移動(dòng)H5前端性能優(yōu)化指南[托尼托尼研究所]

概述

1. PC優(yōu)化手段在Mobile側(cè)同樣適用
2. 在Mobile側(cè)我們提出三秒種渲染完成首屏指標(biāo)
3. 基于第二點(diǎn)，首屏加載3秒完成或使用Loading
4. 基于聯(lián)通3G網(wǎng)絡(luò)平均338KB/s(2.71Mb/s)，所以首屏資源不應(yīng)超過1014KB
5. Mobile側(cè)因手機(jī)配置原因，除加載外渲染速度也是優(yōu)化重點(diǎn)
6. 基于第五點(diǎn)，要合理處理代碼減少渲染損耗
7. 基于第二、第五點(diǎn)，所有影響首屏加載和渲染的代碼應(yīng)在處理邏輯中后置
8. 加載完成后用戶交互使用時(shí)也需注意性能
優(yōu)化指南

[加載優(yōu)化]

加載過程是最為耗時(shí)的過程，可能會(huì)占到總耗時(shí)的80%時(shí)間，因此是優(yōu)化的重點(diǎn)

· 減少HTTP請(qǐng)求
因?yàn)槭謾C(jī)瀏覽器同時(shí)響應(yīng)請(qǐng)求為4個(gè)請(qǐng)求（Android支持4個(gè)，iOS 5后可支持6個(gè)），所以要盡量減少頁(yè)面的請(qǐng)求數(shù)，首次加載同時(shí)請(qǐng)求數(shù)不能超過4個(gè)
a) 合并CSS、JavaScript
b) 合并小圖片，使用雪碧圖

· 緩存
使用緩存可以減少向服務(wù)器的請(qǐng)求數(shù)，節(jié)省加載時(shí)間，所以所有靜態(tài)資源都要在服務(wù)器端設(shè)置緩存，并且盡量使用長(zhǎng)Cache（長(zhǎng)Cache資源的更新可使用時(shí)間戳）
a) 緩存一切可緩存的資源
b) 使用長(zhǎng)Cache（使用時(shí)間戳更新Cache）
c) 使用外聯(lián)式引用CSS、JavaScript

· 壓縮HTML、CSS、JavaScript
減少資源大小可以加快網(wǎng)頁(yè)顯示速度，所以要對(duì)HTML、CSS、JavaScript等進(jìn)行代碼壓縮，并在服務(wù)器端設(shè)置GZip
a) 壓縮（例如，多余的空格、換行符和縮進(jìn)）
b) 啟用GZip

· 無(wú)阻塞
寫在HTML頭部的JavaScript（無(wú)異步），和寫在HTML標(biāo)簽中的Style會(huì)阻塞頁(yè)面的渲染，因此CSS放在頁(yè)面頭部并使用Link方式引入，避免在HTML標(biāo)簽中寫Style，JavaScript放在頁(yè)面尾

部或使用異步方式加載

· 使用首屏加載
首屏的快速顯示，可以大大提升用戶對(duì)頁(yè)面速度的感知，因此應(yīng)盡量針對(duì)首屏的快速顯示做優(yōu)化

· 按需加載
將不影響首屏的資源和當(dāng)前屏幕資源不用的資源放到用戶需要時(shí)才加載，可以大大提升重要資源的顯示速度和降低總體流量
PS：按需加載會(huì)導(dǎo)致大量重繪，影響渲染性能
a) LazyLoad
b) 滾屏加載
c) 通過Media Query加載

· 預(yù)加載
大型重資源頁(yè)面（如游戲）可使用增加Loading的方法，資源加載完成后再顯示頁(yè)面。但Loading時(shí)間過長(zhǎng)，會(huì)造成用戶流失
對(duì)用戶行為分析，可以在當(dāng)前頁(yè)加載下一頁(yè)資源，提升速度
a) 可感知Loading(如進(jìn)入空間游戲的Loading)
b) 不可感知的Loading（如提前加載下一頁(yè)）

