【前端性能优化指南】首屏加载优化、内存泄漏、CSS页面性能优化、CSS Sprites等

前言

博主主页👉🏻蜡笔雏田学前端
专栏链接👉🏻【前端面试专栏】
今天学习前端面试题相关的知识！
感兴趣的小伙伴一起来看看吧~🤞

什么是CSS Sprites

将一个页面涉及到的所有图片都包含到一张大图中去，然后利用CSS的 background-image，background-repeat，background-position 的组合进行背景定位。 利用CSS Sprites能很好地减少网页的http请求，从而大大的提高页面的性能。

如何使用CSS提高页面性能

每一个网页都离不开css，但是很多人又认为，css主要是用来完成页面布局的，像一些细节或者优化，就不需要怎么考虑，实际上这种想法是不正确的。
作为页面渲染和内容展现的重要环节，css影响着用户对整个网站的第一体验。
因此，在整个产品研发过程中，css性能优化同样需要贯穿全程。

实现方式有很多种，主要有如下：

• 内联首屏关键CSS
• 异步加载CSS
• 资源压缩
• 合理使用选择器
• 减少使用昂贵的属性
• 不要使用@import

内联首屏关键CSS

在打开一个页面，页面首要内容出现在屏幕的时间影响着用户的体验，而通过内联css关键代码能够使浏览器在下载完html后就能立刻渲染。
而如果外部引用css代码，在解析html结构过程中遇到外部css文件，才会开始下载css代码，再渲染。
所以，CSS内联使用时，渲染时间提前。

注意：较大的css代码并不合适内联（初始拥塞窗口、没有缓存），而其余代码则采取外部引用方式。

异步加载CSS

在CSS文件请求、下载、解析完成之前，CSS会阻塞渲染，浏览器将不会渲染任何已处理的内容。
前面加载内联代码后，后面的外部引用css则没必要阻塞浏览器渲染。这时候就可以采取异步加载的方案，主要有如下：

• 使用javascript将link标签插到head标签最后

// 创建link标签
const myCSS = document.createElement( "link" );
myCSS.rel = "stylesheet";
myCSS.href = "mystyles.css";
// 插入到header的最后位置
document.head.insertBefore( myCSS, document.head.childNodes[ document.head.childNodes.length - 1 ].nextSibling );
1
2
3
4
5
6

• 设置link标签media属性为noexist，浏览器会认为当前样式表不适用当前类型，会在不阻塞页面渲染的情况下再进行下载。加载完成后，将media的值设为screen或all，从而让浏览器开始解析CSS。

<link rel="stylesheet" href="mystyles.css" media="noexist" onload="this.media='all'">
1

• 通过rel属性将link元素标记为alternate可选样式表，也能实现浏览器异步加载。同样别忘了加载完成之后，将rel设回stylesheet

<link rel="alternate stylesheet" href="mystyles.css" onload="this.rel='stylesheet'">
1

资源压缩

利用webpack、gulp/grunt、rollup等模块化工具，将css代码进行压缩，使文件变小，大大降低了浏览器的加载时间。

合理使用选择器

css匹配的规则是从右往左开始匹配，例如#markdown .content h3匹配规则如下：

• 先找到h3标签元素
• 然后去除祖先不是.content的元素
• 最后去除祖先不是#markdown的元素

如果嵌套的层级更多，页面中的元素更多，那么匹配所要花费的时间代价自然更高。
所以我们在编写选择器的时候，可以遵循以下规则：

• 不要嵌套使用过多复杂选择器，最好不要三层以上
• 使用id选择器就没必要再进行嵌套
• 通配符和属性选择器效率最低，避免使用

减少使用昂贵的属性

在页面发生重绘的时候，昂贵属性如box-shadow、border-radius、filter、透明度、:nth-child等，会降低浏览器的渲染性能。

不要使用@import

css样式文件有两种引入方式，一种是link元素，另一种是@import。
@import会影响浏览器的并行下载，使得页面在加载时增加额外的延迟，增添了额外的往返耗时，而且多个@import可能会导致下载顺序紊乱。

比如一个css文件index.css包含了以下内容：@import url(“reset.css”)
那么浏览器就必须先把index.css下载、解析和执行后，才下载、解析和执行第二个文件reset.css

其他

• 减少重排操作，以及减少不必要的重绘
• 了解哪些属性可以继承而来，避免对这些属性重复编写
• cssSprite，合成所有icon图片，用宽高加上backgroud-position的背景图方式显现出我们要的icon图，减少了http请求
• 把小的icon图片转成base64编码
• CSS3动画或者过渡尽量使用transform和opacity来实现动画，不要使用left和top属性

