快速提升前端性能

去年,我写了一篇文章Need for Speed,分享了在开发我的网站中使用的工作流程和技术(包含工具)。从那时起,我的网站又经过了一次重构,完成了很多工作流程和服务器端改进,同时我对前端性能也给与了额外关注。以下就是我做的工作,为什么我要这么做,以及我在网站上用来优化前端性能的工具。

最小化请求

所有在你的网站加载时用来渲染页面(外部CSS或JS文件、web字体、图片等等)的资源,都是不同的HTTP请求。一般的网站平均有 93个请求

我的目标是减少HTTP请求。一种方法是分别编译或连接(组合、合并)CSS和javascript到一个文件中。让这个过程自动化(例如使用构建工具 Grunt 或 Gulp)是理想的效果,但至少也应该在生产环境下手动完成。

第三方脚本是增加额外请求最常见的罪魁祸首,很多获取额外的文件如脚本、图像或CSS的请求都不止1个。浏览器内置的开发者工具可以帮助你发现这些元凶。


Google Chrome开发者工具的网络选项卡

例如,Facebook的脚本发起3次请求。测试环境中使用一些来自著名社交网站的社交分享脚本,可以看到他们快速增加:

站点 文件 大小
Google+ 1 15.1KB
Facebook 3 73.3KB
LinkedIn 2 47.7KB
Pinterest 3 12.9KB
Tumblr 1 1.5KB
Twitter 4 52.7KB
Total 14 203.2KB

来源:更有效的社会分享链接

这有额外的14个HTTP请求,共203.2KB。相反,我看看 “share-intent” 这个url,它基本上是通过传递和构建数据来生成一个共享,可以只使用HTML来创建社交共享链接。它让我丢掉用于共享的第三方脚本,这些脚本需要7次请求。我在Responsible Social Share Links这篇文章有更多的阐述。

评估每一个第三方脚本并确定其重要性。也许存在一种不依赖第三方的方法来完成它。你可能会失去一些功能(例如like、tweet、分享数量),但是请问一下自己:“像数量统计就那么重要吗?”

压缩、优化

现在我找到了减少请求的方法,我开始寻找各种方法来减重。文件越小,加载速度越快。通常平均的页面大小为1950KB。按照内容分类:

图片:1249KB HTML:58KB CSS:60KB JS:303KB 字体:87KB Flash:67KB 其它:126KB

我使用这些数据作为参考和比较的起点,同时找到我可以用来为网站减负的方法。 我的网站耗费的流量有多少?是一个由Tim Kadlec编写的很棒的工具,可以用来帮助你测试和可视化,来自世界各地的访问在你的网站上消耗的流量。

CSS和JavaScript

压缩样式表和JavaScript文件可以明显减少文件大小,我仅在压缩上就从一个文件上节省了56%的空间。

压缩前 压缩后 节省比例
CSS 135KB 104KB 23.0%
JS 16KB 7KB 56.3%

我使用 BEM (代码、元素、修饰符) 方法论编写CSS,这将导致冗长的类名。重构我的一些代码变得更简短(“navigation”为 “nav”, “introduction” 为 “intro”),这让我节省了一些空间,但和我期望的后期压缩相比并不是那么明显。

冗长的类 精简后 节省比例
104KB 97KB 6.7%

我也重新评估了使用jQuery的必要性。对于压缩的135KB的JavaScript,大约96KB是jQuery库——71%之多!这里并没有很多需要依赖于jQuery,所以我花时间重构了代码。我通过剥离jQuery和在Vanilla重写它,去除了122KB,最终压缩后的文件大小减少到13KB。

jQuery Vanilla JS 节省比例
135KB 13KB 122KB (90%)

