CSS的效率反映在页面渲染上，如果模式低效，应用程序在浏览器上运行就会很慢。有趣的是浏览器解析CSS选择器是从右到左的。所以以下代码一点效率都没有：

  1. body ul li a {
  2. color: #F000;
  3. text-decoration: none;
  4. }

这是因为该引擎首先识别所有的<a>标签，评估每个母元素，最终收集到所需模式。你要知道，为了提高效率，选择器有个 先后排序：ID、类、标签及其一般。这意味着一个带有id的元素集比只带有标签选择器的元素更快的被渲染。当然，在所有DOM树元素都加上id是没有意义 的，但你应该特定检查代码，把可能加id的地方都加上。比如你可以按照以下方式做：

  1. ul #navigation li {
  2. background: #ff0232;
  3. }

.content元素是body tag的子集，实际上所有元素都是body tag的子集。关于这个话题有两个有用的链接：developers.google.com和css-tricks.com。

3. 文件大小

正如我们上面提到的，代码越少越好，因为浏览器在加载CSS之前不渲染页面。下面几个技巧可供缩小文件大小：

把类似的行

  1. .header {
  2. font-size: 24px;
  3. }
  4. .content {
  5. font-size: 24px;
  6. }

转换成

  1. .header, .content {
  2. font-size: 24px;
  3. }

用速记形式，而不是以下形式：

  1. .header {
  2. background-color: #999999;
  3. background-image: url(../images/header.jpg);
  4. background-position: top rightright;
  5. }

用下面的风格编写：

  1. .header {
  2. background: #999 url(../images/header.jpg) top rightright;
  3. }

缩减代码，也就是使用一个工具除去所有空间和线，可以使用CSSOptimiser或Minifycss。常见做法是在应用程序服务器端使用这种工具。也就是在后端写的语言。通常情况相爱这些组件可以缩减你的代码。

4. 将你的CSS文件放在<head>标签下

将你的CSS文件放在head标签下是很好的方法，浏览器会首先下载它们。

三、JavaScript

1. 减少HTTP请求数量

与CSS情况一样，减少服务器请求是有利的。大多数情况下，加载JavaScript文件的同时不会停止渲染页面，但会造成页面某些部分失去作用。

2. 缩减代码

有些小工具可以缩减JavaScript，使文件大小减小了，但要记住在开发环境中，保持代码整洁是十分必要的。这些工具几乎都会改变变量名称，并转换成一个单行的字符串，这个过程不可能调试。

可以试试CommonJS、AMD、RequireJS

JavaScript本身并没有一个机制来管理模数，因此，这些工具是为了解决这个问题的。他们提供一个应用程序接口，你可以定义和使用模数。例如http://requirejs.org/：

  1. <!DOCTYPE html>
  2. <html>
  3. <head>
  4. <title>My Sample Project</title>
  5. <!-- data-main attribute tells require.js to load
  6. scripts/main.js after require.js loads. -->
  7. <script data-main="scripts/main" src="scripts/require.js"></script>
  8. </head>
  9. <body>
  10. <h1>My Sample Project</h1>
  11. </body>
  12. </html>

运行脚本，你可以用require()代替main.js

  1. require(["helper/util"], function(util) {
  2. //This function is called when scripts/helper/util.js is loaded.
  3. //If util.js calls define(), then this function is not fired until
  4. //util's dependencies have loaded, and the util argument will hold
  5. //the module value for "helper/util".
  6. });

3. 使用命名空间

提到代码组织，必然要提到命名空间的部分。原本在JavaScript中是没有这个功能的，但你可以通过几行代码来实现这个功能。比如，你想搭一个MVC框架，就可以用以下方式：

  1. var model = function() { ... };
  2. var view = function() { ... };
  3. var controller = function() { ... };

光有以上代码是不够的，很容易与其他行的代码发生冲突。所以需要按照以下方式将它们作为独立的对象（命名空间）分组，以保护整体框架：

  1. var MyAwesomeFramework = {
  2. model: function() { ... },
  3. view: function() { ... },
  4. controller: function() { ... }
  5. }

4. 遵循设计模式

JavasScript之所以很受欢迎是因为里面包含了大量例子。可重复使用的设计模式是编程中常见问题的解决方案。遵循某些设计模式可以帮助你更好的设计应用程序。以下列举一些设计模式。

