[聊一聊系列]聊一聊百度移动端首页前端速度那些事儿

欢迎大家收看聊一聊系列，这一套系列文章，可以帮助前端工程师们了解前端的方方面面（不仅仅是代码）：https://segmentfault.com/blog/frontenddriver

这一期，咱们一起聊一聊----百度移动端首页前端速度的那些事儿

1 长什么样？

我们的业务就是 https://m.baidu.com
别以为只有一个搜索框，我们还有下面丰富的卡片内容，可以提供各式各样的服务。如图1.1

图1.1
其实整个页面的逻辑相对是比较复杂的。
还有各式各样的卡片，轻轻下拉，即可看到,如图1.2

图1.2

2 面临的挑战

可能代码的量级没有很多webapp恐怖，可是“百度首页要秒开”却是一个共识，可以看到(如图2.1)，在利用上了缓存的情况下，我们的首页包大小gzip后只有11.1k左右。耗时也就是500多毫秒。大部分用户“秒开”不是事儿。

图2.1

但是，我们的业务在不断的增长的同时，要维持这样的包大小，就是一门艺术了。
要快，但是我们的服务也必须万无一失，（后续我会分享百度移动端首页的前端架构设计）那么这样的优化，是如何做到的呢，又如何兼顾稳定性，架构性，与速度呢？别急，让我们把这些优化一一道来。

3 我们的业务与我们的优化

3.1 静态文件在哪里？

为了求快，首页是没有js和css外链的，这样会再发起多次请求，相信对于各位前端小能手来说，也是老生常谈的前端优化了。所以，整个首页渲染出来，只需要一次请求(除了iconfont)。其他的首屏所需要的js与css，全部在上线前，编译时，编译内联至HTML中，如图3.1.1。

图3.1.1

3.2 缓存！缓存！

然而，首页并不满足于此，首页的很多样式和脚本，需要在同步的时候就初始化，但是，如果每次都传输一些不变的静态文件或者html，实在是太浪费了，如果html/css/js一直不变，那直接缓存到客户端不就好了。
于是首页的第二项优化，就展示了威力，localstorage，关于这个客户端存储，陌生的同学可以查一查。也可以直接阅读我接下来要写的聊一聊系列文章。
我们把不变的js/css/html全部存储到localstorage中去，下次加载首页的时候。在特定的位置，不必再从服务端把特定位置的js/css/html传过来。只需要传一句话----"<script>readlocalstorage();</script>"就行。
至于存储的方法，例子如下：

<!DOCTYPE HTML>
<html>
    <head>
        <meta charset="utf-8"/>
    </head>
    <body>
        <div data-local="test1">
            这部分内容非常多将会缓存起来
            这部分内容非常多将会缓存起来
            这部分内容非常多将会缓存起来
            这部分内容非常多将会缓存起来
            这部分内容非常多将会缓存起来
            这部分内容非常多将会缓存起来
            这部分内容非常多将会缓存起来
            这部分内容非常多将会缓存起来
            这部分内容非常多将会缓存起来
            这部分内容非常多将会缓存起来
            这部分内容非常多将会缓存起来
            这部分内容非常多将会缓存起来
            这部分内容非常多将会缓存起来
            这部分内容非常多将会缓存起来
            这部分内容非常多将会缓存起来
            这部分内容非常多将会缓存起来
            这部分内容非常多将会缓存起来
            这部分内容非常多将会缓存起来
            这部分内容非常多将会缓存起来
            这部分内容非常多将会缓存起来
            这部分内容非常多将会缓存起来
        </div>
        <script>
            function cacheOne(attrid) {
                var content = document.querySelector('[data-local="' + attrid + '"]').outerHTML;
                localStorage.setItem(attrid, content);
            }
            cacheOne('test1');
        </script>
    </body>
</html>

我们将html的内容存储到了localstorage中，如图3.2.1

图3.2.1
下次，再访问的时候，我们使用服务端把缓存起来的html不传送，而是只传送读取相关的js，如图3.2.2

<!DOCTYPE HTML>
<html>
    <head>
        <meta charset="utf-8"/>
    </head>
    <body>
        <script type="text/javascript" data-local="test1">
            function readOne(attrid) {
                var content = localStorage.getItem(attrid);
                document.querySelector('[data-local="' + attrid + '"]').outerHTML = content;
            }
            readOne('test1');
        </script>
    </body>
</html>

图3.2.2
我们看到，虽然展示内容相同，但是第二次传输的时候，页面的量明显减小。而且使用这种方式我们使用的地方越多，这种优势就越明显。

百度移动端首页的很多css/html/js就是这样缓存在客户端的。

有同学会说，那么如何知道什么时候该传读local，什么时候该传写local呢？
很简单，我们在写入local的时候，同时在cookie中种下当前所有要缓存的内容的版本(MD5戳)就行。
因为cookie是会在同步访问的时候，传送到服务端的，而local不会，所以，我们在服务端决定要传送内容，还是传送读取local代码。就靠我们种下的cookie了。我们在这里，使用php来做一个实验：