· 壓縮圖片
圖片是最占流量的資源，因此盡量避免使用他，使用時(shí)選擇最合適的格式（實(shí)現(xiàn)需求的前提下，以大小判斷），合適的大小，然后使用智圖壓縮，同時(shí)在代碼中用Srcset來按需顯示
PS：過度壓縮圖片大小影響圖片顯示效果
a) 使用智圖（ http://zhitu.tencent.com/ ）
b) 使用其它方式代替圖片(1. 使用CSS3 2. 使用SVG 3. 使用IconFont)
c) 使用Srcset
d) 選擇合適的圖片(1. webP優(yōu)于JPG 2. PNG8優(yōu)于GIF)
e) 選擇合適的大小（1. 首次加載不大于1014KB 2. 不寬于640（基于手機(jī)屏幕一般寬度））

· 減少Cookie
Cookie會(huì)影響加載速度，所以靜態(tài)資源域名不使用Cookie

· 避免重定向
重定向會(huì)影響加載速度，所以在服務(wù)器正確設(shè)置避免重定向

· 異步加載第三方資源
第三方資源不可控會(huì)影響頁(yè)面的加載和顯示，因此要異步加載第三方資源

[腳本執(zhí)行優(yōu)化]

腳本處理不當(dāng)會(huì)阻塞頁(yè)面加載、渲染，因此在使用時(shí)需當(dāng)注意

· CSS寫在頭部，JavaScript寫在尾部或異步

· 避免圖片和iFrame等的空Src
空Src會(huì)重新加載當(dāng)前頁(yè)面，影響速度和效率

· 盡量避免重設(shè)圖片大小
重設(shè)圖片大小是指在頁(yè)面、CSS、JavaScript等中多次重置圖片大小，多次重設(shè)圖片大小會(huì)引發(fā)圖片的多次重繪，影響性能

· 圖片盡量避免使用DataURL
DataURL圖片沒有使用圖片的壓縮算法文件會(huì)變大，并且要解碼后再渲染，加載慢耗時(shí)長(zhǎng)

[CSS優(yōu)化]

· 盡量避免寫在HTML標(biāo)簽中寫Style屬性

· 避免CSS表達(dá)式
CSS表達(dá)式的執(zhí)行需跳出CSS樹的渲染，因此請(qǐng)避免CSS表達(dá)式

· 移除空的CSS規(guī)則
空的CSS規(guī)則增加了CSS文件的大小，且影響CSS樹的執(zhí)行，所以需移除空的CSS規(guī)則

· 正確使用Display的屬性
Display屬性會(huì)影響頁(yè)面的渲染，因此請(qǐng)合理使用
a) display:inline后不應(yīng)該再使用width、height、margin、padding以及float
b) display:inline-block后不應(yīng)該再使用float
c) display:block后不應(yīng)該再使用vertical-align
d) display:table-*后不應(yīng)該再使用margin或者float

· 不濫用Float
Float在渲染時(shí)計(jì)算量比較大，盡量減少使用

· 不濫用Web字體
Web字體需要下載，解析，重繪當(dāng)前頁(yè)面，盡量減少使用

· 不聲明過多的Font-size
過多的Font-size引發(fā)CSS樹的效率

· 值為0時(shí)不需要任何單位
為了瀏覽器的兼容性和性能，值為0時(shí)不要帶單位

· 標(biāo)準(zhǔn)化各種瀏覽器前綴
a) 無(wú)前綴應(yīng)放在最后
b) CSS動(dòng)畫只用 （-webkit- 無(wú)前綴）兩種即可
c) 其它前綴為 -webkit- -moz- -ms- 無(wú)前綴 四種，（-o-Opera瀏覽器改用blink內(nèi)核，所以淘汰）

· 避免讓選擇符看起來像正則表達(dá)式
高級(jí)選擇器執(zhí)行耗時(shí)長(zhǎng)且不易讀懂，避免使用

[JavaScript執(zhí)行優(yōu)化]

· 減少重繪和回流
a) 避免不必要的Dom操作
b) 盡量改變Class而不是Style，使用classList代替className
c) 避免使用document.write
d) 減少drawImage

