性能优化是一门大学问,本文仅对个人一些积累知识的阐述,欢迎下面补充。

  • 1.浏览器向 DNS 服务器请求解析该 URL 中的域名所对应的 IP 地址;
  • 2.建立TCP连接(三次握手);
  • 3.浏览器发出读取文件(URL 中域名后面部分对应的文件)的HTTP 请求,该请求报文作为 TCP 三次握手的第三个报文的数据发送给服务器;
  • 4.服务器对浏览器请求作出响应,并把对应的 html 文本发送给浏览器;
  • 5.浏览器将该 html 文本并显示内容;
  • 6.释放 TCP连接(四次挥手);

一、DNS 解析

  • DNS`解析:将域名解析为ip地址 ,由上往下匹配,只要命中便停止

    • 走缓存
    • 浏览器DNS缓存
    • 本机DNS缓存
    • 路由器DNS缓存
    • 网络运营商服务器DNS缓存 (80%的DNS解析在这完成的)
    • 递归查询

二、TCP的三次握手

  • SYN (同步序列编号)ACK(确认字符)

    • 第一次握手:Client将标志位SYN置为1,随机产生一个值seq=J,并将该数据包发送给Server,Client进入SYN_SENT状态,等 待Server确认。
    • 第二次握手:Server收到数据包后由标志位SYN=1知道Client请求建立连接,Server将标志位SYN和ACK都置为1,ack=J+1,随机产生一个值seq=K,并将该数据包发送给Client以确认连接请求,Server进入SYN_RCVD状态。
    • 第三次握手:Client收到确认后,检查ack是否为J+1,ACK是否为1,如果正确则将标志位ACK置为1,ack=K+1,并将该数据包发送给Server,Server检查ack是否为K+1,ACK是否为1,如果正确则连接建立成功,Client和Server进入ESTABLISHED状态,完成三次握手,随后Client与Server之间可以开始传输数据了。

三、浏览器发送请求

    • 1.HTTP协议通信最耗费时间的是建立TCP连接的过程,那我们就可以使用HTTP Keep-Alive,在HTTP 早期,每个HTTP 请求都要求打开一个TCP socket连接,并且使用一次之后就断开这个TCP连接。 使用keep-alive可以改善这种状态,即在一次TCP连接中可以持续发送多份数据而不会断开连接。通过使用keep-alive机制,可以减少TCP连接建立次数,也意味着可以减少TIME_WAIT状态连接,以此提高性能和提高http服务器的吞吐率(更少的tcp连接意味着更少的系统内核调用
    • 2.但是,keep-alive并不是免费的午餐,长时间的TCP连接容易导致系统资源无效占用。配置不当的keep-alive,有时比重复利用连接带来的损失还更大。所以,正确地设置keep-alive timeout时间非常重要。(这个keep-alive_timout时间值意味着:一个http产生的tcp连接在传送完最后一个响应后,还需要holdkeepalive_timeout秒后,才开始关闭这个连接),如果想更详细了解可以看这篇文章keep-alve性能优化的测试结果
    • 3.使用webScoket通信协议,仅一次TCP握手就一直保持连接,而且他对二进制数据的传输有更好的支持,可以应用于即时通信,海量高并发场景。webSocket的原理以及详解
    • 4.减少HTTP请求次数,每次HTTP请求都会有请求头,返回响应都会有响应头,多次请求不仅浪费时间而且会让网络传输很多无效的资源,使用前端模块化技术 AMD CMD commonJS ES6等模块化方案将多个文件压缩打包成一个,当然也不能都放在一个文件中,因为这样传输起来可能会很慢,权衡取一个中间值
    • 5.配置使用懒加载,对于一些用户不立刻使用到的文件到特定的事件触发再请求,也许用户只是想看到你首页上半屏的内容,但是你却请求了整个页面的所有图片,如果用户量很大,那么这是一种极大的浪费
    • 6.服务器资源的部署尽量使用同源策略

    四、服务器返回响应,浏览器接受到响应数据

    五、浏览器解析数据,绘制渲染页面的过程

    • 先预解析(将需要发送请求的标签的请求发出去)
    • 从上到下解析html文件
    • 遇到HTML标签,调用html解析器将其解析DOM
    • 遇到css标记,调用css解析器将其解析CSSOM
    • link 阻塞 - 为了解决闪屏,所有解决闪屏的样式
    • style 非阻塞,与闪屏的样式不相关的
    • DOM树和CSSOM树结合在一起,形成render
    • layout布局 render渲染
    • 遇到script标签,阻塞,调用js解析器解析js代码,可能会修改DOM树,也可能会修改CSSOM
    • DOM树和CSSOM树结合在一起,形成render
    • layout布局 render渲染(重排重绘)
    • script标签的属性

