目錄

• 問題前瞻
• 瀏覽器渲染
• 1.瀏覽器渲染圖解
• 2.css解析規(guī)則
• 3.js加載和執(zhí)行機制
• 4.圖片的加載和渲染機制
• 性能優(yōu)化
• css優(yōu)化
• 使用
• 減少資源請求
• 延遲加載圖像
• 大促活動實踐
• 2.1 懶加載與異步加載
• 2.2.資源整合
• 2.3預解析與預加載
• 總結(jié)

問題前瞻

1. 為什么css需要放在頭部？

2. js為什么要放在body后面？

3. 圖片的加載和渲染會阻塞頁面DOM構(gòu)建嗎？

4. dom解析完才出現(xiàn)頁面嗎？

5. 首屏時間根據(jù)什么來判定？

瀏覽器渲染

1.瀏覽器渲染圖解

瀏覽器渲染頁面主要經(jīng)歷了下面的步驟：

1.處理 HTML 標記并構(gòu)建 DOM 樹。

2.處理 CSS 標記并構(gòu)建 CSSOM 樹。

3.將 DOM 與 CSSOM 合并成一個渲染樹。

4.根據(jù)渲染樹來布局，以計算每個節(jié)點的幾何信息。

5.將各個節(jié)點繪制到屏幕上。

為構(gòu)建渲染樹，瀏覽器大體上完成了下列工作：

從 DOM 樹的根節(jié)點開始遍歷每個可見節(jié)點。某些節(jié)點不可見（例如腳本標記、元標記等），因為它們不會體現(xiàn)在渲染輸出中，所以會被忽略。某些節(jié)點通過 CSS 隱藏，因此在渲染樹中也會被忽略，例如，上例中的 span 節(jié)點---不會出現(xiàn)在渲染樹中，---因為有一個顯式規(guī)則在該節(jié)點上設置了“display: none”屬性。對于每個可見節(jié)點，為其找到適配的 CSSOM 規(guī)則并應用它們。發(fā)射可見節(jié)點，連同其內(nèi)容和計算的樣式

根據(jù)以上解析，DOM樹和CSSOM樹的構(gòu)建對于頁面性能有非常大的影響，沒有DOM樹，頁面基本的標簽塊都沒有，沒有樣式，頁面也基本是空白的。所以具體css的解析規(guī)則是什么？js是怎么影響頁面渲染的？了解了這些，我們才能有的放矢，對頁面性能進行優(yōu)化。

2.css解析規(guī)則

<div id="div1">        <div>    <div>        ...    </div>    <div>        <div>    ...        </div>        <div>    ...        </div>    </div>        </div>        <div>    <div>        <div>    ...        </div>    </div>        </div>    </div>

#div1 .c .d {}    

.f .c .d {}    

.a .c .e {}    

#div1 .f {}    

.c .d{}

從左向右的匹配規(guī)則

從右向左的匹配規(guī)則

如果css從左向右解析，意味著我們需要遍歷更多的節(jié)點。不管樣式規(guī)則寫得多細致，每一個dom結(jié)點仍然需要遍歷，因為整個style rules還會有其它公共樣式影響。如果從右向左解析，因為子元素只有一個父元素，所以能夠很快定位出當前dom符不符合樣式規(guī)則。

3.js加載和執(zhí)行機制

首先明確一點，我們可以通過js去修改網(wǎng)頁的內(nèi)容，樣式和交互等，這一意味著js會影響頁面的dom結(jié)構(gòu)，如果js和dom構(gòu)建并行執(zhí)行，那么很容易會出現(xiàn)沖突，所以js在執(zhí)行時必然會阻塞dom和cssom的構(gòu)建過程，不論是外部js還是內(nèi)聯(lián)腳本。

js的位置是否影響dom解析？

首先我們?yōu)槭裁刺岢裫s放在body標簽的后面去加載，因為從demo上看無論是放在head還是放在body后加載js，頁面domcontentload的時間都是一樣的：

