javascript 在浏览器中运行的性能,可以认为是开发者所面临的最严重的可用性问题。这个问题因为 javascript 的阻塞性而变得复杂,事实上,多数浏览器使用单一进程来处理用户界面和 js 脚本执行,所以同一时刻只能做一件事。js 执行过程耗时越久,浏览器等待响应的时间越长。
加载和执行
一. 提高加载性能
1.IE8,FF,3.5,Safari 4 和 Chrome 都允许并行下载 js 文件,当 script 下载资源时不会阻塞其他 script 的下载。但是 js 下载仍然会阻塞其他资源的下载,如图片。尽管脚本下载不会互相影响,但页面仍然必须等待所有 js 代码下载并执行完才能继续。因此仍然存在脚本阻塞问题. 推荐将所有 js 文件放在 body 标签底部以减少对整个页面的影响。
2. 减少页面外链脚本文件的数量将会提高页面性能:
http 请求会带来额外的开销,因此下载单个 300k 的文件将比下载 10 个 30k 的文件效率更高。
3. 动态脚本加载技术:
无论何时启动下载,文件的下载和执行都不会阻塞页面其他进程。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 function laodScript (url, callback ) { var script = document .createElement("script" ); script.type = "text/javascript" ; if (script.readyState) { script.onreadystatechange = function ( ) { if (script.readyState == "loaded" || script.readyState == "complete" ) { script.onreadystatechange = null ; callback(); } }; } else { script.onload = function ( ) { callback(); }; } script.src = url; document .getElementsByTagName("head" )[0 ].appendChild(script); } loadScript("./a.js" , function ( ) { loadScript("./b.js" , function ( ) { loadScript("./c.js" , function ( ) { console .log("加载完成" ); }); }); });
无阻塞加载类库——LABjs, 使用方法如下:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 <script src="lab.js" ></script> $LAB .script('./a.js' ) .script('./b.js' ) .wait(function ( ) { App.init(); }) $LAB .script('./a.js' ).wait() .script('./b.js' ) .wait(function ( ) { App.init(); })
二. 数据存取与 JS 性能
1. 在 js 中,数据存储的位置会对代码整体性能产生重大影响。数据存储共有 4 种方式:字面量,变量,数组项,对象成员。他们有着各自的性能特点。
2. 访问字面量和局部变量的速度最快,相反,访问数组和对象相对较慢
3. 由于局部变量存在于作用域链的起始位置,因此访问局部变量的比访问跨域作用变量更快
4. 嵌套的对象成员会明显影响性能,应尽量避免
5. 属性和方法在原型链位置越深,访问他的速度越慢
6. 通常我们可以把需要多次使用的对象成员,数组元素,跨域变量保存在局部变量中来改善 js 性能
三. DOM 编程 1. 访问 DOM 会影响浏览器性能,修改 DOM 则更耗费性能,因为他会导致浏览器重新计算页面的几何变化。**< 通常的做法是减少访问 DOM 的次数,把运算尽量留在 JS 这一端。**
注:如过在一个对性能要求比较高的操作中更新一段 HTML,推荐使用 innerHTML,因为它在绝大多数浏览器中运行的都很快。但对于大多数日常操作而言,并没有太大区别,所以你更应该根据可读性,稳定性,团队习惯,代码风格来综合决定使用 innerHTML 还是 createElement()
HTML 集合优化
HTML 集合包含了 DOM 节点引用的类数组对象,一直与文档保持连接,每次你需要最新的信息时,都会重复执行查询操作,哪怕只是获取集合里元素的个数。
① 优化一——集合转数组 collToArr
1 2 3 4 5 6 function collToArr (coll ) { for (var i = 0 , a = [], len = coll.length; i < len; i++) { a.push(coll[i]); } return a; }
② 缓存集合 length
③ 访问集合元素时使用局部变量(即将重复的集合访问缓存到局部变量中,用局部变量来操作)
遍历 DOM
① 使用只返回元素节点的 API 遍历 DOM, 因为这些 API 的执行效率比自己实现的效率更高:
| 属性名 | 被替代属性 | | children | childNodes | | childElementCount | childNodes.length | | firstElementChild | firstChild | | lastElementChild | lastChild | | nextElementSibling | nextSibling | | previousElementSibling | previousSibling |
② 选择器 API——querySelectorAll()
querySelectorAll() 方法使用 css 选择器作为参数并返回一个 NodeList——包含着匹配节点的类数组对象,该方法不会返回 HTML 集合,因此返回的节点不会对应实时文档结构,着也避免了 HTML 集合引起的性能问题。
1 let arr = document .querySelectorAll("div.warning, div.notice > p" );
4. 重绘和重排
浏览器在下载完页面的所有组件——html,js,css, 图片等之后,会解析并生成两个内部数据结构—— DOM 树,渲染树. 一旦 DOM 树和渲染树构建完成,浏览器就开始绘制页面元素(paint).
