深入理解前端性能優化:從網絡到渲染

1. 網絡優化

減少HTTP請求

  • 合并資源:通過合并CSS和JavaScript文件減少請求次數。
  • 資源內聯:對于小的CSS和JavaScript,直接內聯到HTML中。

使用HTTP/2

  • HTTP/2支持多路復用,減少請求阻塞,提高加載速度。

開啟GZIP壓縮

服務器端配置,壓縮文本資源,減小傳輸體積。

緩存策略

利用HTTP緩存頭,如Cache-Control,設置合適的緩存策略。

2. 資源加載優化

懶加載

只在資源即將進入視口時才加載,適用于圖片和視頻等。

<img src="placeholder.jpg" data-src="real-image.jpg" class="lazy" />
<script>
document.addEventListener('DOMContentLoaded', function() {
  let lazyImages = document.querySelectorAll('.lazy');
  lazyImages.forEach(img => {
    img.src = img.dataset.src;
  });
});
</script>

預加載與預讀取

使用<link rel="preload">提前加載關鍵資源。
使用<link rel="prefetch">預讀取非關鍵資源。

3. 渲染優化

Critical CSS

將首屏渲染所需的CSS內聯在HTML頭部,避免阻塞渲染。

減少CSS和JavaScript的阻塞

  • 使用<link rel="stylesheet" media="print" onload="this.media='all'">延遲非關鍵CSS加載。
  • 使用asyncdefer屬性異步加載JavaScript。
<script async src="script.js"></script>

避免強制同步布局

  • 使用requestAnimationFrame或CSS動畫代替復雜的JavaScript動畫,減少重排重繪。

圖片優化

  • 選擇合適的圖片格式(如WebP),并使用正確的尺寸和分辨率。

4. Service Worker與離線存儲

  • 使用Service Worker實現離線緩存和資源更新。
if ('serviceWorker' in navigator) {
  window.addEventListener('load', () => {
    navigator.serviceWorker
      .register('/sw.js')
      .then(registration => console.log('SW registered:', registration))
      .catch(error => console.error('SW registration failed:', error));
  });
}

5. 性能監控與分析

  • 使用Lighthouse、WebPageTest或Chrome DevTools等工具進行性能測試和分析。

6. 代碼拆分與懶加載

動態導入

利用動態導入(import()表達式)按需加載代碼塊,減少初始加載時間。

button.onclick = async () => {
  const module = await import('./lazyModule.js');
  module.default();
};

路由級別代碼拆分

在SPA應用中,利用框架提供的路由級別代碼拆分功能,如Vue Router的懶加載。

// Vue Router 示例
const Foo = () => import('./Foo.vue');

const routes = [
  { path: '/foo', component: Foo },
];

7. 圖像優化

響應式圖片

利用<picture>元素或srcset屬性,根據設備像素比或視口大小提供不同分辨率的圖片。

<picture>
  <source srcset="img/low-res.jpg" media="(max-width: 600px)">
  <source srcset="img/high-res.jpg" media="(min-width: 600px)">
  <img src="img/fallback.jpg" alt="Example">
</picture>

8. Web Workers

將耗時的計算任務移到Web Worker中,避免阻塞主線程,保持UI響應。

// main.js
const worker = new Worker('worker.js');
worker.postMessage([1024, 512]);

// worker.js
self.onmessage = function(e) {
  const result = e.data[0] * e.data[1];
  self.postMessage(result);
};

9. 避免內存泄漏

定期清理不再使用的定時器、事件監聽器和大型數據結構,防止內存泄漏。

window.addEventListener('resize', handleResize);
// 清理
window.removeEventListener('resize', handleResize);

// 對于setTimeout或setInterval
let timerId = setInterval(() => { /*...*/ }, 1000);
clearInterval(timerId);

10. Web Vitals監控

關注LCP(最大內容繪制)、FID(首次輸入延遲)和CLS(累計布局偏移)等Web Vitals指標,它們是衡量用戶體驗的關鍵指標。

// 使用Web Vitals庫進行監控
import { getCLS, getFID, getLCP } from 'web-vitals';

getCLS(console.log);
getFID(console.log);
getLCP(console.log);
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