我們從圖中可以看出js的加載和執(zhí)行是阻塞dom解析的，但是因為頁面并不是一次就渲染完成，所以我們需要做的是盡量讓用戶看到首屏的部分被渲染出來，js放在頭部，則頁面的內(nèi)容區(qū)域還沒有解析到就被阻塞了，導致用戶看到的是白屏，而js放在body后面，盡管此時頁面dom仍然沒有解析完成，但是已經(jīng)渲染出一部分樓層了，這也是為什么我們比較看重頁面的首屏時間。

只有DOM和CSSOM樹構(gòu)建好后并合并成渲染樹才能開始繪制頁面圖形，那是不是把整個DOM樹和CSSOM樹構(gòu)建好后才能開始繪制頁面？這顯然是不符合我們平時訪問頁面的認知的，實際上：

為達到更好的用戶體驗，呈現(xiàn)引擎會力求盡快將內(nèi)容顯示在屏幕上。它不必等到整個 HTML 文檔解析完畢之后，就會開始構(gòu)建呈現(xiàn)樹和設置布局。在不斷接收和處理來自網(wǎng)絡的其余內(nèi)容的同時，呈現(xiàn)引擎會將部分內(nèi)容解析并顯示出來。

具體瀏覽器什么時候進行首次繪制？可以查看本文對瀏覽器首次渲染時間點的探究。

4.圖片的加載和渲染機制

首先我們解答一下上面的問題：圖片的加載與渲染會不會阻塞頁面渲染？答案是圖片的加載和渲染不會影響頁面的渲染。

那么標簽中的圖片和樣式中的圖片的加載和渲染時間是什么樣的呢？

解析HTML【遇到標簽加載圖片】 —> 構(gòu)建DOM樹加載樣式 —> 解析樣式【遇到背景圖片鏈接不加載】 —> 構(gòu)建樣式規(guī)則樹加載javascript —> 執(zhí)行javascript代碼把DOM樹和樣式規(guī)則樹匹配構(gòu)建渲染樹【遍歷DOM樹時加載對應樣式規(guī)則上的背景圖片】計算元素位置進行布局繪制【開始渲染圖片】

當然把DOM樹和樣式規(guī)則樹匹配構(gòu)建渲染樹時，只會把可見元素和它對應的樣式規(guī)則結(jié)合一起產(chǎn)出到渲染樹，這就意味有不可見元素，當匹配DOM樹和樣式規(guī)則樹時，若發(fā)現(xiàn)一個元素的對應的樣式規(guī)則上有display:none，瀏覽器會認為該元素是不可見的，因此不會把該元素產(chǎn)出到渲染樹上。

性能優(yōu)化

css優(yōu)化

1.盡量減少層級

#div p.class {        color: red;    }        .class {        color: red;    }

層級減少，意味者匹配時遍歷的dom就少。
關于less嵌套的書寫規(guī)范也基于這個道理。

2.使用類選擇器而不是標簽選擇器

減少匹配次數(shù)

3.按需加載css

(function(){        window.gConfig =  window.gConfig || {};        window.gConfig.isMobile = /iPhone|iPad|iPod|Android/i.test(navigator.userAgent);        var hClassName;        if(window.gConfig.isMobile){    hClassName = " phone";        document.write("<link rel="stylesheet"  rel="external nofollow"  />");    document.write("<link rel="preload"  rel="external nofollow"  crossorigin="anonymous" as="script" />");            }else{    hClassName = " pc";        document.write("<link rel="stylesheet"  rel="external nofollow"  />");    document.write("<link rel="preload"  rel="external nofollow"  crossorigin="anonymous" as="script" />");            }        var root = document.documentElement;        root.className += hClassName ;        })();

async 與 defer

[來自https://www.growingwiththeweb.com/2014/02/async-vs-defer-attributes.html]

使用

• 如果腳本是模塊化的并且不依賴于任何腳本，請使用async。
• 如果該腳本依賴于另一個腳本或由另一個腳本所依賴，則使用defer。

減少資源請求

瀏覽器的并發(fā)數(shù)量有限，所以為了減少瀏覽器因為優(yōu)先加載很多不必要資源，以及網(wǎng)絡請求和響應時間帶來的頁面渲染阻塞時間，我們首先應該想到的是減少頁面加載的資源，能夠盡量用壓縮合并，懶加載等方法減少頁面的資源請求。

