前端性能优化总结

本着学习整理的目的，从各个大佬那里把关于前端性能优化的内容归纳总结到了一起，如有错误欢迎指出！
前端的性能优化主要分为以下几个方面来进行，

一、页面加载和渲染过程

   1、浏览器的地址栏输入URL并按下回车。

2、浏览器查找当前URL是否存在缓存，并比较缓存是否过期。

3、DNS解析URL对应的IP。

4、根据IP建立TCP连接（三次握手）。

5、HTTP发起请求。

6、服务器处理请求，浏览器接收HTTP响应。

7、渲染页面，构建DOM树。

8、关闭TCP连接（四次挥手）。

减少http 请求次数；
减少 Cookie 大小；
静态资源使用无 Cookie 域名；
添加 Expires 或 Cache-Control 响应头；
静态内容：将 Expires 响应头设置为将来很远的时间，实现「永不过期」策略；
动态内容：设置合适的 Cache-Control 响应头，让浏览器有条件地发起请求。
使用 Gzip；
从HTTP/1.1开始，客户端就有了支持压缩的 Accept-Encoding HTTP 请求头。
Accept-Encoding: gzip, deflate；
服务器看到这个请求头，它就会用客户端列出的一种方式来压缩响应。web服务器通过 Content-Encoding 响应头来通知客户端。

Content-Encoding: gzip

二、http缓存方面,浏览器本地存储

浏览器缓存机制

• 强缓存：
  浏览器在请求某一资源时，会先获取该资源缓存的header信息，判断是否命中强缓存（cache-control和expires信息），若命中直接从缓存中获取资源信息，包括缓存header信息；本次请求根本就不会与服务器进行通信

  • expires:这是http1.0时的规范；它的值为一个绝对时间的GMT格式的时间字符串，如Mon, 10 Jun 2015 21:31:12 GMT，如果发送请求的时间在expires之前，那么本地缓存始终有效，否则就会发送请求到服务器来获取资源
  • cache-control：max-age=number，这是http1.1时出现的header信息，主要是利用该字段的max-age值来进行判断，它是一个相对值；资源第一次的请求时间和Cache-Control设定的有效期，计算出一个资源过期时间，再拿这个过期时间跟当前的请求时间比较，如果请求时间在过期时间之前，就能命中缓存，否则就不行；cache-control除了该字段外，还有下面几个比较常用的设置值：no-cache ，no-store，public，private

.Expires和Cache-Control两者对比
其实这两者差别不大，区别就在于 Expires 是http1.0的产物，Cache-Control是http1.1的产物，两者同时存在的话，Cache-Control优先级高于Expires；在某些不支持HTTP1.1的环境下，Expires就会发挥用处。所以Expires其实是过时的产物，现阶段它的存在只是一种兼容性的写法。
强缓存判断是否缓存的依据来自于是否超出某个时间或者某个时间段，而不关心服务器端文件是否已经更新，这可能会导致加载文件不是服务器端最新的内容，那我们如何获知服务器端内容是否已经发生了更新呢？此时我们需要用到协商缓存策略。

