快速优化 Web 性能的10 个手段

时间:2022-07-24
本文章向大家介绍快速优化 Web 性能的10 个手段，主要内容包括其使用实例、应用技巧、基本知识点总结和需要注意事项，具有一定的参考价值，需要的朋友可以参考一下。
// 每日前端夜话 第388篇
// 正文共：2700 字
// 预计阅读时间：10 分钟

优化网站的性能需要花费大量的时间，并且如果要根据自己的需求进行优化则花费的时间可能更多。

在本文中，我将向你展示 10 个快速优化 Web 性能的手段，能在 5 分钟内用于你自己的网站。这些捷径对你的代码库或服务器配置几乎没有什么影响。它们简单且容易实现，无需详细了解它们的原理，并且能够对你的性能产 生重大影响。

1. 使用文本压缩

使用文本压缩，可以最大程度地减少通过网络传输的字节数。有几种压缩算法。gzip[1] 是最受欢迎的，但 Brotli[2] 是一种更新甚至更好的压缩算法。如果要检查服务器是否支持 Brotli，则可以使用 Brotli.pro[3] 工具。

如果你的服务器不支持 Brotli，则可以按照以下简单指南进行安装：

  • Nginx on Linux[4]
  • Apache[5]
  • NodeJs - Express[6]

这是你能够免费得到的第一个优化手段，大多数托管平台或 CDN 默认都会提供压缩。

2. 图像压缩

未压缩的图像是潜在的巨大性能瓶颈。如果不对图像进行压缩，将会消耗很大的带宽。有几种有用的工具可用于快速压缩图像，而不会损失可见质量。我通常使用 Imagemin[7]。它支持多种图像格式，你可以在命令行界面下使用[8]或使用 npm 模块[9]。

imagemin img/* --out-dir=dist/images

你可以将 npm 模块用到 webpack、gulp 或 grunt 等打包程序中。

const imagemin = require('imagemin');
const imageminMozjpeg = require('imagemin-mozjpeg');

(async() => {
  const files = await imagemin(
      ['img/*.jpg'],
      {
        destination: 'dist/img',
        plugins: [
          imageminMozjpeg({quality: 60}),
        ]
      }
  );
  console.log(files);
})();

一般情况下可将 4MB 大小的文件减小到 100kB。可以在 Github 中查看演示代码[10]。

单位

文件大小，无压缩

压缩文件大小

文件大小减少百分比

Bytes

4156855 Bytes

103273 Bytes

-97%

MB/kB

4MB

103 kB

-97%

3.图片格式

使用现代图像格式可以真正提高性能。WebP 图像比 JPEG 和 PNG 都小，通常小 25％～ 35％。WebP 得到了浏览器的广泛支持[11]。

我们使用 imagemin npm 包并为其添加 WebP 插件[12]。以下代码可将图像的 WebP 版本输出到 dist 文件夹中。

const imagemin = require('imagemin');
const imageminWebp = require('imagemin-webp');

(async() => {
  const files = await imagemin(
      ['img/*.jpg'],
      {
        destination: 'dist/img',
        plugins: [
          imageminWebp({quality: 50})
        ]
      }
  );
  console.log(files);
})();

再看一下文件大小：

单位

文件大小，无压缩

压缩文件大小

文件大小减少百分比

Bytes

4156855 Bytes

58940 Bytes

-98%

MB/kB

4MB

59 kB

-98%

结果表明，与原始图像相比，文件大小减少了 98％，并且与压缩的 JPG 文件相比，WebP 更加明显的压缩了图像。WebP 版本比压缩的 JPEG 版本小 43％。

4. 图像惰性加载

图像惰性加载是一种在以后加载暂时不显示在屏幕上的图像的技术。当解析器遇到图像时立即加载的话会减慢初始页面的加载速度。使用惰性加载，可以加速页面加载过程并稍后加载图像。使用 lazysizes[13] 可以轻松完成此操作。你可以把下面这样的代码：

<img src="image.jpg" alt="">

改为：

<img data-src="image.jpg" class="lazyload" alt="">

lazysizes 库会处理其余的工作，可以使用浏览器进行验证。打开你的站点并找到图像标签。如果该 class 从 lazyload 变成了 lazyloaded，则意味着它可以正常工作。

5. 缓存你的资源：HTTP 缓存头

缓存是一种可以快速提高网站速度的方法。它减少了老用户的页面加载时间。如果你有权限访问服务器缓存，则用起来非常简单。

你可以使用以下 API 进行缓存：

  • Cache-Control[14]
  • ETag[15]
  • Last-Modified[16]