延遲加載圖像

盡管圖片的加載和渲染不會影響頁面渲染，但是為了盡可能地優(yōu)先展示首屏圖片和減少資源請求數(shù)量，我們需要對圖片做懶加載。

document.addEventListener("DOMContentLoaded", function() {        let lazyImages = [].slice.call(document.querySelectorAll("img.lazy"));        let active = false;            const lazyLoad = function() {    if (active === false) {        active = true;            setTimeout(function() {    lazyImages.forEach(function(lazyImage) {        if ((lazyImage.getBoundingClientRect().top <= window.innerHeight && lazyImage.getBoundingClientRect().bottom >= 0) && getComputedStyle(lazyImage).display !== "none") {        lazyImage.src = lazyImage.dataset.src;        lazyImage.srcset = lazyImage.dataset.srcset;        lazyImage.classList.remove("lazy");            lazyImages = lazyImages.filter(function(image) {        return image !== lazyImage;        });            if (lazyImages.length === 0) {        document.removeEventListener("scroll", lazyLoad);        window.removeEventListener("resize", lazyLoad);        window.removeEventListener("orientationchange", lazyLoad);        }    }    });        active = false;        }, 200);    }        };            document.addEventListener("scroll", lazyLoad);        window.addEventListener("resize", lazyLoad);        window.addEventListener("orientationchange", lazyLoad);    });

大促活動實踐

2.1 懶加載與異步加載

懶加載與異步加載是大促活動性能優(yōu)化的主要手段，直白的說就是把用戶不需要或者不會立即看到的頁面數(shù)據(jù)與內(nèi)容全都挪到頁面首屏渲染完成之后去加載，極限減小頁面首屏渲染的數(shù)據(jù)加載量與js，css執(zhí)行帶來的性能損耗。

2.1.1 導航下拉的異步加載

導航的下拉內(nèi)容是一塊結(jié)構(gòu)非常復雜的html片段，如果直接加載，瀏覽器渲染的時間會拖慢頁面整體的加載時間：

所有我們需要通過異步加載方式來獲取這段html片段，等頁面首屏渲染結(jié)束后再添加到頁面上,大致的代碼如下:

$.ajax({        url: url, async: false, timeout: 10000,        success: function (data) {    container.innerHTML = data;    var appendHtml = $("<div>" + container.querySelector("#footer").innerHTML + "</div>");    var tempHtml = "<div>" + "<script type="text/html" id="header-lazyload-html-drop" data-holder="#holder-drop">" + appendHtml.find("#header-lazyload-html-drop").html() + "<\/script><script type="text/html" id="header-lazyload-html-mbnav" data-holder="#holder-mbnav">" + appendHtml.find("#header-lazyload-html-mbnav").html() + "<\/script></div>";    $("#footer").append(tempHtml);        feloader.onLoad(function () {        feloader.use("@cloud/common-resource/header", function () {        });        $("#footer").css("display", "block");    });        },        error: function (XMLHttpRequest, textStatus, errorThrown) {    console.log(XMLHttpRequest.status, XMLHttpRequest.readyState, textStatus);        },    });

2.1.2 圖片懶加載

官網(wǎng)的cui套件中已經(jīng)有l(wèi)azyload的插件支持圖片懶加載,使用方法頁非常簡單：

官網(wǎng)的cui套件中已經(jīng)有l(wèi)azyload的插件支持圖片懶加載,使用方法頁非常簡單：<divclass="list"><imgclass="lazyload"data-src="http://www.placehold.it/375x200/eee/444/1"src="占位圖片URL"/><imgclass="lazyload"data-src="http://www.placehold.it/375x200/eee/444/2"src="占位圖片URL"/><imgclass="lazyload"data-src="http://www.placehold.it/375x200/eee/444/3"src="占位圖片URL"/><divclass="lazyload"data-src="http://www.placehold.it/375x200/eee/444/3"></div>    ...</div>

從代碼我們差不多可以猜出圖片懶加載的原理，其實就是我們通過覆蓋img標簽src屬性，使得img標簽開始加載時由于沒有src的具體圖片地址而不去加載圖片，等到重要資源加載完之后，通過監(jiān)聽onload的時間或者滾動條的滾動時機再去重寫對應標簽的src值來達到圖片懶加載：

