对于内容复杂和变更频繁的前端应用,页面渲染也常常是性能优化的核心场景。

前面我有给大家整体地讲过《前端性能优化--方案归纳篇》,其实里面已经囊括了大多数场景下的一些性能优化的方向。关于加载流程相关的优化,也有在《前端性能优化--加载流程篇》一文中进行详细的介绍。

本文主要围绕页面渲染相关的内容,来进行性能优化分析。

# 首屏渲染

说到页面渲染,首屏的渲染显然是最首要的。其实前面在归纳篇也有介绍,首屏加载优化核心点在于:将页面内容尽快展示给用户,减少页面白屏时间。

首屏渲染包括了首屏内容的加载和渲染两个过程。

# 首屏内容加载

对于首屏加载过程,我们可以通过以下方式进行优化:

  • 使用骨架屏进行预渲染
  • 对页面进行分片/分屏加载,将页面可见/可交互时间提前
  • 优化资源加载的顺序和粒度,仅加载需要的资源,通过异步加载方式加载剩余资源
  • 使用差异化服务,比如读写分离,对于不同场景按需加载所需要的模块
  • 使用服务端直出渲染,减少页面二次请求和渲染的耗时
  • 使用秒看技术,通过预览的方式(比如图片)提前将页面内容提供给用户
  • 配合客户端进行资源预请求和预加载,比如使用预热 Web 容器
  • 配合客户端将资源和数据进行离线,可用于下一次页面的快速渲染

这里提到了很多的方向,但是否每个优化点都适用于自身的项目中,需要结合项目本身做调研和验证。举个简单的例子,最后两条优化点明显是基于有自研客户端的前提下,需要配合客户端一起做优化才可以实现。

实际上,对于首屏内容的优化,前端开发在项目中更常用的点是骨架屏、数据分片/分屏加载、SSR DOM 直出渲染这几种,因为这几个优化点相对来说方向明确、效果明确、实现相对简单。如果是想要对项目做差异化服务、做资源的拆分和优化,则可能随着项目的复杂度增加,方案难度提升、实现成本也增长。

# 首屏内容渲染

对于首屏内容渲染的过程,更多时候我们是指浏览器渲染 HTML 的过程。该过程可以优化的点也是我们常常提及的,浏览器渲染页面的优化过程,比如:

  • 将 CSS 放在<head>里,可用来避免浏览器渲染的重复计算
  • 将 JavaScript 脚本放在<body>的最后面,避免资源阻塞页面渲染
  • 减少 DOM 数量,减少浏览器渲染过程中的计算耗时
  • 通过合理使用浏览器 GPU 合成,提升浏览器渲染效率

以上这些,是我们在做首屏渲染时考虑渲染过程的优化点。虽然这些优化点属于前端基础和共识,也常常会出现在基础面试中。

很多时候我们为了准备面试而学习了很多的知识和原理,却容易在将知识和实践结合的过程中忘记。越是基础和简单的点,反而往往会在实际写代码的时候被忽略,直到性能出现了问题,这些基础的优化点才会被注意到。

当然,首屏性能的提升,除了渲染相关的,也还有上一篇我们提到的加载流程相关的优化

# 页面更新

除了首屏内容需要尽快加载和渲染以外,当页面内容需要更新的时候,我们也需要尽可能地减少更新内容渲染的耗时。

一般来说,页面更新场景我们常常会关注用户操作和页面渲染。

# 用户操作

页面内容的更新,一般有两种情况:

  1. 用户自身操作(点击、输入、拖拽等)的页面响应。
  2. 实时内容的变更(比如聊天室的消息提醒、弹幕等等)。

如果是用户自身的操作,则我们需要及时地更新页面内容,让用户感受到操作生效了。该过程应该是优先级最高的,一般需要同步进行。因为如果有别的任务在执行而导致主线程阻塞,就容易造成页面卡顿的体验。关于卡顿相关的,我会另外再起一篇文章介绍,这里就不过多展开啦。

至于实时内容的变更,优先级更多会比用户操作稍微低一些,也基本上都是异步进行的。我们还可以考虑对变更内容做合并、批量更新,也可以考虑定时拉取最新内容更新的方式。

# 事件委托

对于用户交互频繁的场景,我们还得注意事件的绑定。相信很多人都了解过事件委托,如果在列表数量内容较大的时候,对成千上万节点进行事件监听,也是不小的性能消耗。使用事件委托的方式,通过将事件绑定在父元素上,我们可以大量减少浏览器对元素的监听,也是在前端性能优化中比较简单和基础的一个做法。

事件委托是很常见的优化方式,需要注意的是,如果我们直接在document.body上进行事件委托,可能会带来额外的问题。由于浏览器在进行页面渲染的时候会有合成的步骤,合成的过程会先将页面分成不同的合成层,而用户与浏览器进行交互的时候需要接收事件。

如果我们在document.body上被绑定了事件,这时候整个页面都会被标记。即使我们的页面不关心某些部分的用户交互,合成器线程也必须与主线程进行通信,并在每次事件发生时进行等待。此时可以使用passive: true选项来解决。

# 页面渲染

我们在页面内容更新的时候,一般也可以考虑以下优化点:

  • 减少/合并 DOM 操作,减少页面更新的内容范围,减少浏览器渲染过程中的计算耗时
  • 对于页面动画,可以使用 CSS transition 能力,减少 DOM 属性的修改
  • 使用资源预加载,在空闲时间,提前将用户可能需要用到的资源进行获取并加载(比如下一页的内容)

# DOM 操作合并

说到 DOM 操作的合并和减少,目前大多数前端框架都提供了虚拟 DOM 的能力(比如 Vue 和 React)。虚拟 DOM 本身就有对 DOM 操作和更新做优化,通过使用 JavaScript 对象模拟 DOM 元素,并在页面需要更新时对更新的部分做 DOM Diff,尽可能地减少内容的更新频率和范围。

虽然现在大多数前端项目都离不开前端框架,也正因为这些框架本身已经做了很多的优化,所以我们常常会忘记和忽略掉这些注意事项。

但也从侧面论证了,即使是很基础的优化点也需要重视,即使是简单的优化点也可以做出很棒的设计。

# 页面滚动渲染

考虑到页面滚动的场景,可能会出现性能问题的地方常常是长列表/页面的渲染。

由于页面内容过多,页面的 DOM 元素数量也很多,容易造成页面渲染的卡顿。在这样的情况下,我们可以考虑仅渲染可见区域的部分,比如页面内容超出滚动范围之外,就可以进行销毁,将页面的 DOM 数量保持在一定范围内。

# 结束语

本文主要围绕页面渲染和更新的过程,介绍了一些性能优化的方向。其实如果你有注意到,就会发现本文的内容大多数还是基础和简单的前端知识点。

还是那句话,前端基础和原理知识基本上大多数开发都掌握了,但是要怎么将这些知识在项目中发挥到最佳的作用呢?这才是我们工作中在不断探索和学习,获得经验和成长的关键点。

纸上得来终觉浅,了解一些知识很简单,但是要深入理解、熟练掌握后,再结合自身经验将它发挥出来,才是其价值的完整体现。

部分文章中使用了一些网站的截图,如果涉及侵权,请告诉我删一下谢谢~
温馨提示喵