为Web应用程序提速的50条秘技

Jatinder Mann是微软Internet Explorer产品的一名项目经理,在BUILD 2012大会上,他做了题为“提高HTML5应用和网站性能的50条秘技(50 performance tricks to make your HTML5 apps and sites faster)”的演讲,介绍了很多为Web应用程序提速的技巧。

Mann的建议是按照下面六个原则组织的。

1. 快速响应网络请求。

  • 避免重定向。排名前1000的网站中,63%使用了重定向。如果不执行重定向的话,页面速度可以提高10%。
  • 避免Meta-refresh。世界上14%的URL使用了Meta-refresh。
  • 尽可能通过CDN定位用户,使服务器响应时间最小化。
  • 从不同的域下载资源,使并发连接的应用最大化。
  • 复用连接。不要在响应请求时关闭连接。
  • 确保页面加载不会因合作伙伴网站提供的数据而延迟。
  • 了解耗时的网络组件,如重定向、缓存、DNS、请求和响应等。在IE 9和10中可以使用Navigation Timing API来测量浏览器花在每个操作上的时间。

2. 最小化下载的字节数。

加载页面时,要尽量减少下载的数据量。平均而言,每个页面要下载的数据量达777KB,其中有474KB的图片、128KB的脚本和84KB的Flash。

  • 请求gzip压缩的内容。
  • 将资源保存在本地的包中,比如为Windows商店应用生成的包资源索引(Package Resource Index)文件。这样当需要这些资源时就可以很容易地获取到。
  • 使用HTML5 App Cache缓存动态资源。App Cache会只下载一次资源,从而避免多次网络行程。当应用的版本号发生变化时,它会自动重新下载相应资源。
  • 尽量在响应中使用“Expires”字段来提供可缓存的内容。
  • 通过设定请求的If-Modified-Since字段来使用条件请求。
  • 缓存数据请求,如HTTP、XML和JSON等,因为大约95-96%的请求不会整天变化。虽然这个想法很合理,但实际缓存接收到的请求的网站所占比重还不到1%。
  • 用大写将文件命名标准化。虽然服务器可能把Icon.jpg当作 icon.jpg,但是对于Web平台而言,它们是不同的资源,对应不同的网络请求。

3. 高效地组织标记。

对于IE而言,请使用最新的标记标准,因为它速度最快。IE 10也能识别早期的IE6-IE9标记风格,但是其速度不如新的标记风格。

  • 特定的业务Web应用可能需要强制IE运行于传统模式,请使用HTTP头字段“X-UA-Compatible: IE=EmulateIE7”来代替HTML标签 ,这样速度会快一些。
  • 为了平滑地渲染,样式表应该链接在页面顶部的<head>之中的<title>后面。
  • 绝对不要在页面底部链接样式表。否则加载页面时可能会出现闪烁。
  • 对于分层样式,不要使用“@import”,因为它是同步的,会阻塞CSS数据结构的创建和屏幕绘制。
  • 避免样式的嵌入和内联,因为它会强制浏览器在HTML和CSS解析器之间进行上下文切换。
  • 仅包含必要的样式。不要下载和解析用不到的样式。
  • 仅在页面底部链接JavaScript。这可以确保脚本执行时图片和CSS等资源已经加载,无需等待,也避免了上下文切换。
  • 不要在页面开头链接JavaScript。如果某些脚本必须在开始处加载的话,请使用“defer”属性。
  • 不要内联JavaScript,这样可以避免上下文切换。
  • 使用“async”属性加载JavaScript,这样整个脚本就可以异步加载和执行。
  • 避免冗余代码。世界上52%的网页包含100行甚至更多的冗余代码,比如一个JavaScript文件被链接了两次。
  • 将一个JS框架标准化,无论是jQuery,Dojo,Prototype.js还是其他框架。浏览器没有必要加载多个功能基本相同的框架。
  • 不要加载FB和Twitter等网站的脚本,只是看起来很酷而已,它们会争用资源。

4. 优化多媒体资源的使用。

图片是最常用的资源,每个页面平均会下载58张图片。

  • 尽量避免下载太多图片,根据页面加载时间将图片最大数量控制在20-30之间。
  • 使用Image Sprites将多个图片组合成一个。该技术可以减少网络连接数,也会减少下载的字节数并节省GPU处理周期。
  • 手动创建Image Sprites,因为工具创建的可能会留下较大的空洞,这会加大需要下载的数据量,也需要更多的GPU 处理周期。
  • 使用PNG格式的图片,该格式在下载大小、解码时间、兼容性和压缩率之间实现了完美的折中。JPEG格式可以用于照片。
  • 使用原始的图像分辨率,这样可以避免下载不必要的数据以及缩放所需的CPU 处理。
  • 尽可能使用CSS3 Gradient替代图片。
  • 尽可能使用CSS3 border radius替代图片。
  • 使用CSS3 Transform来创建移动、旋转和倾斜效果。
  • 对于小型的单个图片,可以使用Data URI。这样可以节省一张图片的下载量。
  • 避免复杂的SVG,因为它们会延长下载和处理时间。
  • 当包含HTML5时,指定一个预览图片。这样浏览器就不必下载整个视频文件来确定预览图片了。
  • 使用HTML5来代替Flash、Silverlight或QuickTime。HTML5速度更快,而且其他几种形式的运行时插件会消耗系统资源。
  • 主动地以异步方式下载富媒体资源并将其保存在App Cache中。

5. 编写快速的JavaScript。

  • 在JavaScript中进行数学运算时尽量使用整型。JavaScript的浮点运算比相应的整型运算耗费的时间要多得多。在进行数学运算,特别是计算密集型运算时,请使用Math.floor和Math.ceil将浮点数转换为整型数。
  • 降低JavaScript代码量,这样不但可以减少下载的数据量,而且能够提供更好的运行时性能。
  • 按需初始化JS。当需要时动态加载JS。
  • 通过缓存变量(如document和body等)使DOM交互减到最少。
  • 使用内置的DOM代码,如element.firstChild或node.nextSibling等。这些代码都是高度优化的,相对于第三方库能提供更好的性能。
  • 访问大量DOM元素时,使用querySelectorAll。
  • 使用.innerHTML来构建动态页面。
  • 批量标记更改。
  • 维护小巧而健壮的DOM——将其元素数目控制在1000以内。.
  • JSON快于XML。
  • 使用浏览器的JSON原生方法。
  • 不要滥用正则表达式。

6. 知道你的应用在做什么。

  • 理解JavaScript定时器,了解setTimeout和clearInterval。除非确定要使用定时器完成一些功能,否则不要启动定时器。组合定时器也是如此。
  • 如果监视器的刷新率是60Hz,请将显式帧的定时器调整为16.7 ms。
  • 在IE 10、Chrome和Firefox中,图形处理请使用requestAnimationFrame动画函数。其绘制通过回调实现,因此不需要定时器。
  • 使用可见性API(document.hidden和 Visibilityhange)来确定应用程序的可见状态,如果页面是隐藏的,就关闭该活动。这样可以节省CPU和电池寿命。

Mann建议在IE中使用Windows Performance Tools来测试Web页面的性能, 并以减少CPU时间和增加并发性为目标进行优化。

参考英文原文50 Tricks for Faster Web Applications

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