移動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
3. 基于第二點，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)因手機配置原因，除加載外渲染速度也是優(yōu)化重點
6. 基于第五點，要合理處理代碼減少渲染損耗
7. 基于第二、第五點，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的過程，可能會占到總耗時的80%時間，因此是優(yōu)化的重點

· 減少HTTP請求
因為手機瀏覽器同時響應(yīng)請求為4個請求（Android支持4個，iOS 5后可支持6個），所以要盡量減少頁面的請求數(shù)，首次加載同時請求數(shù)不能超過4個
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)器的請求數(shù)，節(jié)省加載時間，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Cache（長Cache資源的更新可使用時間戳）
a) 緩存一切可緩存的資源
b) 使用長Cache（使用時間戳更新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)頁顯示速度，所以要對HTML、CSS、JavaScript等進行代碼壓縮，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）
b) 啟用GZip

· 無阻塞
寫在HTML頭部的JavaScript（無異步），和寫在HTML標簽中的Style會阻塞頁面的渲染，因此CSS放在頁面頭部并使用Link方式引入，避免在HTML標簽中寫Style，JavaScript放在頁面尾

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頁面速度的感知，因此應(yīng)盡量針對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
大型重資源頁面（如游戲）可使用增加Loading的方法，資源加載完成后再顯示頁面。但Loading時間過長，會造成用戶流失
對用戶行為分析，可以在當(dāng)前頁加載下一頁資源，提升速度
a) 可感知Loading(如進入空間游戲的Loading)
b) 不可感知的Loading（如提前加載下一頁）

· 壓縮圖片
圖片是最占流量的資源，因此盡量避免使用他，使用時選擇最合適的格式（實現(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?。?. 首次加載不大于1014KB 2. 不寬于640（基于手機屏幕一般寬度））

· 減少Cookie
Cookie會影響加載速度，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影響頁面的加載和顯示，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)會阻塞頁面加載、渲染，因此在使用時需當(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會重新加載當(dāng)前頁面，影響速度和效率

· 盡量避免重設(shè)圖片大小
重設(shè)圖片大小是指在頁面、CSS、JavaScript等中多次重置圖片大小，多次重設(shè)圖片大小會引發(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變大，并且要解碼后再渲染，加載慢耗時長

[CSS優(yōu)化]

· 盡量避免寫在HTML標簽中寫Style屬性

· 避免CSS表達式
CSS表達式的執(zhí)行需跳出CSS樹的渲染，因此請避免CSS表達式

· 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屬性會影響頁面的渲染，因此請合理使用
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在渲染時計算量比較大，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時不需要任何單位
為了瀏覽器的兼容性和性能，值為0時不要帶單位

· 標準化各種瀏覽器前綴
a) 無前綴應(yīng)放在最后
b) CSS動畫只用 （-webkit- 無前綴）兩種即可
c) 其它前綴為 -webkit- -moz- -ms- 無前綴 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式
高級選擇器執(zhí)行耗時長且不易讀懂，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選擇與計算
每次Dom選擇都要計算，緩存他

· 緩存列表.length
每次.length都要計算，用一個變量保存這個值

· 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可以加速頁面的渲染，請使用以下代碼

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

· 動畫優(yōu)化
a) 盡量使用CSS3動畫
b) 合理使用requestAnimationFrame動畫代替setTimeout
c) 適當(dāng)使用Canvas動畫 5個元素以內(nèi)使用css動畫，5個以上使用Canvas動畫（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)聽幀變化，使得在正確的時間進行渲染
b) 增加響應(yīng)變化的時間間隔，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，請合理使用
PS：過渡使用會引發(fā)手機過耗電增加

為什么優(yōu)化？

隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，我們越發(fā)要關(guān)注移動頁面的性能優(yōu)化，今天跟大家談?wù)勥@方面的事情。

