04-静态资源优化

04-静态资源优化

图片格式和应用场景

JPEG 格式

JPEG（Joint Photographic Experts Group）是一种针对彩色照片而广泛使用的有损压缩图形格式，属于位图。

常用文件扩展名为.jpg，也有 .jpeg和.jpe。JPEG 在互联网上常被应用于存储和传输照片。

• 适合：颜色丰富的照片、彩色图大焦点图、通栏 banner 图；结构不规则的图形。

• 不适合：线条图形和文字、图标图形，因为它的压缩算法不太这些类型的图形；并且不支持透明度。

PNG 格式

PNG（Portable Network Graphics）是一种无损压缩的位图图形格式，支持索引、灰度、RGB 三种颜色方案以及 Alpha 通道等特性。

PNG 最初是作为替代 GIF 来设计的，能够显示 256 色，文件比 JPEG 或者 GIF 大，但是 PNG 非常好的保留了图像质量。支持 Alpha 通道的半透明和透明特性。最高支持 24 位彩色图像（PNG-24）和 8 位灰度图像（PNG-8）。

• 适合：纯色、透明、线条绘图，图标；边缘清晰、有大块相同颜色区域；需要带半透明的图片。

• 适合：由于是无损存储，所以不太适合体积太大的彩色图像

比如说，如果你需要带透明背景的图片，此时就可以用 png 格式的图。

GIF 格式

GIF（Graphics Interchange Format）是一种位图图形格式，以 8 位色（即 256 种颜色）重现真彩色的图像，采用 LZW 压缩算法进行编码。

支持 256 色；仅支持完全透明和完全不透明；如果需要带动画效果的图片，GIF 是比较通用的选择。

• 适合：动画，图标。

• 不适合：每个像素只有 8 比特，不适合存储彩色图片。

Webp 格式

Webp 是一种现代图像格式，可为图像提供无损压缩和有损压缩，这使得它非常灵活。由 Google 在购买 On2 Technologies 后发展出来，以 BSD 授权条款发布。

Webp的优秀算法能同时保证图像质量和较小体积；可以插入多帧，实现动画效果；可以设置透明度；采用 8 位压缩算法。

无损的 Webp 比 PNG 小 26%，有损的 Webp 比 JPEG 小 25-34％，比 GIF 有更好的动画。

• 适合：适用于图形和半透明图像。

总结

• banner图、大图，可以用 jpg、webp格式。

• 图标、带透明背景的图，可以用 png 格式。

• 带动画效果的图，可以用 gif 格式。

图片优化的常见方法

1、用工具压缩图片

压缩 PNG 图片：

• 工具：node-pngquant-native

• 介绍：跨平台、压缩比特别高，压缩png24非常好。

安装方法：

npm install node-pngquant-native

压缩 JPEG 图片：

• 工具：jpegtran

• 官网：https://www.npmjs.com/package/jpegtran

• 介绍：跨平台，但压缩的比率只有80-90%。

安装方法：

npm install –g jpegtran

使用方法：

jpegtran -copy none -optimize -outfile output_file.jpg input_file.jpg

压缩 GIF 图：

• 工具：Gifsicle

• 官网（含安装方法）：https://www.lcdf.org/gifsicle/

• 介绍：Gifsicle 通过改变每帧比例，减小 gif文件大小，同时可以使用透明来达到更小的文件大小，是目前公认的最好的解决方案。

使用方法：

# 压缩命令。注意，这里是将压缩级别设置为3。如果将压缩级别设置为1或者2，则基本不压缩。
gifsicle --optimize=3 -o out_file.gif in_file.gif
# 裁掉透明部分
gifsicle --optimize=3 --crop-transparency -o out_file.gif in_file.gif

2、将图片尺寸跟随网络环境进行变化

具体方案：不同网络环境（Wifi/4G/3G）下，加载不同尺寸和像素的图片，通过在图片 URL 中添加参数来改变。

图片 url 举例1：（图片的原始url链接）

https://img12.360buyimg.com/img/s3866x3866_jfs/t1/149913/14/18648/719436/5fd8b9b5Eb697b825/7c23f3028aff8e2b.jpg

图片 url 举例2：（通过图片的url参数，将这张图的尺寸设置为200px）

https://img12.360buyimg.com/img/s200x200_jfs/t1/149913/14/18648/719436/5fd8b9b5Eb697b825/7c23f3028aff8e2b.jpg