① 重排发生的条件:
添加或删除可见的 DOM 元素位置变化 元素尺寸改变 内容改变 页面渲染器初始化 浏览器窗口尺寸变化 出现滚动条时会触发整个页面的重排
重排必定重绘
5. 渲染树变化的排列和刷新
大多数浏览器通过队列化修改并批量执行来优化重排过程,然而获取布局信息的操作会导致队列强制刷新。
`offsetTop,offsetWidth...``scrollTop,scrollHeight...``clientTop,clientHeight...``getComputedStyle()`
一些优化建议:将设置样式的操作和获取样式的操作分开:
1 2 3 4 5 6 body.style.color = "red" ; body.style.fontSize = "24px" ; let color = body.style.color;let fontSize = body.style.fontSize;
另外,获取计算属性的兼容写法:
1 2 3 4 function getComputedStyle (el ) { var computed = (document .body.currentStyle ? el.currentStyle : document .defaultView.getComputedStyle(el,'' ); return computed }
6. 最小化重绘和重排
①. 批量改变样式
1 2 el.style.cssText = 'border- left: 1px; border- right: 2px; padding: 20px';
②. 批量修改 dom 的优化方案——使元素脱离文档流 - 对其应用多重改变 - 把元素带回文档
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 function appendDataToEl(option){ var targetEl = option.target || document.body, createEl, data = option.data || []; var targetEl_display = targetEl.style.display; targetEl.style.display = 'none' ; var fragment = document.createDocumentFragment(); for (var i=0 , max = data .length; i< max; i++){ createEl = document.createElement(option.createEl); for (var item in data [i]){ if (item.toString() === 'text' ){ createEl.appendChild(document.createTextNode(data [i][item])); continue ; } if (item.toString() === 'html' ){ createEl.innerHTML = item,data [i][item]; continue ; } createEl.setAttribute(item,data [i][item]); } fragment.appendChild(createEl); } targetEl.appendChild(fragment); targetEl.style.display = targetEl_display; } var wrap = document.querySelectorAll('.wrap' )[0 ];var data = [ {name: 'xujaing' ,text: '选景' , title: 'xuanfij' }, {name: 'xujaing' ,text: '选景' , title: 'xuanfij' }, {name: 'xujaing' ,text: '选景' , title: 'xuanfij' } ]; appendDataToEl({ target: wrap, createEl: 'div' , data : data });
上面的优化方法使用了文档片段: 当我们把文档片段插入到节点中时,实际上被添加的只是该片段的子节点,而不是片段本身。可以使得 dom 操作更有效率。
③. 缓存布局信息
1 2 3 4 5 6 7 let current = el.offsetLeft;current++; el.style.left = current + "px" ; if (current > 300 ) { stop(); }
④. 慎用: hover
如果有大量元素使用: hover, 那么会降低相应速度,CPU 升高
