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【webapp的优化整理】要做移动前端优化的朋友进来看看吧

单页or多页

本文仅代表个人观点,不足请见谅,欢迎赐教。

webapp

小钗从事单页相关的开发一年有余,期间无比的推崇webapp的网站模式,也整理了很多移动开发的知识点,但是现在回过头来看,webapp究竟是好还是不好真是一言难尽哟!

webapp使用JavaScript修改页面;紧接着再从服务器传递更多数据然后再修改页面,如此循环。

从性能的角度看,在现代浏览器中单页面Web App已经能够和普通native应用程序相媲美,而且几乎所有的操作系统都支持现代的浏览器。

所以,很多人认为webapp是HTML5流行过程中最大的赢家,那么他有哪些特定呢?

SPA(single page application),即单页webapp,它具有以下优点:

用户体验,对于内容的改动不需要加载整个页面。这样不会出现白页情况,页面与页面无缝切换,甚至带有一定动画效果。

请求量少,请求内容无需服务器解析,对服务器压力较小,消耗更少的带宽,比如每次不需要接收完整的html结构,而只需要json数据。

当然,单页应用也不是完美无瑕的,他也具有以下问题:

由于历史原因,单页应用对SEO支持不是太好,需要对SEO做特殊处理。

首次加载量过大,首屏加载慢,所以首屏需要做特殊处理。

本身入门门槛就高,加之view编码需要释放资源,以免heap值过高,对编码人员的要求较高。

现状

传说中的webapp足以媲美native app,事实上这个足以还有很大的距离,小钗预计这个“足以”需要用2-3年时间填平,所以事实是什么呢?

事实上移动端的webapp模式的网站很少很少,一淘半年前还是,这两天一看又变回来了,小钗虽然对webapp抱有信心,但是信心从何而来呢?

携程webapp独树一帜,去哪儿ipad介入webapp,但是国内主流网站依旧是传统网站,主要原因不过有二:

① SEO

② 不想吃螃蟹

所以,携程的webapp在国内,何其可贵,说到这里,我都要哭出来了......

优劣之分

孰优孰劣非是小钗可以论断,求稳,webapp不比传统网站;求SEO,webapp需要其它解决方案;说垃圾收集,webapp需要自己释放资源。

说体验,webapp需要考虑首屏加载;说动画,webapp要考虑低端手机,所以webapp还有很长一段路需要走!

小钗相信,现在的webapp效果不可媲美native app,总有一天,当webapp不再制约于网络、设备,那么webapp的春天不会远。

虽说如此,现阶段webapp也会有许多优化心得、奇技淫巧可以拿出来说说的,这里小钗做一次分享,希望可以对webapp的同学有所帮助。 

网络传输优化

综述

前端优化分为两个切入点:网络传输与DOM操作,而网络传输是制约一个网站速度的主要因素。

网络传输的优化要点是,零请求,无流量,其意是最大程度的减少请求数,降低请求量。

对webapp模式的应用来说,首屏加载慢是一个不可避免的问题,所以提升webapp首屏加载速度是提升整体网站速度的关键。

fake页-首屏加速

以上是一个网站首页的加载时间,我们分别取其150kb与30kb网速的加载速度,可以看出会慢!若他是webapp,我们可以做一些优化

我们应该避免页面长时间白页,这个时候便提出了fake页的概念。页面渲染只需要完整的HTML以及CSS,这个便是第一个优化点。

从数据请求数以及请求量来说,webapp首页的响应应该比较慢,若是任由js加载完成再渲染页面,用户很有可能失去耐心。

但是从DOMContentLoaded来看,首页事实上页面响应比较迅速,所以这个加载结束后页面第一屏便渲染结束,然后再异步加载js,当js改变后再动态改变dom结构中的一些关键点

这个时候一个静态HTML页面,装载首屏的基本内容,让首页快速显示

然后js加载结束后会马上重新渲染整个页面,这个样子,用户就可以很快的看到页面响应,给用户一个快的错觉,给人感觉快得多。

降低请求数

由webapp首页来说,不可避免的使用的js文件较多,这些文件分为两类:

① 框架js-css

② 各个业务团队js-css

所以可以限定每个业务团队只会加载这四个文件,以最小降低请求数,这里又涉及到并行加载,数量与容量有一个临界值,如何取这个临界值需要各位自己去实验 

降低请求量

虽说图片压缩是不必说的事情,但是总会有些时候你会发现一些网站的图片尺寸很大,这个需要处理,而且必须处理。

以框架库为例,除了核心包以外,不需要的UI或者功能库可以剔除,用到了再动态加载,减少首次加载量,这个一开始就得做好,做不好后期就不好改

以业务团队为例,首次加载的js与html模板会将常用的几个页面压缩合并,其它页面访问时再请求,若是想提升首屏加载便可以只下载需要的页面文件。

另外,以下两点尤其需要注意

① 若是你们是要的还是jQuery库的话,可以考虑换成zepto了

② 勿胡乱引用第三方库,若是要引用一定是读懂源码的情况下重写使用之,这样的好处是,吃得透,万一有问题,能改,而不是没办法又换库

缓存Ajax/localstorage

该方案的原理与前面类似,我们发送Ajax请求时候,应该缓存一些非实时数据,比如城市信息和常用联系人,但是我们只能缓存非敏感信息

产品搜索页至列表页的请求数据会缓存30s-60s,若是过期时间内用户回到列表页的话不会重新请求数据

这对服务器压力,页面响应皆是有利的,这个在30s内事实上意义不大,可以减少一次请求。

另外,对于get和post的效率,曾经有人做过一次测试:

get100次平均耗时323ms;post100次平均耗时589ms,所以post方式是比get慢的,但post请求的优点是安全,并且参数没有长度限制。

是选择post还是选择get,皆需要处理,避免截断url,或者处处post。-

lazyload

只显示首屏页面,其它内容需要时再加载,比如列表页、图片lazyload,皆需要做

DOM操作优化

综述

DOM操作主要分为页面渲染与资源清理(heap控制),两者之间又相辅相成,若是DOM操作一块处理不好,其产生的感觉就不再是慢,而是卡

所以DOM操作优化的主要目的就是消灭页面卡的问题,这个在移动端尤为重要。

关于页面渲染

浏览器会解析三个东西:HTML、Javascript、CSS

浏览器首先会根据HTML生成DOM Tree,其次会根据CSS生成CSS Rule Tree,javascript可以通过DOM API与CSS API操作DOM Tree与CSS Rule Tree,从而引起页面变化。

浏览器解析结束会通过DOM Tree与CSS Rule Tree形成render tree,只有display不为none的元素才会形成render Tree,render Tree形成后浏览器会调用GUI绘制页面,在此之前做的一件事情便是layout或者说reflow。上面的描述简单而言可以分为以下流程:

l  生成DOM树

l  计算CSS样式

l  构建render tree

l  reflow,定位元素位置大小

l  绘制页面

在这个过程中,若是javascript动态改变DOM Tree便会引起reflow

页面中的元素改变,只要不影响尺寸,比如只是颜色改变只会引起repaint不会引起回流

否则,reflow不可避免,这个时候便需要重新计算形成render Tree

reflow分为局部回流与全局回流,会影响下面的,不会影响上面的元素

reflow耗用的系统资源较大,DOM Tree中受到影响的节点皆会reflow,然后影响其子节点最坏的情况是所有节点reflow,该问题引发的现象便是低性能的电脑风扇不停的转,手机变得很热,并且非常耗电,以下操作可能引起reflow

l  操作dom结构

l  动画

l  DOM样式修改

l  获取元素尺寸的API

减少使用定位属性(fixed/absolute)

static元素处于文档流中,其渲染速度是最快的,我们做过一个测试:

100个absolute元素与100个static元素渲染时差在0.01-0.007ms

100000个元素渲染差距便增至30ms左右,这个微小的时差在移动端变得尤为明显,比如:

小米/三星手机(1000左右),便存在明显的渲染问题,具体表现为:

l  定位元素在手机上不能显示。

l  定位元素动画效果失效。

以上问题便是UI渲染失效多导致,最好的解决方案是减少使用定位元素,否则只能引起强烈reflow才能解决。

另外,产品经常会有fixed的相关需求,比如支付按钮一直出现在低端,这个需求会造成两个问题:

l  fixed元素遭遇文本框时失效,可能会飘到页面中间阻挡输入

l  影响效率

问题一原因与移动端的实现有关,暂时没有完美的解决方案,问题二便与渲染直接关联

滚屏时,页面上所有的像素会跟着滚动,显卡对全屏幕上下移动的处理很快,但是若是出现一个fixed元素或者有元素不跟着一起滚动,那么滚动对手机浏览器来说就是一个负担,这种滚动的性能甚至体现在了iphone 4s,因为滚动可能会造成reflow,这个现象体现在:

使用absolute配合javascript模拟fixed效果时,会有断片的效果,该问题在iphone5s便不会出现这个问题。

奇技淫巧

当然,我们不能忽略产品的需求,fixed类需求应该在技术上得到解决,还用户一个良好的体验。

虚拟键盘导致fixed元素错位

fixed元素一定会伴随虚拟键盘的出现,但是虚拟键盘只是“贴”在了viewport上,表面上不会对dom产生“任何”影响,但是这个时候fixed元素表现却变得怪异起来,会错位。

应用层面解决问题方案是,虚拟键盘弹出时将fixed元素设置为static,虚拟键盘消失时候设置回来。

由于虚拟键盘出现并未抛出事件,而检测scroll或者resize事件,皆会有一定延迟,会出现闪烁现象,所以现有最好的方案是setinterval定时器监控当前获取焦点元素是否为文本元素,若是是的话便需要处理,如此便可解决fixed元素错误问题。

fixed元素滑动惯性平滑度

我们常常遇到这种产品需求,tab标签栏开始固定,当滚动向下超过该标签栏后便会变成fixed元素,一直出现在头部,这样的需求在电脑上没有问题,但是在iPhone5s以下的手机常常会出现小范围错位或者快速移动大范围错位的问题。

这个时候我们可以引起reflow迫使浏览器重绘以解决这个问题,这里推荐一个奇怪的hack写法:同时设置三个image元素的src属性,便可以全范围解决该难题,  该方案被团队证实并得到应用。

//三图片src,引发reflow,处理fixed方案惯性问题

var el = this.els.ctlc.find('img');

$(el[0]).attr("src", 'http://res.m.ctrip.com/html5/Content/images/144.png');

$(el[1]).attr("src", 'http://res.m.ctrip.com/html5/Content/images/144.png');

$(el[2]).attr("src", 'http://res.m.ctrip.com/html5/Content/images/144.png');

另外,上图中的tab标签下面的蓝线具有动画,但是在小米或者三星手机上可能不会移动,这个时候也可以动态引起reflow解决这个BUG。

其它

l  CSS选择器尽量使用id与class,避免过度层叠

l  避免使用数值,比如:border: none不会引起渲染,而boder: 0会

l  动画时候让元素脱离文档流,以免导致大量reflow

l  避免逐条修改DOM样式,改以className实现同样功能

l  操作DOM时将display设置为none,因为这种元素不会影响渲染,或者操作fragment对象取代操作显示在页面上的DOM

l  避免将获取DOM样式属性的操作写在循环中,可能引起重复reflow

内存资源优化

移动端的javascript

首先,移动端的性能与PC端的性能完全不在一个数量级上,比如,我哥做过一个测试,使用innerHTML绘制大段,之后想获取HTML的ID节点,事实上是获取不到的,这种问题在单页模拟多页,动态创建DOM会经常发生

var element   = $('<div id = "test">...大量结构...</div>');

$(root).html(element)

$('#test)  //为空

这类问题匪夷所思,因为页面UI渲染与DOM操作是互斥的,但是就算出现了这个问题,一个解决方案是使用settimeout,更好的方案是使用DOMNodeRemoved事件监控页面DOM改变,将我们的DOM操作回调放入以确保渲染结束。

以上问题只是为了说明移动端的性能问题,这类性能问题会导致很多莫名其妙的问题,而且很多与渲染有关。但是这也从侧面说明了移动端资源的紧缺,若是heap值过大,会导致操作出现卡的现象,更有甚者,会引起页面假死直接退出。

webapp的模式,完全依赖于浏览器的垃圾回收,基本就是作死,因为传统页面一旦刷新页面整个资源完全释放,而webapp没有刷新这类操作,只有一个状态到两一个状态,不相关的内存会保留,资源必须手动释放,或者说,框架必须提供垃圾释放的机制。

这个由图表heap值变化可以清晰看出。

而view切换过程中,不用的资源若是不手动设置为null会导致变量得不到回收便脱离框架控制而失控了。所以我们在webapp的过程中需要注意:

l  释放没有使用的闭包

l  观察者需要得到清理

l  释放定时器

l  view切换过程中,在destroy中释放view相关资源

——感谢艾伦友情支援

闭包陷阱

在我们工作过程中,滥用局部变量极有可能引起闭包陷阱,这个问题不止是性能问题,在逻辑上会引起错误,而且不易发现,比如,在AMD闭包中使用一个局部变量

var _attributes = {};

callback ($.extend(_attributes, opts));