总结

css实现性能的方式可以从选择器嵌套、属性特性、减少http这三面考虑，同时还要注意css代码的加载顺序。

SPA（单页应用）首屏加载速度慢如何解决

说说常规的前端性能优化手段

• content方面

1. 减少HTTP请求：合并文件、CSS精灵、inline Image
2. 减少DNS查询：DNS查询完成之前浏览器不能从这个主机下载任何任何文件。方法：DNS缓存、将资源分布到恰当数量的主机名，平衡并行下载和DNS查询
3. 避免重定向：多余的中间访问
4. 使Ajax可缓存
5. 非必须组件延迟加载
6. 未来所需组件预加载
7. 减少DOM元素数量
8. 将资源放到不同的域下：浏览器同时从一个域下载资源的数目有限，增加域可以提高并行下载量
9. 减少iframe数量

• Server方面

1. 使用CDN
2. 添加Expires或者Cache-Control响应头
3. 对组件使用Gzip压缩
4. 配置ETag
5. Flush Buffer Early
6. Ajax使用GET进行请求
7. 避免空src的img标签

• Cookie方面

1. 减小cookie大小
2. 引入资源的域名不要包含cookie

• css方面

1. 将样式表放到页面顶部
2. 不使用CSS表达式
3. 不使用IE的Filter

• Javascript方面

1. 将脚本放到页面底部
2. 将javascript和css从外部引入
3. 压缩javascript和css
4. 删除不需要的脚本
5. 减少DOM访问
6. 合理设计事件监听器

• 图片方面

1. 优化图片：根据实际颜色需要选择色深、压缩
2. 优化css精灵
3. 不要在HTML中拉伸图片
4. 保证favicon.ico小并且可缓存

什么是内存泄漏？什么原因会导致呢？

内存泄露的解释：程序中己动态分配的堆内存由于某种原因未释放或无法释放。

• 根据JS的垃圾回收机制，当内存中引用的次数为0的时候内存才会被回收
• 全局执行上下文中的对象被标记为不再使用才会被释放

内存泄露的几种场景

• 全局变量过多。通常是变量未被定义或者胡乱引用了全局变量。

// main.js
// 场景1
function a(){
    b=10;
}
a();
b++;
1
2
3
4
5
6
7

• 定时器未及时清除

// 场景2
setTimeout(()=>{
    console.log(b)
},1000)
1
2
3
4

• 闭包。 未手动解决必包遗留的内存引用。定义了闭包就要消除闭包带来的副作用。

function closuer (){
    const b = 0;
    return (c)=> b + c
}

const render = closuer();

render();
render = null; // 手动设置为null，GC会自己去清除
1
2
3
4
5
6
7
8
9

• 事件监听未被移除。

function addEvent (){
 const node =  document.getElementById('warp');
    node.addEventListener('touchmove',()=>{
        console.log('In Move');
    })
}

const onTouchEnd = (){
   const node =  document.getElementById('warp');
   node.
}

useEffect(()=>()=>{
     const node =  document.getElementById('warp');
     node.removeEventListener('touchmove');
}) // 类似react 生命周期函数： componentWillUnmount
render(<div id='warp' onTouchEnd={onTouchEnd}>
 // code...
</div>)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19

• 缓存。建议所有缓存都设置好过期时间。

css加载会造成阻塞吗

结论

• css加载不会阻塞DOM树的解析
• css加载会阻塞DOM树的渲染
• css加载会阻塞后面js语句的执行

为了避免让用户看到长时间的白屏时间，我们应该尽可能的提高css加载速度，比如可以使用以下几种方法：

• 使用CDN（因为CDN会根据你的网络状况，替你挑选最近的一个具有缓存内容的节点为你提供资源，因此可以减少加载时间）
• 对css进行压缩（可以用很多打包工具，比如webpack,gulp等，也可以通过开启gzip压缩）
• 合理的使用缓存（设置cache-control，expires，以及E-tag都是不错的，不过要注意一个问题，就是文件更新后，你要避免缓存而带来的影响。其中一个解决防范是在文件名字后面加一个版本号）
• 减少http请求数，将多个css文件合并，或者是干脆直接写成内联样式（内联样式的一个缺点就是不能缓存）

原理解析

浏览器渲染的流程如下：

• HTML解析文件，生成DOM Tree，解析CSS文件生成CSSOM Tree
• 将Dom Tree和CSSOM Tree结合，生成Render Tree(渲染树)
• 根据Render Tree渲染绘制，将像素渲染到屏幕上

从流程我们可以看出来：

• DOM解析和CSS解析是两个并行的进程，所以这也解释了为什么CSS加载不会阻塞DOM的解析。
• 然而，由于Render Tree是依赖于DOM Tree和CSSOM Tree的，所以他必须等待到CSSOM Tree构建完成，也就是CSS资源加载完成（或者CSS资源加载失败）后，才能开始渲染。因此，CSS加载是会阻塞Dom的渲染的。
• 由于js可能会操作之前的Dom节点和css样式，因此浏览器会维持html中css和js的顺序。因此，样式表会在后面的js执行前先加载执行完毕。所以css会阻塞后面js的执行。

$今天的分享就到这里啦✨$

$原创不易，还希望各位大佬支持一下$

🤞 $点赞，你的认可是我创作的动力！$

⭐️ $收藏，你的青睐是我努力的方向！$

✏️ $评论，你的意见是我进步的财富！$