3、响应式图片

方法1：通过 JavaScript 绑定事件，检测窗口大小，以此设置图片大小。

方法2：CSS媒体查询。

代码举例：（在 640px的窗口大小里，设置图片的尺寸为640px）

@media screen and (max-width:640px) {
  my_image{
    width:640px;
   }
 }

方法3：img标签的 srcset 属性。这个是 H5的新特性。

代码举例：

<img srcset="img-320w.jpg, img-640w.jpg 2x, img-960w.jpg 3x" src=“img-960w.jpg”
alt=“img”> （x 描述符：表示图像的设备像素）

4、逐步加载图像：lazyload、LQIP、LQIP

方法1、使用统一占位符。俗称图片的懒加载（lazyload）。

方法2、使用 LQIP 的图片加载方式。也就是说，在大图没有完全加载出来的情况下，先这张图对应的的低质量图片进行占位。

LQIP（Low Quality Image Placeholders）：低质量图像占位符。这种技术背后的想法是，在网络环境较差的情况下，你可以尽快向用户展示完全可用的网页，为他们提供更好的体验。即使在更好的网络连接上，这仍然为用户提供了更快的可用页面，并且改善了体验。

• 安装 LQIP 工具：npm install lqip

• GitHub源码：https://github.com/zouhir/lqip-loader

代码举例：（将目标图片转换为 LQIP 形式的图）

const lqip = require('lqip');
//文件路径
const file = './in.png';
//将输入的图片转为base64
lqip.base64(file).then(res => {
    // 色值
    console.log(res);
});
lqip.palette(file).then(res => {
    //这里输出的是base64的图片地址
    console.log(res);
});

另外，我们还可以使用 SQIP 的图片加载方式。

SQIP（SVG Quality Image Placeholders）： SVG 格式的图像占位符。

• 安装 SQIP 工具：npm install sqip

• GitHub 源码：https://github.com/axe312ger/sqip

代码举例：（将目标图片转换为 SQIP 形式的图）

const sqip = require('sqip');
const result =  sqip({
    filename: './input_file.png',
    numberOfPrimitives: 10 //可根据不同应用场景设置大小
});
console.log(result.final_svg);

5、雪碧图（Image spriting）

雪碧图是比较常见的图片优化方式，也就是把多张小图合并成一张大图。这样的话，就只需做一次网络请求，减少图片的 http 请求次数。

读者们可以自行查阅。

6、有些场景下，并不需要图片文件

有些场景下，并不需要图片，我们可以用其他的方式来代替图片。

举例：

• Web Font 代替图片

• 使用 Data URI 代替图片。base64就是属于 Data URI的方式。

7、在服务器端进行图片自动优化

图片服务器自动化优化是可以在图片 URL 链接上增加不同特殊参数，服务器自动化生成。通过这些参数，可以设置图片的不同格式、大小、质量。

常见处理方式：

• 图片裁剪：按长边、短边、填充、拉伸等缩放。

• 图片格式转换：支持 JPG，GIF，PNG，WebP 等，支持不同的图片压缩率。

• 图片处理：添加图片水印、高斯模糊、重心处理、裁剪边框等。

• AI 能力：鉴黄、涉政、智能抠图、智能排版、智能配色、智能合成等 AI 功能。

图片举例：

比如JD公司的图片链接，就会在服务器端做优化处理。通过修改图片链接中的参数，就能自动达到相应的优化效果。

原始图片链接：

https://img12.360buyimg.com/img/s3866x3866_jfs/t1/149913/14/18648/719436/5fd8b9b5Eb697b825/7c23f3028aff8e2b.jpg

将图片压缩为 200*150：

https://img12.360buyimg.com/img/s200x200_jfs/t1/149913/14/18648/719436/5fd8b9b5Eb697b825/7c23f3028aff8e2b.jpg

将图片转换为 webp 格式：

https://img12.360buyimg.com/img/s200x200_jfs/t1/149913/14/18648/719436/5fd8b9b5Eb697b825/7c23f3028aff8e2b.webp

将图片质量压缩至10%：

https://img12.360buyimg.com/img/s3866x3866_jfs/t1/149913/14/18648/719436/5fd8b9b5Eb697b825/7c23f3028aff8e2b.jpg.q10