/**    * load image    * @param {HTMLElement} el - the image element    * @private    */        _load(el) {    let source = el.getAttribute(ATTR_IMAGE_URL);    if (source) {        let processor = this._config.processor;        if (processor) {        source = processor(source, el);        }            el.addEventListener("load", () => {        el.classList.remove(CLASSNAME);    });    // 判斷是否是什么元素        if (el.tagName === "IMG") {    el.src = source;        } else {    // 判斷source是不是一個類名，如果是類名的話，則加到class里面去    if (/^[A-Za-z0-9_-]+$/.test(source)) {        el.classList.add(source);     } else {        let styles = el.getAttribute("style") || "";        styles += `;background-image: url(${source});`;        el.setAttribute("style", styles);        el.style.backgroundImage = source; // = `background-image: url(${source});`;    }        }            el.removeAttribute(ATTR_IMAGE_URL);    }        }

具體的插件代碼大家可以查看https://git.huawei.com/cnpm/lazyload。

同時官網(wǎng)的頁腳部分也采用了采用其它的加載方式也實現(xiàn)了懶加載的效果，頁腳的圖片都在css中引用，想要延遲加載頁腳圖片就需要延遲加載頁腳的css，但是延遲加載css造成的后果就是頁面加載的一瞬間頁腳會因為樣式確實而顯示錯亂，所以我們可以在css樣式加載前強勢隱藏掉頁腳部分，等css加載完成后,頁腳dom自帶的display:block會自動顯示頁腳。（==因為頁腳的seo特性沒有對其進行懶加載==）

2.1.3 樓層內(nèi)容的懶加載

基于xtpl自帶的懶加載能力，配合pep定制頁面模板的邏輯，我們可以實現(xiàn)html的懶加載。在頁面初次渲染的時候，只有每個樓層的大體框架和標題等關鍵信息，如果需要的話可以給默認圖片等占位，或設置最小高度占位，防止錨點定位失效。
當頁面滾動到該樓層的位置，js代碼方會執(zhí)行，在初始化函數(shù)中，對該樓層的html進行加載，渲染，實現(xiàn)樓層圖片和html的懶加載，減少了首屏時間。
具體代碼如下：

<div>    </div>

public render(){        this.$el.find(".j-content").html(new Xtemplate(tpl).render(mockData))        ...    }

2.1.4 套餐數(shù)據(jù)懶加載

套餐數(shù)據(jù)的加載一直以來都是令人頭疼的，本次雙十一對于套餐腳本也做了優(yōu)化，不僅對數(shù)據(jù)進行了緩存，同時也可以在指定的范圍進行套餐數(shù)據(jù)的渲染——和上述所說的樓層懶加載配合，可以做到未展示的樓層，套餐數(shù)據(jù)不請求，下拉框不渲染，詢價接口不調(diào)用，在首屏不出現(xiàn)大量套餐的情況下，可以大大提升首屏加載的性能。

2.2.資源整合

2.2.1.頁頭頁尾資源統(tǒng)一維護

基礎模板的優(yōu)化涉及到資源的合并，壓縮與異步加載，dom的延遲加載和圖片的懶加載。首先我們給出官網(wǎng)基礎模板引用的一部分js資源的表格：

這部分js存在問題是分散在pep的各個資產(chǎn)庫路徑維護，有些壓縮了，有些沒有壓縮，js的加載也基本是順序執(zhí)行，所以我們對這個部分的js和css資源進行了一個整合，進行的操作是遷移，合并，壓縮。

建立common-resource倉庫去統(tǒng)一維護管理頁頭頁腳及公共資源代碼。

2.2.2.合并加載方式相同的基礎功能js并壓縮

common.js

import "./common/js/AGrid";    import "./common/js/jquery.base64";    import "./common/js/lang-tips";    import "./common/js/setLocaleCookie";    import "./common/js/pepDialog";

如上面代碼,將官網(wǎng)中用的分散的基礎功能js合并成一個common.js，經(jīng)過伏羲流水線發(fā)布，cui套件會自動將js壓縮，這樣做的效果當然是減少官網(wǎng)頁面請求資源數(shù)，減小資源大小。