      • async 异步 谁先回来谁就先解析,不阻塞
      • defer 异步 按照先后顺序(defer)解析,不阻塞
      • script标签放在body下,放置多次重排重绘,能够操作dom
    • 需要阻塞的样式使用link引入,不需要的使用style标签(具体是否需要阻塞看业务场景)
    • 图片比较多的时候,一定要使用懒加载,图片是最需要优化的,webpack4中也要配置图片压缩,能极大压缩图片大小,对于新版本浏览器可以使用webp格式图片webP详解,图片优化对性能提升最大。
    • webpack4配置 代码分割,提取公共代码成单独模块。方便缓存
        /*
        runtimeChunk 设置为 true, webpack 就会把 chunk 文件名全部存到一个单独的 chunk 中,
        这样更新一个文件只会影响到它所在的 chunk 和 runtimeChunk,避免了引用这个 chunk 的文件也发生改变。
        */
        runtimeChunk: true,
        splitChunks: {
          chunks: 'all'  // 默认 entry 的 chunk 不会被拆分, 配置成 all, 就可以了
        }
      }
        //因为是单入口文件配置,所以没有考虑多入口的情况,多入口是应该分别进行处理。
    • 对于需要事件驱动的webpack4配置懒加载的,可以看这篇webpack4优化教程,写得非常全面
    • 一些原生javaScriptDOM操作等优化会在下面总结

    六、TCP的四次挥手,断开连接


    终结篇:性能只是 load 时间或者 DOMContentLoaded 时间的问题吗?

    • RAIL

      • Responce 响应,研究表明,100ms内对用户的输入操作进行响应,通常会被人类认为是立即响应。时间再长,操作与反应之间的连接就会中断,人们就会觉得它的操作有延迟。例如:当用户点击一个按钮,如果100ms内给出响应,那么用户就会觉得响应很及时,不会察觉到丝毫延迟感。
      • Animaton 现如今大多数设备的屏幕刷新频率是60Hz,也就是每秒钟屏幕刷新60次;因此网页动画的运行速度只要达到60FPS,我们就会觉得动画很流畅。
      • Idle RAIL规定,空闲周期内运行的任务不得超过50ms,当然不止RAIL规定,W3C性能工作组的Longtasks标准也规定了超过50毫秒的任务属于长任务,那么50ms这个数字是怎么得来的呢?浏览器是单线程的,这意味着同一时间主线程只能处理一个任务,如果一个任务执行时间过长,浏览器则无法执行其他任务,用户会感觉到浏览器被卡死了,因为他的输入得不到任何响应。为了达到100ms内给出响应,将空闲周期执行的任务限制为50ms意味着,即使用户的输入行为发生在空闲任务刚开始执行,浏览器仍有剩余的50ms时间用来响应用户输入,而不会产生用户可察觉的延迟。
      • Load如果不能在1秒钟内加载网页并让用户看到内容,用户的注意力就会分散。用户会觉得他要做的事情被打断,如果10秒钟还打不开网页,用户会感到失望,会放弃他们想做的事,以后他们或许都不会再回来。
      • 使用requestAnimationFrame

        • 即便你能保证每一帧的总耗时都小于16ms,也无法保证一定不会出现丢帧的情况,这取决于触发JS执行的方式。假设使用 setTimeout 或 setInterval 来触发JS执行并修改样式从而导致视觉变化;那么会有这样一种情况,因为setTimeout 或 setInterval没有办法保证回调函数什么时候执行,它可能在每一帧的中间执行,也可能在每一帧的最后执行。所以会导致即便我们能保障每一帧的总耗时小于16ms,但是执行的时机如果在每一帧的中间或最后,最后的结果依然是没有办法每隔16ms让屏幕产生一次变化,也就是说,即便我们能保证每一帧总体时间小于16ms,但如果使用定时器触发动画,那么由于定时器的触发时机不确定,所以还是会导致动画丢帧。现在整个Web只有一个API可以解决这个问题,那就是requestAnimationFrame,它可以保证回调函数稳定的在每一帧最开始触发。
      • 避免FSL

        • 先执行JS,然后在JS中修改了样式从而导致样式计算,然后样式的改动触发了布局、绘制、合成。但JavaScript可以强制浏览器将布局提前执行,这就叫 强制同步布局FSL

            //读取offsetWidth的值会导致重绘
           const newWidth = container.offsetWidth;
          
            //设置width的值会导致重排,但是for循环内部
            代码执行速度极快,当上面的查询操作导致的重绘
            还没有完成,下面的代码又会导致重排,而且这个重
            排会强制结束上面的重绘,直接重排,这样对性能影响
            非常大。所以我们一般会在循环外部定义一个变量,这里
            面使用变量代替container.offsetWidth;
           boxes[i].style.width = newWidth + 'px';
          }
      • 使用transform属性去操作动画,这个属性是由合成器单独处理的,所以使用这个属性可以避免布局与绘制。
      • 使用translateZ(0)开启图层,减少重绘重排。特别在移动端,尽量使用transform代替absolute。创建图层的最佳方式是使用will-change,但某些不支持这个属性的浏览器可以使用3D 变形(transform: translateZ(0))来强制创建一个新层。
      • 有兴趣的可以看看这篇文字 前端页面优化
      • 样式的切换最好提前定义好class,通过class的切换批量修改样式,避免多次重绘重排
      • 可以先切换display:none再修改样式
      • 多次的append 操作可以先插入到一个新生成的元素中,再一次性插入到页面中。
      • 代码复用,函数柯里化,封装高阶函数,将多次复用代码封装成普通函数(俗称方法),React中封装成高阶组件,ES6中可以使用继承,TypeScript中接口继承,类继承,接口合并,类合并。
      • 强力推荐阅读:阮一峰ES6教程
      • 以及什么是TypeScript以及入门
    04-11 13:09