· 緩存Dom選擇與計(jì)算
每次Dom選擇都要計(jì)算，緩存他

· 緩存列表.length
每次.length都要計(jì)算，用一個(gè)變量保存這個(gè)值

· 盡量使用事件代理，避免批量綁定事件

· 盡量使用ID選擇器
ID選擇器是最快的

· TOUCH事件優(yōu)化
使用touchstart、touchend代替click，因快影響速度快。但應(yīng)注意Touch響應(yīng)過快，易引發(fā)誤操作

[渲染優(yōu)化]

· HTML使用Viewport
Viewport可以加速頁(yè)面的渲染，請(qǐng)使用以下代碼

· 減少Dom節(jié)點(diǎn)
Dom節(jié)點(diǎn)太多影響頁(yè)面的渲染，應(yīng)盡量減少Dom節(jié)點(diǎn)

· 動(dòng)畫優(yōu)化
a) 盡量使用CSS3動(dòng)畫
b) 合理使用requestAnimationFrame動(dòng)畫代替setTimeout
c) 適當(dāng)使用Canvas動(dòng)畫 5個(gè)元素以內(nèi)使用css動(dòng)畫，5個(gè)以上使用Canvas動(dòng)畫（iOS8可使用webGL）

· 高頻事件優(yōu)化
Touchmove、Scroll 事件可導(dǎo)致多次渲染
a) 使用requestAnimationFrame監(jiān)聽?zhēng)兓沟迷谡_的時(shí)間進(jìn)行渲染
b) 增加響應(yīng)變化的時(shí)間間隔，減少重繪次數(shù)

· GPU加速
CSS中以下屬性（CSS3 transitions、CSS3 3D transforms、Opacity、Canvas、WebGL、Video）來觸發(fā)GPU渲染，請(qǐng)合理使用
PS：過渡使用會(huì)引發(fā)手機(jī)過耗電增加

為什么優(yōu)化？

隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，我們?cè)桨l(fā)要關(guān)注移動(dòng)頁(yè)面的性能優(yōu)化，今天跟大家談?wù)勥@方面的事情。

     首先，為什么要最移動(dòng)頁(yè)面進(jìn)行優(yōu)化？

     縱觀目前移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀，

          移動(dòng)頁(yè)面布局越來越復(fù)雜，效果越來越炫，直接導(dǎo)致了文件越來越大，下載和運(yùn)行速度越來越低，而速度低會(huì)造成不良影響，據(jù)統(tǒng)計(jì)：

          71%的用戶期望移動(dòng)頁(yè)面跟pc頁(yè)面一樣快，74%的用戶能容忍的響應(yīng)時(shí)間為5秒，所以我們必須保證移動(dòng)端頁(yè)面有足夠的速度。

      移動(dòng)頁(yè)面的速度跟三個(gè)因素有關(guān)，分別是：移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)帶寬速度，設(shè)備性能（CPU，GPU，瀏覽器），頁(yè)面本身。

      目前主流的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)制式為3g

      今年，我們還看到了4g網(wǎng)絡(luò)制式在快速發(fā)展，這再一次提升了移動(dòng)頁(yè)面的加載速度；

      而移動(dòng)設(shè)備本身，截止到目前，以iphong6三星Note4等設(shè)備為首，智能設(shè)備已經(jīng)變得比以往屏幕更大，CPU、GPU、內(nèi)存更靠譜

      而與其同時(shí)，瀏覽器產(chǎn)商也為提升頁(yè)面的速度做出了不可磨滅的努力，這里大家可以看一個(gè)視頻（http://www.iqiyi.com/w_19rsgfld99.html）

      網(wǎng)絡(luò)制式供應(yīng)商，手機(jī)制造商，瀏覽器產(chǎn)商如此給力，我們呢？我們能做什么。

      我們能做得是對(duì)移動(dòng)端頁(yè)面本身優(yōu)化，這也是我們專業(yè)價(jià)值的體現(xiàn)，所以我們必須做移動(dòng)端頁(yè)面性能優(yōu)化。

      該怎么做移動(dòng)端頁(yè)面優(yōu)化呢？

      在說這個(gè)前，要提一下pc常用的優(yōu)化手段：

          代碼優(yōu)化（css、html、js優(yōu)化）

          減少HTTP請(qǐng)求（雪碧圖，文件合并…）

          減少DOM節(jié)點(diǎn)

          無(wú)阻塞（內(nèi)聯(lián)CSS，JS置后…）

          緩存

          ...