协商缓存就是强制缓存失效后，浏览器携带缓存标识向服务器发起请求，由服务器根据缓存标识决定是否使用缓存的过程

• 协商缓存（对比缓存）

  • Last-Modified/If-Modified-Since:第一次请求，服务端在Response Headers ：Last-Modified:Fri, 27 Oct 2017 06:35:57 GMT，也就是服务端最后修改该资源的时间。
    浏览器再次跟服务器请求这个资源时，在request的header上加上If-Modified-Since的header，这个header的值就是上一次请求时返回的Last-Modified的值，服务器进行比较，如果相同则返回304，否则浏览器直接从服务器加载资源时，Last-Modified的Header在重新加载的时候会被更新，下次请求时，If-Modified-Since会启用上次返回的Last-Modified值
  • Etag/If-None-Match: 服务器会为每个资源生成一个唯一的标识字符串，只要文件内容不同，它们对应的 Etag 就是不同的；If-Modified-Since能检查到的精度是s级的，某些服务器不能精确的得到文件的最后修改时间，我们编辑了文件，但文件的内容没有改变。因为服务器是根据文件的最后修改时间来判断的，导致重新请求所以才出现了Etag，Etag对服务器也有性能损耗
    Last-Modified与ETag是可以一起使用的，服务器会优先验证ETag，一致的情况下，才会继续比对Last-Modified，最后才决定是否返回304。
    3.两者之间对比：
    首先在精确度上，Etag要优于Last-Modified。
    Last-Modified的时间单位是秒，如果某个文件在1秒内改变了多次，那么他们的Last-Modified其实并没有体现出来修改，但是Etag每次都会改变确保了精度；如果是负载均衡的服务器，各个服务器生成的Last-Modified也有可能不一致。

第二在性能上，Etag要逊于Last-Modified，毕竟Last-Modified只需要记录时间，而Etag需要服务器通过算法来计算出一个hash值。
第三在优先级上，服务器校验优先考虑Etag

• 请求过程总结：

  image

实际场景应用缓存策略
1.频繁变动的资源
Cache-Control: no-cache

对于频繁变动的资源，首先需要使用Cache-Control: no-cache 使浏览器每次都请求服务器，然后配合 ETag 或者 Last-Modified 来验证资源是否有效。这样的做法虽然不能节省请求数量，但是能显著减少响应数据大小。

2.不常变化的资源
Cache-Control: max-age=31536000

通常在处理这类资源时，给它们的 Cache-Control 配置一个很大的 max-age=31536000 (一年)，这样浏览器之后请求相同的 URL 会命中强制缓存。而为了解决更新的问题，就需要在文件名(或者路径)中添加 hash， 版本号等动态字符，之后更改动态字符，从而达到更改引用 URL 的目的，让之前的强制缓存失效 (其实并未立即失效，只是不再使用了而已)。
在线提供的类库 (如 jquery-3.3.1.min.js, lodash.min.js 等) 均采用这个模式。

八、用户行为对浏览器缓存的影响
所谓用户行为对浏览器缓存的影响，指的就是用户在浏览器如何操作时，会触发怎样的缓存策略。主要有 3 种：

打开网页，地址栏输入地址： 查找 disk cache 中是否有匹配。如有则使用；如没有则发送网络请求。
普通刷新 (F5)：因为 TAB 并没有关闭，因此 memory cache 是可用的，会被优先使用(如果匹配的话)。其次才是 disk cache。
强制刷新 (Ctrl + F5)：浏览器不使用缓存，因此发送的请求头部均带有 Cache-control: no-cache(为了兼容，还带了 Pragma: no-cache),服务器直接返回 200 和最新内容。

浏览器本地存储

cookie的内容主要包括：名字、值、过期时间、路径和域。路径与域一起构成cookie的作用范围。若不设置时间，则表示这个cookie的生命期为浏览器会话期间，关闭浏览器窗口，cookie就会消失。这种生命期为浏览器会话期的cookie被称为会话cookie。

Web Storage的概念和cookie相似，区别是它是为了更大容量存储设计的，cookie的大小是受限的，并且每次请求一个新的页面的时候cookie都会被发送过去，这样无形中浪费了带宽，另外cookie还需要指定作用域，不可跨域调用。
除此之外，web storage拥有setItem,getItem,removeItem,clear等方法，不像cookie需要前端开发者自己封装setCookie，getCookie。
但是cookie也是不可或缺的，cookie的作用是与服务器进行交互，作为http规范的一部分而存在的，而web Storage仅仅是为了在本地“存储”数据而生