从那时起,我设法去掉更多空间(压缩后7KB),最后脚本在压缩和gzipped后只有0.365KB。

图片

图片通常占到一个网站的大头。通常网站平均有1249 KB的图片

我抛弃了图标字体,取而代之的是内联SVG。此外,任何可以矢量化的图片都使用内联SVG替换。我的网站先前版本的一个页面仅仅图标web字体就加载了145KB,同时对于几百个web字体,我只使用了一小部分。相比之下,当前网站的一个页面只加载10KB内联SVG,这可是93%的差异。

SVG sprites看起来很有趣,它可能是我在整个网站使用普通内联SVG图标的一个可行的替代解决方案。

在可能的情况下使用CSS代替图片,现在的CSS能做的已经很多了。然而,浏览器兼容性可能是现代CSS使用的一个问题;因此,充分利用 caniuse.com 和逐步改进。

你也可以通过优化图片来压缩字节。有两种方法来优化图片:

  1. 有损压缩:降低图像的质量
  2. 无损压缩:不影响质量

要同时使用两种方法取得最好的效果,顺序是很重要的。首先使用有损图像压缩方法,比如在不超过必要大小的情况下调整图像大小然后在略低质量且不压缩太多的情况下导出如我通常在82 – 92%下导出JPG图片

ImageOptim是OS X下的一个图像优化工具

接下来,使用无损图像优化工具比如 ImageOptim进行处理,从而通过删除不必要的信息,如元数据或颜色配置文件来进一步减少图像文件大小。

页面渲染

在这一点上,经过工作和汗水得出这些细节,我确信我的 Google PageSpeed Insights 的分数将是90s。

在移动平台PSI分数为73/100,而桌面平台上好一点在88/100。它建议我“消除render-blocking的JavaScript和CSS”。

render-blocking文件增加了浏览器显示内容的时间,因为这些文件需要先下载并处理。多个render-blocking文件需要浏览器使用多个线程去获取和处理它们,等待时间进一步增加。

优化JavaScript、CSS和web字体的传输,可以提高页面的“第一时间渲染。将这个时间降到最低,理解“关键的渲染路径”很重要,它描述了在当页面的第一个字节被收到,与页面第一次渲染成像素之间发生了什么。

WebPagetest 是用来帮助你配置网站和页面性能最好的可视化工具。

About页面在渲染优化前的WebPagetest结果

当最小化第一次渲染时间时,我们更多的关注以尽可能快的速度渲染内容,然后允许额外的“东西”在处理过程中逐步渲染。

CSS

默认情况下,浏览器将CSS作为渲染阻塞;因此,当它加载时,浏览器暂停渲染,等待CSS已经被下载和处理。外部样式表意味着更多的网络线程,它增加了等待时间,同时大型样式表也会增加等待时间。

我们可以通过在<head>标签内联“关键CSS”来改善页面渲染时间,这样浏览器可以不用再等待下载整个样式表,就可以快速地渲染页面内容,然后通过non-rendering-blocking方式加载完整的样式表。

确定哪些CSS是关键需要(1)查看移动或桌面下页面视口(viewport )大小,(2)识别视口中可见的元素(3)选择这些元素关联的CSS。

这可能有点棘手,特别是手工完成,但是有一些神奇的工具可以帮助加快甚至自动化这个过程。我使用 Filament Group编写的 grunt-criticalcss来帮助我为页面生成关键CSS,然后再手动优化一些CSS(合并重复的媒体查询和删除我认为不必要的CSS)。

About页面只加载关键CSS(左侧)和加载整个CSS(右侧)的对比

现在关键CSS已经内联到<head>标签内,我使用loadCSS工具来异步加载样式表的其余部分。

谷歌也给出non-render-blocking加载CSS的 另一个示例 。

JavaScript

JavaScript也会导致render-blocking因此它的加载也应该优化可以使用以下的方法:

  1. 小的内联脚本。
  2. 在文档底部加载外部脚本。
  3. 使用defer属性推迟执行脚本。
  4. 使用async属性异步加载的脚本。

在解析HTML时 defer推迟下载脚本,一旦页面渲染完成执行脚本。defer支持很不错,但据报道存在不一致和不可靠性,所以最好同时使用defer并把脚本放置在文档底部。