⑤. 使用事件委托(通过事件冒泡实现)来减少事件 处理器的数量,减少内存和处理时间
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 function delegation (e, selector, callback ) { e = e || window .event; var target = e.target || e.srcElement; if ( target.nodeName !== selector || target.className !== selector || target.id !== selector ) { return ; } if (typeof e.preventDefault === "function" ) { e.preventDefault(); e.stopPropagation(); } else { e.returnValue = false ; e.cancelBubble = true ; } callback(); }
四. 算法和流程控制
1. 循环中减少属性查找并反转 (可以提升 50%-60% 的性能)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 for (var i=item.length; i--){ process(item[i]); } var j = item.length;while (j--){ process(item[i]); }
2. 使用 Duff 装置来优化循环(该方法在后面的文章中会详细介绍)
3. 基于函数的迭代(比基于循环的迭代慢)
1 2 3 items.forEach (function (value,index,array ) { process(value); })
4. 通常情况下 switch 总比 if-else 快,但是不是最佳方案
五. 字符串和正则表达式
1. 除了 IE 外,其他浏览器会尝试为表达式左侧的字符串分配更多的内存,然后简单的将第二个字符串拷贝到他的末尾,如果在一个循环中,基础字符串位于最左侧,就可以避免重复拷贝一个逐渐变大的基础字符串。2. 使用[\s\S]来匹配任意字符串 3. 去除尾部空白的常用做法:
1 2 3 4 5 if (!String .prototype.trim) { String .prototype.trim = function ( ) { return this .replace(/^\s+/ , "" ).replace(/\s\s*$/ , "" ); }; }
六. 快速响应的用户界面
1. 浏览器的 UI 线程:用于执行 javascript 和更新用户界面的进程。
2. 在 windows 系统中定时器分辨率为 15 毫秒,因此设置小于 15 毫秒将会使 IE 锁定,延时的最小值建议为 25ms.
3. 用延时数组分割耗时任务:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 function multistep (steps, args, callback ) { var tasks = steps.concat(); setTimeout (function ( ) { var task = tasks.shift(); task.apply(null , args || []); if (tasks.length > 0 ) { setTimeout (arguments .callee, 25 ); } else { callback(); } }, 25 ); }
4. 记录代码运行时间批处理任务:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 function timeProcessArray (items, process, callback ) { var todo = item.concat(); setTimeout (function ( ) { var start = +new Date (); do { process(todo.shift()); } while (todo.length > 0 && +new Date () - start < 50 ); if (todo.length > 0 ) { setTimeout (arguments .callee, 25 ); } else { callback(items); } }, 25 ); }
5. 使用 Web Worker:它引入了一个接口,能使代码运行且不占用浏览器 UI 线程的时间。一个 Worker 由如下部分组成:
① 一个 navigator 对象,包括 appName,appVersion,user Agent 和 platform.