2.2.3.資源異步加載

觀察2.2.1中的表格可以發(fā)現(xiàn)，官網(wǎng)大部分js都是放在頭部或者是body后順序加載的，這些資源的加載時間必定是在DOMOnLoad之前

這些js都是會阻塞頁面的渲染，導致頁面首屏加載變慢，我們需要做的就是通過之前頭尾資源的整理得出哪些資源是可以在onload之后去加載的，這些我們就可以把頁面加載時不需要執(zhí)行的js和css全部移到頁面渲染完成后去加載，少了這部分的js邏輯執(zhí)行時的阻塞，頁面首屏渲染的時間也會大大降低。

通過cui套件中的feloader插件，我們可以比較便捷的控制js和css加載的時機：

feloader.onLoad(function () {      feloader.use([        "@cloud/link-to/index",        "@cloud/common-resource/uba",        "@cloud/common-resource/footer",        "@cloud/common-resource/header",        "@cloud/common-resource/common",        "@cloud/common-resource/prompt.css",        "@cloud/common-resource/footer.css",      ]);    });

下圖可以明顯看到js的加載都轉(zhuǎn)移到onload之后了：

2.2.4 圖片壓縮

除了對設計給出的圖片有壓縮要求外，我們還通過對一部分不常更新的小圖標圖片進行base64編碼來減少頁面的圖片請求數(shù)量。

2.3預解析與預加載

除了延遲加載外，基礎模板還進行了諸如dns預解析，資源預加載的手段來提前解析dns和加載頁面資源。

2.3.1 DNS 預解析

當用戶訪問過官網(wǎng)頁面后，DNS預解析能夠使用戶在訪問雙十一活動頁之前提前進行DNS解析，從而減少雙十一活動頁面的dns解析時間，提高頁面的訪問性能，其實寫法也很簡單：

<link rel="dns-prefetch"  rel="external nofollow" ><link rel="dns-prefetch"  rel="external nofollow" ><link rel="dns-prefetch"  rel="external nofollow" ><link rel="dns-prefetch"  rel="external nofollow" >

2.3.2 preload 預加載

活動頁的部分js還使用了preload預加載的方式來提升頁面加載性能，preload的為什么可以達到這種效果，我們需要看下面這段摘錄：

Preloader 簡介

HTML 解析器在創(chuàng)建 DOM 時如果碰上同步腳本（synchronous script)，解析器會停止創(chuàng)建 DOM，轉(zhuǎn)而去執(zhí)行腳本。所以，如果資源的獲取只發(fā)生在解析器創(chuàng)建 DOM時，同步腳本的介入將使網(wǎng)絡處于空置狀態(tài)，尤其是對外部腳本資源來說，當然，頁面內(nèi)的腳本有時也會導致延遲。
預加載器（Preloader）的出現(xiàn)就是為了優(yōu)化這個過程，預加載器通過分析瀏覽器對 HTML 文檔的早期解析結(jié)果（這一階段叫做“令牌化（tokenization）”），找到可能包含資源的標簽（tag），并將這些資源的 URL 收集起來。令牌化階段的輸出將會送到真正的 HTML 解析器手中，而收集起來的資源 URLs 會和資源類型一起被送到讀取器（fetcher）手中，讀取器會根據(jù)這些資源對頁面加載速度的影響進行有次序地加載。

基于以上原理，我們對官網(wǎng)相對重要的js資源進行preload預加載，以使得瀏覽器可以盡快地加載頁面所需的重要資源。

<link rel="preload"  rel="external nofollow"  as="script"/><link rel="preload"  rel="external nofollow"  as="script"/><link rel="preload"  rel="external nofollow"  as="script"/><link rel="preload"  rel="external nofollow"  as="script"/><link rel="preload"  rel="external nofollow"  as="image" media="(max-width: 767px)">

優(yōu)化效果

總結(jié)

前端性能優(yōu)化的方法手段并不僅限于文章陳述，官網(wǎng)前端團隊還會在前端性能優(yōu)化的道路上學習更多，探索更多，將華為云官網(wǎng)頁面的加載性能做到極致！

以上就是前端從瀏覽器的渲染到性能優(yōu)化的詳細內(nèi)容，更多關于性能優(yōu)化的資料請關注其它相關文章！