在HTML解析和执行时异步下载脚本文件。这允许多个脚本文件并发下载和执行;然而,他们不能保证在一个特定的顺序加载。如果相互依赖可能需要在这些场景下修改任意脚本。

async支持大不如defer,这就是为什么我选择使用loadJS用来异步加载JS文件的脚本。它支持老式浏览器,同时有一个有用的特性,即根据条件加载脚本。

Web字体

Web字体使内容更加清晰和漂亮,但是也对页面渲染产生了负面影响。在加载页面时,特别是移动端的连接,你可能已经注意到文本在一段时间看不见。这被称为 FOIT(不可见文本闪动)

我的网站出现FOIT的样子

当浏览器尝试下载一个web字体,它将隐藏文本一段时间,直到它完成字体下载,才显示文本。在最糟糕的情况下,文本无限期地不可见,使内容完全不能阅读。

我处理FOIT 的方式是逐步加载字体,首先依赖默认和系统字体(例如Helvetica和Georgia)允许快速呈现的内容。Web字体然后使用loadCSS异步加载,同时通过 Font Face Observer来检测字体何时下载成功。一旦字体下载且可用,一个类被添加到文档中,用于设置页面正确的字体。

逐步加载字体将导致FOUT(没有样式的文本闪动)和FOFT(仿文本闪动),这取决于它是如何做的。

字体逐步加载,不产生FOIT

然而,好处是内容一直可见,而不会出现看不见的情况。关于如何击败FOIT,我写了一篇的深入文章 使用字体事件加载字体

其它

其他方法,如启用gzip和缓存、配置SSL和从内容分发网络(CDN)获取资源,可以提高前端性能,但需要一些服务器端支持。基于篇幅所限,我不会深入他们。然而我想强调的是,我推荐使用这些方法,他们将会对你的网站性能有一个全面和积极的影响。

我将提到,因为我的网站的访问量百分比相当一部分来自美国以外,而我的服务器是位于纽约,我于是决定把我的一些资源发布到CDN上。他们部署到一个 Amazon S3  bucket上,绑定到一个CloudFront版本。

综述

在过去的几个月中我一直在做性能改进,尽管这有很多工作,我确实注意到了差别。我偶尔得到关于我的网站速度的评论,这是性能调整的结果。

我还没有在指标跟踪上做得很好(特别是早期),但让我们看看基于已有数据的一些比较。

平均大小 我的站点 差别
Requests 93 19 -87.6%
Page size 1950KB 524KB -73.1%
HTML 58KB 2.8KB -95.1%
Images 1249KB 66.3 -94.7%
CSS 60KB 14.6KB -75.7%
JS 303KB 6.1KB -98.0%
Fonts 87KB 10.2KB -88.3%

总体上87.5%优于平均水平!不是很坏。现在谷歌PageSpeed也给我的网站一个不错的分数。

优化后谷歌PageSpeed的结果

关于WebPagetest的结果我注意到,尽管About页面字节增加了,但开始渲染和加载的时间大大减少。

About页面在渲染优化后的WebPagetest结果

性能改进将永远是进行时,在 HTTP/2到来的路上其中一些将改变,之前好用的技术可能不再好用,同时有些可能完全弃用。

我觉得在过去的几个月,我取得了很大的进展,也学到了很多。我的网站在Github上是开源的,所以大家可以随时看一看。我还没有弄明白这一切,但希望我所分享的所做所学,会给你一些见解。如果你有任何问题或想聊一聊,随时骚扰我的Twitter @jonsuh或者给我发 邮件

资源

这里是丰富的有用资源,让你深入了解网站性能。

1 9 收藏 1 评论

关于作者:cucr

新浪微博:@hop_ping 个人主页 · 我的文章 · 17

相关文章

可能感兴趣的话题



直接登录
最新评论
跳到底部
返回顶部