构造函数模式

用这个模式构建具体对象实例：

  1. var Class = function(param1, param2) {
  2. this.var1 = param1;
  3. this.var2 = param2;
  4. }
  5. Class.prototype = {
  6. method:function() {
  7. alert(this.var1 + "/" + this.var2);
  8. }
  9. };

或者：

  1. function Class(param1, param2) {
  2. this.var1 = param1;
  3. this.var2 = param2;
  4. this.method = function() {
  5. alert(param1 + "/" + param2);
  6. };
  7. };
  9. var instance = new Class("value1", "value2");

模块模式

模块模式可以让我们创建私有和公共方法。比如下面的代码中，变量_index和方法privateMethod是私有的，increment和getIndex是公开的。

  1. var Module = (function() {
  2. var _index = 0;
  3. var privateMethod = function() {
  4. return _index * 10;
  5. }
  6. return {
  7. increment: function() {
  8. _index += 1;
  9. },
  10. getIndex: function() {
  11. return _index;
  12. }
  13. };
  14. })();

观察者模式

事件的订阅和分派发生的时候就能看到这种模式。观察者对特定对象相关的东西有兴趣，一旦发生动作，就会通知观察者。下面的例子显示我们如何才能增加用户对象的观察者：

  1. var Users = {
  2. list: [],
  3. listeners: {},
  4. add: function(name) {
  5. this.list.push({name: name});
  6. this.dispatch("user-added");
  7. },
  8. on: function(eventName, listener) {
  9. if(!this.listeners[eventName]) this.listeners[eventName] = [];
  10. this.listeners[eventName].push(listener);
  11. },
  12. dispatch: function(eventName) {
  13. if(this.listeners[eventName]) {
  14. for(var i=0; i&lt;this.listeners[eventName].length; i++) {
  15. this.listeners[eventName][i](this);
  16. }
  17. }
  18. },
  19. numOfAddedUsers: function() {
  20. return this.list.length;
  21. }
  22. }
  24. Users.on("user-added", function() {
  25. alert(Users.numOfAddedUsers());
  26. });
  28. Users.add("Krasimir");
  29. Users.add("Tsonev");

函数链接模式

这种模式可以很好的组织模块的公共接口。节省时间，提高可读性：

  1. var User = {
  2. profile: {},
  3. name: function(value) {
  4. this.profile.name = value;
  5. return this;
  6. },
  7. job: function(value) {
  8. this.profile.job = value;
  9. return this;
  10. },
  11. getProfile: function() {
  12. return this.profile;
  13. }
  14. }; var profile = User.name("Krasimir Tsonev").job("web developer").getProfile();
  15. console.log(profile);

我强烈推荐Addy Osmani出的书，它涵盖了JavaScript中设计模式所有最棒的资源。

四、Assets-Pack

在本文结尾的时候，我想分享一些关于服务器上CSS和JavaScript代码管理方面的想法。这是一个常用手段来添加合并、缩小、编译成应用程序的逻辑。时常有种缓存机制，但在程序运行的时候所有事情都在同时发生。就是说你或许有代码的逻辑，同时处理.js或.css文件请求，然后提供适当的内容。这个过程的背后是汇编、压缩，以及其他。在我最新一个项目中我用到一种叫做Assets-Pack的工具。它非常有用，我可以详尽解释它能做什么，但更有趣的是我是怎样使用这个工具的。只能用在开发模式中，不是停留在基于代码形式的，也不是在服务器上调配的。

我的想法是运用这个工具只当你在处理 CSS和JS的时候，它可以监视特定目录中的变化，然后把代码编译/打包成为一个单一的文件。通过这个步骤，你不需要再去考虑压缩或者汇编。所有你所要做 的仅仅是将编译后的静态文件发送给用户。这增加了应用程序的性能，因为它只能提供静态文件，这当然让事情变得更简单。你不需要设置任何服务器或实施不必要的逻辑。

Assets-Pack的具体安装和使用方法见：https://github.com/krasimir/assets-pack

五、结论

作为前端Web开发人员，我们应该尽量为的用户提供最佳的性能。上面的提示不应该涵盖所有资产的组织和性能方面的技巧，但它们是常用的几种。

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