      這些手段大部分適用于移動(dòng)端，這都是一些耳熟能詳?shù)氖侄危裉爝@里就講了，有興趣可以參考PDI課程《網(wǎng)站性能優(yōu)化》。

      今天要講的主要是一些適用于移動(dòng)端的優(yōu)化手段，現(xiàn)在進(jìn)入正題。

      首先我們得關(guān)注一下一個(gè)頁(yè)面從開始到呈現(xiàn)完畢需要經(jīng)歷什么階段，主要有四個(gè)階段：

      每個(gè)階段的主要工作如上圖所示，而我們的優(yōu)化目標(biāo)是：

      下面我們來針對(duì)上面的幾個(gè)階段細(xì)說一下都有哪些優(yōu)化手段。

      首先，來看看加載中有哪些優(yōu)化手段：

      1. 預(yù)加載

      預(yù)加載方式有兩種：

      A.顯性加載

      類似這種用戶能明顯感知的，我把它稱為“顯性加載”，互動(dòng)頁(yè)面都建議加上這種加載方式，它一方面能增加頁(yè)面的趣味性，另一方面能讓后續(xù)頁(yè)面體驗(yàn)更流暢

      B.隱性加載

     這種在加載第一張圖片的時(shí)候已經(jīng)預(yù)先加載了第二張圖片，從而使得頁(yè)面體驗(yàn)更流暢的方式，我把它稱為隱性加載，這種方式的好處是節(jié)省流量之余又能使得體驗(yàn)增強(qiáng)。

     2.    按需加載

     按需加載是不可或缺的優(yōu)化手段，主要有以下兩種方式：

      對(duì)于這種方式，在首屏加載的時(shí)候把首屏的內(nèi)容加載盡量，而位于首屏之外的元素都只在出現(xiàn)在首屏?xí)r才加載，很大程度地節(jié)省了流量，提升了首次加載時(shí)間。

      這種叫響應(yīng)式加載方式，意思是利用js或者css判斷分辨率，從而選擇不同尺寸的圖片進(jìn)行引入，這種的好處顯而易見，同樣可以加快加載速度和節(jié)省流量。

      3.    壓縮圖片

      對(duì)于壓縮圖片，首先要提的是jpg文件：

      對(duì)于移動(dòng)端的Jpg文件，有這樣的結(jié)論：

           a.使用大尺寸大有損壓縮比的jpg

           b.使用jpegtran進(jìn)行無(wú)損壓縮

      而對(duì)于png有以下結(jié)論：

           a.多彩圖片使用png24

           b.低彩圖片使用png8

           c.推薦使用pngquant

      4.盡量避免重定向

      為什么要盡量避免重定向呢？因?yàn)槿鐖D：

      這是一個(gè)同一網(wǎng)速下的測(cè)試結(jié)果，重定向之所以會(huì)比較慢，是因?yàn)樗貜?fù)了域名查找，tcp鏈接，發(fā)送請(qǐng)求。

      5. 使用其他方式代替圖片

      有兩種方式，第一種是：依靠css3繪制圖片

      第二種：使用iconfont代替圖片

      但iconfont不一定比圖片好，這里做了個(gè)實(shí)驗(yàn)：

      對(duì)于大圖片，iconfont并不比雪碧圖好，建議單側(cè)小尺寸圖標(biāo)才使用iconfont.