6. 内联关键 CSS：推迟非关键 CSS

CSS 是渲染阻止的。这意味着浏览器必须先下载并处理所有 CSS 文件，然后才能绘制像素。通过内联关键的 CSS，可以大大加快此过程。

你可以按照以下步骤进行操作：

识别关键的 CSS

如果你不知道你的关键 CSS 是什么，则可以通过 Critcal[17]、CriticalCSS[18] 或 Penthouse[19] 来帮忙。这些库都用来从给定视口中可见的 HTML 文件中提取 CSS。

下面是使用 criticalCSS 的例子。

var criticalcss = require("criticalcss");

var request = require('request');
var path = require( 'path' );
var criticalcss = require("criticalcss");
var fs = require('fs');
var tmpDir = require('os').tmpdir();

var cssUrl = 'https://web.dev/app.css';
var cssPath = path.join( tmpDir, 'app.css' );
request(cssUrl).pipe(fs.createWriteStream(cssPath)).on('close', function() {
  criticalcss.getRules(cssPath, function(err, output) {
    if (err) {
      throw new Error(err);
    } else {
      criticalcss.findCritical("https://web.dev/", { rules: JSON.parse(output) }, function(err, output) {
        if (err) {
          throw new Error(err);
        } else {
          console.log(output);
          // 将其保存到文件以进行第 2 步
        }
      });
    }
  });
});

内联关键 CSS

当 HTML 解析器遇到 style 标签时会立即处理关键的 CSS。

<head>
  <style>
  body {...}
  /* ... 其余的关键CSS */
  </style>
</head>

延迟不重要的 CSS

非关键的 CSS 不需要立即进行处理。浏览器可以在 onload 事件之后再加载它，使用户不必等待。

<link rel="preload" href="/assets/styles.css" as="style" onload="this.onload=null;this.rel='stylesheet'">
<noscript><link rel="stylesheet" href="/assets/styles.css"></noscript>

7. JavaScript 异步及延迟加载

JavaScript 是 HTML 解析器阻止的。浏览器必须等待 JavaScript 执行才能完成对 HTML 的解析。但是你可以告诉浏览器等待 JavaScript 执行。

异步加载 JavaScript

通过 async 属性，你可以告诉浏览器异步加载脚本。

<script src="app.js" async></script>

Defer JavaScript

defer 属性告诉浏览器在 HTML 解析器完成文档解析之后再运行脚本，但在事件发生之前，将会触发 DOMContentLoaded。

<script src="app.js" defer></script>

调整内联脚本的位置

内联脚本会立即执行，浏览器对其进行解析。因此，你可以将它们放在 HTML 的末尾，紧接在 body 标记之前。

8. 使用资源提示加快交付速度。

资源提示[20]能够诉浏览器以后可能加载什么页面。该规范定义了四个原语：

  • preconnect（预连接）
  • dns-prefetch（DNS 预取）
  • prefetch（预取）
  • prerender（预渲染）

另外，关于资源提示，我们将 preload[21] 关键字用于 link 属性。

preconnect

下面的代码告诉浏览器你要建立与另一个域的连接。浏览器将为此连接做准备。使用预连接链接标签可以将加载时间缩短 100–500 ms。那么什么时候应该用它呢？直白的说：当你知道在哪里拿东西但不知道该怎么拿。比如哈希样式文件（styles.2f2k1kd.css）这类的东西。

 <link rel="preconnect" href="https://example.com">

dns-prefetch

如果你想告诉浏览器将要建立与非关键域的连接，则可以用 dns-prefetch 进行预连接。这大约能够为你节省 20–120 毫秒。

 <link rel="dns-prefetch" href="http://example.com">

prefetch

使用预取，你可以告诉浏览器下载链接标记中所指的整个网站。你可以预取页面或资源。预取在加快网站速度方面非常有用，但是要注意有可能降低网站速度的情况。

低端设备或网速较慢的情况下可能会遇到问题，因为浏览器会一直忙于预取。你可以考虑将预取与自适应加载结合使用，也可以将智能预取与 quicklink[22] 和 Guess.js[23] 结合使用：