     首先，為什么要最移動頁面進行優(yōu)化？

     縱觀目前移動網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀，

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

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

      移動頁面的速度跟三個因素有關(guān)，分別是：移動網(wǎng)絡(luò)帶寬速度，設(shè)備性能（CPU，GPU，瀏覽器），頁面本身。

      目前主流的移動網(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頁面的加載速度；

      而移動設(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，瀏覽器產(chǎn)商也為提升頁面的速度做出了不可磨滅的努力，這里大家可以看一個視頻（http://www.iqiyi.com/w_19rsgfld99.html）

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

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

      該怎么做移動端頁面優(yōu)化呢？

      在說這個前，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請求（雪碧圖，文件合并…）

          減少DOM節(jié)點

          無阻塞（內(nèi)聯(lián)CSS，JS置后…）

          緩存

          ...

      這些手段大部分適用于移動端，這都是一些耳熟能詳?shù)氖侄?，今天這里就講了，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端的優(yōu)化手段，現(xiàn)在進入正題。

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

      每個階段的主要工作如上圖所示，而我們的優(yōu)化目標是：

      下面我們來針對上面的幾個階段細說一下都有哪些優(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”，互動頁面都建議加上這種加載方式，它一方面能增加頁面的趣味性，另一方面能讓后續(xù)頁面體驗更流暢

      B.隱性加載

     這種在加載第一張圖片的時候已經(jīng)預(yù)先加載了第二張圖片，從而使得頁面體驗更流暢的方式，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增強。

     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：

      對于這種方式，在首屏加載的時候把首屏的內(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

      對于壓縮圖片，首先要提的是jpg文件：

      對于移動端的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進行無損壓縮

      而對于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？因為如圖：

      這是一個同一網(wǎng)速下的測試結(jié)果，重定向之所以會比較慢，是因為它重復(fù)了域名查找，tcp鏈接，發(fā)送請求。

      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，這里做了個實驗：

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

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

      1.盡量避免DataURI

      DataUri在移動端并不如它在pc端吃香，因為：

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

      2.點擊事件優(yōu)化

      在移動端請適當(dāng)使用touchstart，touchend，touch等事件代替延遲比較大的click事件。Click之所以慢是因為mousedown導(dǎo)致的：

      然后，針對渲染階段中有哪些優(yōu)化手段，這里也只提兩點：

      1. 動畫優(yōu)化

            a) 盡量使用css3動畫

            優(yōu)點：

                不占用js主線程

                可利用硬件加速

                瀏覽器可對動畫做優(yōu)化

             缺點：

                不支持中間狀態(tài)監(jiān)聽

            b) 適當(dāng)使用canvas動畫

            優(yōu)點：

                可規(guī)避渲染樹的計算渲染更快

            缺點：

                開發(fā)成本高

                維護較麻煩

            通過對css3動畫和canvas動畫對比：

            得到結(jié)論：5個元素以內(nèi)使用css3動畫，5個以上使用canvas動畫。

            c) 合理使用RAF(requestAnimationFrame)

            優(yōu)點：

                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：

                兼容問題

            通過RAF動畫與settimeout動畫對比：

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

      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，對于這種事件可以通過以下手段進行優(yōu)化：

      1.使用requestAnimationFrame監(jiān)聽幀變化，使得在正確的時間進行渲染

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

      最后，針對合成/繪制只提一個優(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加速前有對比實驗：

      GPU加速實際上是大幅減少了合成/繪制時間，從而大大地提高了頁面速度，但GPU加速有自己的缺點：

      過多的GPU層會帶來性能開銷，主要原因是使用GPU加速其實是利用了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，就會引起別的性能問題。

     總結(jié)

      本文針對頁面呈現(xiàn)的四個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，但很多場景不適合；

       GPU加速效率高，但內(nèi)存開銷大等等

       Loading會讓整體體驗流暢，但容易造成用戶流失

       圖片壓縮讓帶寬成本降低，但可能會導(dǎo)致視覺效果變差

      類似這樣的矛盾點還有很多，請結(jié)合業(yè)務(wù)按照實際情況進行優(yōu)化。