      然后，針對(duì)腳本執(zhí)行中有哪些優(yōu)化手段，這里只提兩點(diǎn)：

      1.盡量避免DataURI

      DataUri在移動(dòng)端并不如它在pc端吃香，因?yàn)椋?/span>

      經(jīng)測(cè)試，DataURI要比簡(jiǎn)單的外鏈資源慢6倍，生成的代碼文件相對(duì)圖片文件體積沒有減少反而增大，而且瀏覽器在對(duì)這種base64解碼過程中需要消耗內(nèi)存和cpu，這個(gè)在移動(dòng)端壞處特別明顯。

      2.點(diǎn)擊事件優(yōu)化

      在移動(dòng)端請(qǐng)適當(dāng)使用touchstart，touchend，touch等事件代替延遲比較大的click事件。Click之所以慢是因?yàn)閙ousedown導(dǎo)致的：

      然后，針對(duì)渲染階段中有哪些優(yōu)化手段，這里也只提兩點(diǎn)：

      1. 動(dòng)畫優(yōu)化

            a) 盡量使用css3動(dòng)畫

            優(yōu)點(diǎn)：

                不占用js主線程

                可利用硬件加速

                瀏覽器可對(duì)動(dòng)畫做優(yōu)化

             缺點(diǎn)：

                不支持中間狀態(tài)監(jiān)聽

            b) 適當(dāng)使用canvas動(dòng)畫

            優(yōu)點(diǎn)：

                可規(guī)避渲染樹的計(jì)算渲染更快

            缺點(diǎn)：

                開發(fā)成本高

                維護(hù)較麻煩

            通過對(duì)css3動(dòng)畫和canvas動(dòng)畫對(duì)比：

            得到結(jié)論：5個(gè)元素以內(nèi)使用css3動(dòng)畫，5個(gè)以上使用canvas動(dòng)畫。

            c) 合理使用RAF(requestAnimationFrame)

            優(yōu)點(diǎn)：

                能解決腳本問題引起的丟幀，卡頓問題

                支持中間狀態(tài)監(jiān)聽

            缺點(diǎn)：

                兼容問題

            通過RAF動(dòng)畫與settimeout動(dòng)畫對(duì)比：

            得到結(jié)論：不需要兼容android 4.3瀏覽器的情況下，請(qǐng)使用RAF制作腳本動(dòng)畫

      2. 高頻事件優(yōu)化

      類似touchmove，scroll這類的事件可導(dǎo)致多次渲染，對(duì)于這種事件可以通過以下手段進(jìn)行優(yōu)化：

      1.使用requestAnimationFrame監(jiān)聽?zhēng)兓?，使得在正確的時(shí)間進(jìn)行渲染

      2.增加響應(yīng)變化的時(shí)間間隔，減少重繪次數(shù)。

      最后，針對(duì)合成/繪制只提一個(gè)優(yōu)化手段：

        GPU加速

            觸發(fā)GPU加速的方式有：

                 CSS3 transitions

                      CSS3 3D transforms

                      WebGL 3D 繪制

                      Video

                      ...

            使用GPU加速前有對(duì)比實(shí)驗(yàn)：

      GPU加速實(shí)際上是大幅減少了合成/繪制時(shí)間，從而大大地提高了頁(yè)面速度，但GPU加速有自己的缺點(diǎn)：

      過多的GPU層會(huì)帶來性能開銷，主要原因是使用GPU加速其實(shí)是利用了GPU層的緩存，讓渲染資源可以重復(fù)使用，所以一旦層多了，緩存增大，就會(huì)引起別的性能問題。

     總結(jié)

      本文針對(duì)頁(yè)面呈現(xiàn)的四個(gè)階段提出了比較典型的優(yōu)化手段，到最后，再提醒讀者一下：其實(shí)優(yōu)化是雙刃劍。

       按需加載提升速度，但可能導(dǎo)致大量重繪；

       Touch響應(yīng)快，但很多場(chǎng)景不適合；

       GPU加速效率高，但內(nèi)存開銷大等等

       Loading會(huì)讓整體體驗(yàn)流暢，但容易造成用戶流失

       圖片壓縮讓帶寬成本降低，但可能會(huì)導(dǎo)致視覺效果變差

      類似這樣的矛盾點(diǎn)還有很多，請(qǐng)結(jié)合業(yè)務(wù)按照實(shí)際情況進(jìn)行優(yōu)化。