HTML优化

1、精简 HTML 代码

• 减少 HTML 的嵌套。

• 减少 DOM 节点数。

• 减少无语义代码（比如: 消除浮动，其实可以用css来处理）。

• 删除 http 或者 https：如果URL的协议头和当前页面的协议头一致的，或者此 URL 在多个协议头都是可用的，则可以考虑删除协议头。

• 删除多余的空格、换行符、缩进和不必要的注释。

• 省略冗余标签和属性。

• 使用相对路径的 URL。

2、文件放在合适位置

• CSS 样式文件链接尽量放在页面头部。

CSS 加载不会阻塞 DOM tree 解析，但是会阻塞 DOM Tree 渲染，也会阻塞后面 JS 执行。

任何 body 元素之前，可以确保在文档部分中解析了所有 CSS 样式（内联和外联），从而减少了浏览器必须重排文档的次数。

如果放置页面底部，就要等待最后一个 CSS 文件下载完成，此时会出现”白屏”，影响用户体验。

• JS 引用放在 HTML 底部

防止 JS 在加载、解析、执行时，阻塞了页面后续元素的正常渲染。

4、增强用户体验

• 设置 favicon.ico

网站如果不设置 favicon.ico，控制台会报错。另外页面加载过程中如果没有图标，则会出现 loading 过程，也不利于记忆网站品牌，建议统一添加。

• 增加首屏必要的 CSS 和 JS

页面如果需要等待所的依赖的 JS 和 CSS 加载完成才显示，则在渲染过程中页面会一直显示空白，影响用户体验，建议在首屏增加必要的 CSS 和 JS，比如页面框架背景图片或者loading 图标，内联在 HTML 页面中。这样做，首屏能快速显示出来，缓解用户焦虑。现在很多网页在初始化的时候，流行做骨架屏，小伙伴们也可以研究下。

CSS优化

1、提升 CSS 渲染性能

• 谨慎使用 expensive 属性，这类属性比较耗浏览器的性能。比如：nth-child 伪类；position: fixed 定位。

• 尽量减少样式的层级数。

比如：div ul li span i {color: blue;}这样的层级就太深了。建议给 i 标签设置 class属性，然后通过class直接设置样式属性，可以提升浏览器的查询效率。

• 尽量避免使用占用过多 CPU 和内存的属性。比如：text-indnt:-99999px。

• 尽量少使用耗电量大的属性。比如：CSS3 3D transforms、CSS3 transitions、Opacity 这样的属性会消耗GPU。

2、合适使用 CSS 选择器

• 尽量避免使用 CSS 表达式。

比如 background-color: expression( (new Date()).getHours()%2 ? "#FFF" : "#000" );这个属性的意思是，每间隔两小时，改变白景色。

• 尽量避免使用通配选择器。

比如 body > a {font-weight:blod;}这样的属性，可能会把 body 里所有的标签遍历一遍，才找到 a 标签，比较耗时。

• 尽量避免类正则的属性选择器：*=， |=， ^=， $=

3、提升 CSS 文件加载性能

• 使用外链的 CSS。

我们知道，内联的 css 是在html 内部写的。相比之下，外链的 CSS文件是放在CDN上的，可以缓存，既能减少 html 页面的体积大小，也能利用缓存减少资源的请求。

• 尽量避免使用 @import 方法

整个CSS加载完成后，浏览器会把 import 中所有依赖的文件全部加载完成后，浏览器才会接着往下渲染。这个过程会阻塞CSS文件的加载过程。

4、精简 CSS 代码

• 使用缩写语句

• 删除不必要的零。比如 0.2 可以写成 .2

• 删除不必要的单位，比如 0px 可以写成 0

• 删除过多的空格；注释言简意赅

• 尽量减少样式表的大小

当然，很多地方可以在编译时，通过压缩工具来处理；但是我们在写代码时，也应该有良好的编码习惯。

5、合理使用 Web Fonts

• 将字体文件部署在 CDN 上。

• 或者将字体以 base64 形式保存在 CSS 中并通过 localStorage 进行缓存

• Google 字体库因为某些不可抗拒原因，应该使用国内托管服务

6、CSS 动画优化

• 尽量避免同时出现过多动画。

• 延迟动画初始化：让其他的重要的CSS样式优先渲染。

• 结合 SVG。

JavaScript 总体优化

提升 JavaScript 文件加载性能

加载元素的顺序 CSS 文件放在 里， JavaScript 文件放在 里。

JavaScript 变量和函数优化

• 尽量使用 id 选择器

• 尽量避免使用 eval

• JavaScript 函数尽可能保持简洁

• 使用事件节流函数

• 使用事件委托

JavaScript 动画优化

• 避免添加大量 JavaScript 动画

• 尽量使用 CSS3 动画

• 尽量使用 Canvas 动画

• 合理使用 requestAnimationFrame 动画代替 setTimeout、setInterval

• requestAnimationFrame可以在正确的时间进行渲染，setTimeout（callback）和setInterval（callback）无法保证 callback 回调函数的执行时机。

合理使用缓存

• 合理缓存 DOM 对象

• 缓存列表长度

• 使用可缓存的 Ajax

JavaScript 缓存优化

Cookie

通常由浏览器存储，然后将 Cookie 与每个后续请求一起发送到同一服务器。收到HTTP 请求时，服务器可以发送带有 Cookie 的 header 头。可以给 Cookie 设置有效时间。