<!DOCTYPE HTML>
<html>
    <head>
        <meta charset="utf-8"/>
    </head>
    <body>
        <?php $curversion='1'?>
        <?php if ($_COOKIE['localversion'] !== $curversion) {?>
        <div data-local="test1">
            这部分内容非常多将会缓存起来
            这部分内容非常多将会缓存起来
            这部分内容非常多将会缓存起来
            这部分内容非常多将会缓存起来
            这部分内容非常多将会缓存起来
            这部分内容非常多将会缓存起来
            这部分内容非常多将会缓存起来
            这部分内容非常多将会缓存起来
            这部分内容非常多将会缓存起来
            这部分内容非常多将会缓存起来
            这部分内容非常多将会缓存起来
            这部分内容非常多将会缓存起来
            这部分内容非常多将会缓存起来
            这部分内容非常多将会缓存起来
            这部分内容非常多将会缓存起来
            这部分内容非常多将会缓存起来
            这部分内容非常多将会缓存起来
            这部分内容非常多将会缓存起来
            这部分内容非常多将会缓存起来
            这部分内容非常多将会缓存起来
            这部分内容非常多将会缓存起来
        </div>
        <script>
            function cacheOne(attrid) {
                var content = document.querySelector('[data-local="' + attrid +'"]').outerHTML
;
                localStorage.setItem(attrid, content);
            }
            cacheOne('test1');
            document.cookie="localversion=<?php echo $curversion?>;";
        </script>
        <?php } else {?>
            <script type="text/javascript" data-local="test1">
                function readOne(attrid) {
                    var content = localStorage.getItem(attrid);
                    document.querySelector('[data-local="' + attrid + '"]').outerHTML = content
;
                }
                readOne('test1');
            </script>
        <?php }?>
    </body>
</html>

我们在php中判断，如果cookie中有version，证明种过cookie，写过local，所以，不用传内容了，直接传script就好了，如果没有就要传输并且写入。我们可以看到效果，同样的页面，第一次访问的时候，内容大小是1.6K，如图3.2.3

图3.2.3
再次刷新的时候，内容量已经减小到了474b，如图3.2.4。

图3.2.4

如果用户的cookie和local不一致怎么办，如果用户不支持local怎么办？这些疑问其他读者自行思考一下(其实很简单)。

3.3 外链！外链！

毕竟业务庞大，光首屏的那些css/js/html已经无法满足我们了。我们需要更多的脚本，更多的css。你可能会很轻松的想到，外链引入呗。但是，经过调研，我们发现移动端的文件缓存率非常的低(大约30%左右)。也就是说移动端的缓存环境是非常残酷的。所以，我们又开始了极限优化。我们将所有的js/css等静态文件，通过一个接口全部返回。如图3.3.1

图3.3.1
这样可以达到合并外链请求的目的，我们又将这些静态文件，也一一缓存到localstorage中，如图3.3.2：

图3.3.2
每个文件以自己文件内容生成的版本号为戳，标识自己的唯一性。每次服务端返回页面时，会把当前在服务器上的所有静态文件版本号，返给前端，如图3.3.3

图3.3.3
前端首屏加载完成后，会用这些版本号与local中进行一一对比，发现不一致的js/css，会一起发送一个合并请求。如图3.3.1所示。这样可以保证每个文件的缓存与版本迭代。同时，也避免了过多的外链。

3.4 DOM也缓存

我们的模板和数据，也会被缓存至localstorage中，，有同学可能会问，那什么东西不缓存？答案就是，变化的东西，如果有部分html与数据在刷新的时候会经常性的变动的话，这种缓存方式就失去了它的意义，我们的宗旨是，不变的数据，缓存下来是可以带来信息量的不重复传输的。如图3.4.1

图3.4.1

3.5 使用iconfont

由于我们的很多业务是不需要多彩色图的，所以这个时候，iconfont就派上了用场，在满足UE高清的需求下，可以节省大量的资源。如图3.5.1，这些icon就可以使用iconfont。

图3.5.1

3.6 卡片的异步加载与缓存

随着我们的业务越来越多，我们的卡片也越来越多了，但是！！！依旧不能影响我们首页的速度。我们又开始了极限优化。首先，我们首屏也就需要2张卡片，按照市售手机的尺寸来看。我们两张卡片足够填充满首屏了。特殊情况，我们会有特殊处理（针对大屏幕手机），在用户下拉的时候，再去加载更多的卡片。这样可以节省用户流量，还能够提升首页速度。接下来，我们如法炮制，也将卡片内容(html/css/js)存储到了local中。异步拉取卡片的时候，如果卡片内容没有变。服务端就不要返回了。

3.7 不在首屏的就要异步化！

我们有很多用户功能，用户不一定每次都会用，如果上来就开始加载，必然会浪费速度与流量，于是，我们将一些“第二步操作”，只有在触发时才会进行加载。这样，保证了按需加载。
如，我们的管理页面功能，是个点击才能进入的浮层，对于这种功能设计，就可以采用按需加载，而不是伴随首页一起加载，如图3.7.1

图3.7.1

3.8 少量静态文件的域名

我们的logo与iconfont均是放在m.baidu.com域下的，这样节省了DNS的解析。虽然可能带来的问题是，发送图片请求的时候，会携带cookie。但是我们的cookie也是极少的。这点上性能还是有所提升的。如图3.8.1我们的logo就是在m.baidu.com域名下：

图3.8.1

3.9 极小的图片base64化

对于小于1k的图片，我们将其变为base64编码，并融入到css中，一起换存到localstorage中去，这样即节省了网络请求，同时使图片也可以缓存到local中去了。

图3.7.1

doctorhou