<link rel="prefetch" href="index.html" as="document">
<link rel="prefetch" href="main.js" as="script">
<link rel="prefetch" href="main.css" as="style">
<link rel="prefetch" href="font.woff" as="font">
<link rel="prefetch" href="image.webp" as="image">

prerender

<link rel="prerender" href="https://example.com/content/to/prerender">

使用预渲染时，将会先加载内容，然后在后台渲染。当用户导航到预渲染的内容时，内容会立即显示。

preload

借助预加载功能，浏览器会得到引用的资源很重要的提示，应尽快获取。现代浏览器很擅长于对资源进行优先级排序，所以应该只对关键资源使用预加载。可考虑用预连接和预取代替，或者尝试使用 instant.page[24]。

<link rel="preload" as="script" href="critical.js">

9. 使用 Google Fonts

Google Fonts 很不错。他们提供了优质的服务，并且应用广泛。如果你不想自己托管字体，那么 Google 字体是一个很不错的选择。但是你应该注意如何实现它们。Harry Roberts[25] 写了一篇非常出色的文章，内容涉及怎样用 Google Fonts 来为网站加速[26]。强烈建议阅读。

如果你只想知道怎样用，可以通过下面的代码段进行 Google 字体集成，但功劳归功于 Harry。

<link rel="preconnect" href="https://fonts.gstatic.com" crossorigin/>
<link rel="preload" as="style" href="https://fonts.googleapis.com/css2?family=...&display=swap"/>
<link rel="stylesheet" href="https://fonts.googleapis.com/css2?family=...&display=swap" media="print" onload="this.media='all'"/>
<noscript><link rel="stylesheet" href="https://fonts.googleapis.com/css2?family=...&display=swap"/></noscript>

10. 用 service worker 来缓存你的资源

service worker 是浏览器在后台运行的脚本。缓存是最常用的功能之一，也是你最应该使用的功能。我认为这不是选择问题。通过 service worker 实施缓存，可以使用户与你的站点之间的交互速度更快，而且即使用户断网也可以访问你的网站。

总结

在本文中，我向你介绍 10 个快速优化 Web 性能的手段，能在 5 分钟内用于你自己的网站。你可以在 GitHub 中找到相关资源[27]。

精彩文章回顾,点击直达

Reference

[1]

gzip: https://www.youtube.com/watch?v=whGwm0Lky2s&feature=youtu.be&t=14m11s

[2]

Brotli: https://opensource.googleblog.com/2015/09/introducing-brotli-new-compression.html

[3]

Brotli.pro: https://www.brotli.pro/

[4]

Nginx on Linux: https://computingforgeeks.com/how-to-enable-gzip-brotli-compression-for-nginx-on-linux/

[5]

Apache: https://bash-prompt.net/guides/apache-brotoli/

[6]

NodeJs - Express: https://web.dev/codelab-text-compression-brotli/

[7]

Imagemin: https://github.com/imagemin/imagemin

[8]

在命令行界面下使用: https://github.com/imagemin/imagemin-cli

[9]

npm 模块: https://www.npmjs.com/package/imagemin

[10]

Github中查看演示代码: https://github.com/marcradziwill/web-performance-quick-wins-tutorial

[11]

WebP 得到了浏览器的广泛支持: https://caniuse.com/#feat=webp

[12]

WebP 插件: https://www.npmjs.com/package/imagemin-webp

[13]

lazysizes: https://github.com/aFarkas/lazysizes

[14]

Cache-Control: https://developer.mozilla.org/de/docs/Web/HTTP/Headers/Cache-Control#Browser_compatibility

[15]

ETag: https://developer.mozilla.org/docs/Web/HTTP/Headers/ETag#Browser_compatibility

[16]

Last-Modified: https://developer.mozilla.org/docs/Web/HTTP/Headers/Last-Modified#Browser_compatibility

[17]

Critcal: https://github.com/addyosmani/critical

[18]

CriticalCSS: https://github.com/filamentgroup/criticalCSS

[19]

Penthouse: https://github.com/pocketjoso/penthouse

[20]

资源提示: https://www.w3.org/TR/resource-hints/

[21]

preload: https://www.w3.org/TR/preload/

[22]

quicklink: https://github.com/GoogleChromeLabs/quicklink

[23]

Guess.js: https://github.com/guess-js

[24]

instant.page: https://instant.page/

[25]

Harry Roberts: https://csswizardry.com/

[26]

怎样用 Google Fonts 来为网站加速: https://csswizardry.com/2020/05/the-fastest-google-fonts/

[27]

GitHub 中找到相关资源: https://github.com/marcradziwill/web-performance-quick-wins-tutorial

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