应用：

• 会话管理：登录名，购物车商品，游戏得分或服务器应要记录的其他任何内容

• 个性化：用户首选项，主题或其他设置

• 跟踪：记录和分析用户行为，比如visitkey

sessionStorage

创建一个本地存储的键/值对。

应用：

• 缓存。

• 页面应用页面之间传值。

LocalStorage

本地存储。

应用于：

• 缓存静态文件内容 JavaScript /CSS（比如百度M站首页）

• 缓存不常变更的 API 接口数据

• 储存地理位置信息

• 浏览在页面的具体位置

IndexedDB

索引数据库。

应用：

• 客户端存储大量结构化数据

• 没有网络连接的情况下使用（比如 Google Doc、石墨文档）

• 将冗余、很少修改、但经常访问的数据，以避免随时从服务器获取数据

JavaScript 模块化加载方案和选型

• CommonJS

旨在 Web 浏览器之外为 JavaScript 建立模块生态系统。Node.js 模块化方案受 CommonJS。

• AMD (Asynchronous Module Definition)（异步模块定义）规范。

RequireJS 模块化加载器：基于 AMD API 实现。

• CMD（ Common Module Definition）（通用模块定义）规范。

SeaJS 模块化加载器：遵循 CMD API 编写。

• ES6 import。

减少回流和重绘重要举措

CSS

• 避免过多样式嵌套

• 避免使用 CSS 表达式

• 使用绝对定位，可以让动画元素脱离文档流

• 避免使用 table 布局

• 尽量不使用 float 布局

• 图片最好设置好 width 和 height

• 尽量简化浏览器不必要的任务，减少页面重新布局

• 使用 Viewport 设置屏幕缩放级别

• 避免频繁设置样式，最好把新 style 属性设置完成后，进行一次性更改

• 避免使用引起回流/重绘的属性，最好把相应变量缓存起来

JavaScript

• 最小化回流和重排：为了减少回流发生次数，避免频繁或操作 DOM，可以合并多次对 DOM 修改，然后一次性批量处理。

• 控制绘制过程和绘制区域：绘制过程开销比较大的属性设置应该尽量避免减少使用；同时，减少绘制区域范围。

DOM 编程优化的⽅式方法

控制 DOM 大小

众所周知，页面交互卡顿和流畅度很大一部分原因就是页面有大量 DOM 元素。想象一下，从一个上万节点的 DOM 树上，使用 querySelectorAll 或 getElementByTagName 方法查找某一个节点，是非常耗时的。另外元素绑定事件，事件冒泡和事件捕获的执行也会相对耗时。

通常控制 DOM 大小的技巧包括：

• 合理的业务逻辑

• 延迟加载即将呈现的内容

简化 DOM 操作

对DOM节点的操作统一处理后，再统一插入到 DOM Tree中。

可以使用 fragment，尽量不在页面 DOM Tree 里直接操作。

现在流行的框架 Angular、React、Vue 都在使用虚拟 DOM 技术，通过 diff 算法简化和减少 DOM 操作。

静态文件压缩工具介绍

HTML 压缩工具：

• html-minifier：https://www.npmjs.com/package/html-minifier

CSS 压缩工具：

• clean-css：https://www.npmjs.com/package/clean-css

JavaScript 压缩工具：

• uglify-js：https://www.npmjs.com/package/uglify-js

• 使用方法：uglifyjs in.js -o out.js

静态⽂文件打包⽅方案

• 公共组件拆分

• 压缩： JavaScript /CSS/图片

• 合并： JavaScript /CSS 文件合并，CSS Sprite

• Combo： JavaScript /CSS 文件

静态⽂文件版本号更新策略

缓存更新：CDN 或 ng 后台刷新文件路径，更新文件header头。

文件 name.v1-v100.js：

• 大功能迭代每次新增一个大版本，比如由 v1 到 v2

• 小功能迭代新增加 0.0.1 或者 0.1.0，比如从 v1.0.0 至 v1.0.1

• 年末 ng 统一配置所有版本 302 至最新版

时间戳.文件 name.js：以每次上线时间点做差异。

hash.文件。以文件内容 hash 值做 key。

前端构建工具介绍和选型建议

常用构建工具

• Gulp：通过流（Stream）来简化多个任务间的配置和输出，配置代码相对较少。

• Webpack：预编译，中间文件在内存中处理，支持多种模块化，配置相对很简单。

• FIS

webpack 打包优化

• 定位体积大的模块

• 删除没有使用的依赖

• 生产模式进行公共依赖包抽离

• 开发模式进行 DLL & DllReference 方式优化