如此操作,会改变_ attributes对象,若是一个实例还无问题,但是两个实例的话便会发生变量污染。

这只是一个例子,但是在代码中滥用局部变量可能会引起不必要的隐忧,戒之慎之。

webapp资源释放

根据前面的描述,我们可以得出一个结论:

无论是view还是UI组件我们得提供统一的destroy接口,以便让用户继承释放资源。

若是view的资源得不到释放导致heap值过高,webapp模式的网站其价值大减。这里有几点可以考虑:

l  webapp中view实例保存不超过5个,多了便释放dom结构以及内存引用(临界值自己判断最优

l  view隐藏时释放内部资源,解除DOM事件句柄

l  UI组件与view相同,需要统一释放机制

但是单页应用由于页面不会刷新,总有一些资源得不到释放,此问题任重道远,平时编写过程可以做以下优化:

l  使用函数替换逻辑

让我们的函数产生一个返回值替换函数中的大段逻辑,这样的第一个好处便是逻辑清晰,第二个好处是这些函数在不同的函数中,这个函数被使用后便会自动得到释放。

l  清理闭包引用

当一个闭包函数或者什么使用结束后,若不会再使用,便需要手动清理该变量,以便解除闭包之间的引用关系,从而释放资源。

l  使用对象属性或者方法

一个对象可以引用其他对象的属性或者方法,比如obj.foo = thatObj;这种情况下,我们可以随时删除对象解除引用关系,然后便可以清理资源。

动画与假死

动画而言建议采用CSS3实现动画,CSS3中又推荐采用最新的接口,比如使用transform取代top/lelf操作,这样操作效率搞得多。

若是采用动画可以将对应元素设置为absolute以减少回流,另外最关键一点还是

避免移动DOM树过多的节点,这个时候需要驳回产品无理需求,比如:

产品要求日期滚屏组件,显示半年的数据,这半年的数据便是180个DOM树

这个级别的DOM一旦移动整个手机会直接卡死,甚至构建DOM树,渲染页面也会出现假死现象,该问题需要规避。

Application Cache

Application Cache是HTML5为webapp离线使用而增加的API,与localstorage、cookie等不同,Application Cache存储的是一系列请求资源允许浏览器在请求资源时不必通过网络,设计得当的话可以实现离线应用。

使用Application Cache主要是在网络性能上提升,有效降低了网络延迟,提升请求加速

 

但是也会有一些问题,比如新版本缓存不立刻生效;manifest中的请求路径相对于manifest文件,而非加载页面;更新/回滚等问题,所以使用与否还得论证。

体验优化

区域滚动

移动端经常需要实现区域滚动的需求,成熟的也有IScroll解决方案,但是方案却不理想。

就官方的例子便会出现以下问题:

l  头部消失

l  偶尔不能显示文本框焦点,或者焦点错位

若是以上问题可忽略,但是文本框不见了这种事情,我是不会接受的

导致的原因与组织浏览器默认事件有关,所以,我这里不太推荐各位大范围的使用区域滚动,而改在区域使用,

就去哪儿的ipad版本在一个具有文本框的地方使用了IScroll,其提高的用户体验与导致的问题一样引人入胜。

事实上,小钗及其推崇IScroll库,虽说他有这样那样问题,但是,IScroll是最有可能带来移动端革命的库,因为他可以:

① 解决webapp区域滚动

② 变相解决fixed问题

③ 解决动画过程带来的长短页问题

总而言之,IScroll方案的提出,是让webapp媲美native app靠近了一大步,真正的平起平坐还需要浏览器的支援

点击响应

click本身在移动端响应是没有问题的,但是我们点击下来300ms 的延迟却是事实,这种事实造成的原因就是

手机需要知道你是不是想双击放大网页内容

所以click点击响应慢,而touch却不会有这样的限制,于是移动端的touch相当受欢迎,至于鼠标慢,他究竟有多慢,我会告诉你每次会慢300ms

所以该问题需要处理,具体见:http://www.cnblogs.com/yexiaochai/p/3462657.html#_h2_7

结语

webapp不是一天两天的事情,总有一天,webapp会绽放其应有的风采!

posted on 2014-05-30 08:17 叶小钗 阅读(...) 评论(...) 编辑 收藏