② 一个 location 对象,只读。
③ 一个 self 对象,指向全局 worker 对象
④ 一个 importScripts() 方法,用来加载 worker 所用到的外部 js 文件
⑤ 所有的 ECMAScript 对象。如 object,Array,Date 等
⑥ XMLHttpRequest 构造器
⑦ setTimeout(),setInterval()
⑧ 一个 close() 方法,它能立刻停止 worker 运行
应用场景
编码 / 解码大字符串
2. 复杂数学运算(包括图像,视屏处理)
3. 大数组排序
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 var worker = new Worker('code.js' );worker.onmessage = function (event ) { console.log(event.data); } worker.postMessage('hello' ); importScripts('a.js' ,'b.js' ); self .onmessage = function (event ) { self .postMessage('hello' + event.data); }
七. ajax 优化 1. 向服务器请求数据的五种方式:
① XMLHttpRequest
② Dynamic script tag insertion 动态脚本注入
③ iframes
④ Comet(基于 http 长连接的服务端推送技术)
⑤ Multipart XHR(允许客户端只用一个 http 请求就可以从服务器向客户端传送多个资源)
2. 单纯向服务端发送数据(beacons 方法)——信标
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 var url = '/req.php' ;var params = ['step=2' ,'time=123' ];(new Image()).src = url + '?' + params.join('&' ); var beacon = new Image();beacon.src = ...; beacon.onload = function ( ) { ... } beacon.onerror = function ( ) { ... }
3.ajax 性能的一些建议
缓存数据
1. 在服务端设置 Expires 头信息确保浏览器缓存多久响应(必须 GET 请求)
2. 客户端把获取到的信息缓存到本地,避免再次请求
八. 编程实践
1. 避免重复工作
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 var a = (x, y ) => { if (x > 4 ) { a = 0 ; } else { a = 1 ; } }; a(); var b = a > 0 ? "4" : "0" ;
2. 使用 Object/Array 字面量
3. 多用原生方法
九. 构建与部署高性能的 js 应用
1.js 的 http 压缩 当 web 浏览器请求一个资源时,它通常会发送一个 Accept-Encoding HTTP 头来告诉 Web 服务器它支持那种编码转换类型。这个信息主要用来压缩文档以获取更快的下载,从而改善用户体验。Accept-Encoding 可用的值包括:gzip,compress,deflate,identity. 如果 Web 服务器在请求中看到这些信息头,他会选择最合适的编码方式,并通过 Content-Encoding HTTP 头通知 WEB 浏览器它的决定。
2. 使用 H5 离线缓存
3. 使用内容分发网络 CDN
4. 对页面进行性能分析
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 var Timer = { _data: {}, start: function (key ) { Timer._data[key] = new Date (); }, stop: function (key ) { var time = Timer._data[key]; if (time) { Timer._data[key] = new Date () - time; } console .log(Timer._data[key]); return Timer._data[key]; }, };
十. 浏览器缓存
1. 添加 Expires 头
2. 使用 cache-control cache-ontrol 详解 浏览器缓存机制
十一. 压缩组件
1.web 客户端可以通过 http 请求中的 Accept-Encoding 头来表示对压缩的支持
1 2 3 4 Accept-Encoding: gzip Content-Encoding: gzip
2. 压缩能将响应的数据量减少将近 70%,因此可考虑对 html, 脚本,样式,图片进行压缩
十二. 白屏现象的原因
浏览器(如 IE)在样式表没有完全下载完成之前不会呈现页面,导致页面白屏。如果样式表放在页面底部,那么浏览器会花费更长的时间下载样式表,因此会出现白屏,所以最好把样式表放在 head 内。白屏是浏览器对 “无样式闪烁” 的修缮。如果浏览器不采用 “白屏” 机制,将页面内容逐步显示(如 Firefox),则后加载的样式表将导致页面重绘重排,将会承担页面闪烁的风险。
十三. css 表达式使用一次性表达式 (但最好避免 css 表达式)
使用 css 表达式时执行函数重写自身
1 2 3 4 5 6 7 8 p{ background-color: expression(altBgcolor(this )) } function altBgcolor (el ) { el.style.backgroundColor = (new Date ()).getHours() % 2 ? "#fff" : "#06c" ; }
十四. 减少 DNS 查找 DNS 缓存和 TTL
1.DNS查找可以被缓存起来以提高性能:DNS信息会留在操作系统的DNS缓存中(Microsoft Windows上的“DNS Client服务”,之后对该主机名的请求无需进行过多的查找2.TTL(time to live): 该值告诉客户端可以对记录缓存多久。建议将TTL值设置为一天// 客户端收到DNS记录的平均TTL只有最大TTL值的一半因为DNS解析器返回的时间是其记录的TTL的剩余时间,对于给定的主机名,每次执行DNS查找时接收的TTL值都会变化3.通过使用Keep-Alive和较少的域名来减少DNS查找4.一般建议将页面组件分别放到至少2个,但不要超过4个主机名下复制代码
十五. 避免重定向 这块需要前后端共同配合,对页面路由进行统一规范。
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