Web Storage带来的好处：
1、减少网络流量：一旦数据保存在本地之后，就可以避免再向服务器请求数据，因此减少不必要的数据请求，减少数

据在浏览器和服务器间不必要的来回传递
2、快速显示数据：性能好，从本地读数据比通过网络从服务器上获得数据快得多，本地数据可以及时获得，再加上网

页本身也可以有缓存，因此整个页面和数据都在本地的话，可以立即显示
3、临时存储：很多时候数据只需要在用户浏览一组页面期间使用，关闭窗口后数据就可以丢弃了，这种情况使用sessionStorage非常方便

页面中一般的js对象的生存期仅在当前页面有效，因此刷新页面或转到另一页面这样的重新加载页面的情况，数据就不存在了
而sessionStorage只要同源的同窗口中，刷新页面或进入同源的不同页面，数据始终存在，也就是说只要浏览器不关闭，数据仍然存在

sessionStorage、localStorage和cookie的区别
共同点：都是保存在浏览器端、且同源的
区别：
1、cookie数据始终在同源的http请求中携带（即使不需要），即cookie在浏览器和服务器间来回传递，而sessionStorage和localStorage不会自动把数据发送给服务器，仅在本地保存。cookie数据还有路径（path）的概念，可以限制cookie只属于某个路径下
2、存储大小限制也不同，cookie数据不能超过4K，同时因为每次http请求都会携带cookie、所以cookie只适合保存很小的数据，如会话标识。sessionStorage和localStorage虽然也有存储大小的限制，但比cookie大得多，可以达到5M或更大
3、数据有效期不同，sessionStorage：仅在当前浏览器窗口关闭之前有效；localStorage：始终有效，窗口或浏览器关闭也一直保存，因此用作持久数据；cookie：只在设置的cookie过期时间之前有效，即使窗口关闭或浏览器关闭
4、作用域不同，sessionStorage不在不同的浏览器窗口中共享，即使是同一个页面；localstorage在所有同源窗口中都是共享的；cookie也是在所有同源窗口中都是共享的
5、web Storage支持事件通知机制，可以将数据更新的通知发送给监听者
6、web Storage的api接口使用更方便

作者：浪里行舟
链接：https://www.jianshu.com/p/54cc04190252

作者：wish_dd
链接：https://www.jianshu.com/p/2e69e9891c67

https://www.cnblogs.com/jing-tian/p/10991431.html
三、代码相关优化

防抖

对于短时间内连续触发的事件（上面的滚动事件），防抖的含义就是让某个时间期限（如上面的1000毫秒）内，事件处理函数只执行一次。
// 防抖
function debounce(fn, wait) {
var timeout = null;
return function() {
if(timeout !== null) clearTimeout(timeout);
timeout = setTimeout(fn, wait);
}
}
// 处理函数
function handle() {
console.log(Math.random());
}
// 滚动事件
window.addEventListener('scroll', debounce(handle, 1000));

节流

function debounce(fn, wait) {
var flag = true;
document.getElementById('id').onClick=function(){
flag = false;
.....
}
setTimeout(()=>{
flag = ture
}, 1000);
}
如果在限定时间段内，不断触发滚动事件（比如某个用户闲着无聊，按住滚动不断的拖来拖去），只要不停止触发，理论上就永远不会输出当前距离顶部的距离。

函数防抖：将几次操作合并为一此操作进行。原理是维护一个计时器，规定在delay时间后触发函数，但是在delay时间内再次触发的话，就会取消之前的计时器而重新设置。这样一来，只有最后一次操作能被触发。

函数节流：使得一定时间内只触发一次函数。原理是通过判断是否到达一定时间来触发函数。

区别： 函数节流不管事件触发有多频繁，都会保证在规定时间内一定会执行一次真正的事件处理函数，而函数防抖只是在最后一次事件后才触发一次函数。 比如在页面的无限加载场景下，我们需要用户在滚动页面时，每隔一段时间发一次 Ajax 请求，而不是在用户停下滚动页面操作时才去请求数据。这样的场景，就适合用节流技术来实现。