前言
数据表明，即使在资源有缓存的情况下，页面首次访问的耗时也是非首次访问的两倍。
为什么首次访问这么耗时呢，时间去哪里了？本文详细分析页面首次访问耗时的原因。
常见的初始化
我们先看看打开一个页面，需要经过那些流程。可能会包括，外壳初始化，内核初始化，创建WebView，创建Renderrer进程，初始化V8 JS引擎，初始化IPC，初始化CC，初始化网络库，初始化文件系统，初始化数据库，启动ServiceWorker线程，DNS解析，创建网络连接，页面服务器初始化，等等。这些流程前端一般是看不见的。
在讨论具体的耗时之前，我们先约定，下文所有的数据都是基于Nexus 5手机。不同的手机的性能数据差异极大，一些高端手机（比如，iPhone X），性能可能是中低端机的好几倍。
外壳初始化
我们先看看浏览器外壳的初始化，用户点击桌面图标启动浏览器，浏览器会进入一个状态机，按步骤初始化各个模块，很多模块的初始化会涉及网络，文件IO，JNI，等等操作，这些都会有一定的耗时。
当然，全新安装首次启动，外壳初始化的过程中，一般最耗时的是加载SO和JAR，其中使用DexClassLoader去加载JAR文件，在一些中低端机器，特别是Android 5.0以前的系统，耗时是以秒计算的，有些甚至可以达到10秒。非全新安装首次启动，加载SO和JAR的耗时会大幅下降，大概在500ms。
我们为什么需要关心浏览器启动的耗时呢？一些场景下，用户通过扫码或者点击桌面图标去访问页面，这个过程就会包含浏览器的启动流程，我们有必要了解这其中发生了什么。
对于内置浏览器内核的App，比如，支付宝，手淘，情况又是怎样的呢？我们这边暂时没有支付宝和手淘的启动性能数据，但模块初始化，加载SO和JAR，这些流程都会有，时间不会很小。
在外壳初始化耗时方面，有没有一些比较好的解决办法呢？
最好的办法就是进程保活，现在国内很多手机厂商都会给微信，支付宝，等超级App去进程保活，用户在任务列表杀掉了应用，其实进程还在。
如果是多进程的情况，可以提前创建进程，比如，微信和支付宝的小程序，用户访问时可以直接使用预创建的进程。
内核初始化
我们再来看看内核的初始化，与外壳的初始化类似，内核的初始化也需要加载SO和JAR，创建WebView和初始化各个功能模块。
在创建WebView方面，全新安装首次创建约1秒，非全新安装首次创建约300ms，第二次创建约15ms。
首次创建Renderrer进程，初始化IPC，初始化CC，这些耗时在百毫秒的级别；
V8 引擎相关的初始化耗时也在百毫秒的级别，其中首次NewContext要20ms。
总的来说，首次访问加载SO和JAR一般需要500ms，创建WebView和走完内核流程一般需要消耗500ms，也就是说，提前初始化内核和预创建WebView加载一个URL，跑一趟内核流程，可以带来约1秒的收益。
业务初始化
在页面加载的过程中，内核会有很多回调通知外壳，这些回调的处理上是否可能存在性能问题呢？
我们发现，在一些App上，一些接口很可能会出现性能问题，比如，onPageStarted，shouldOverrideUrlLoading，shouldInterceptRequest。
这些接口为什么会出现性能问题呢？一般很多应用会在首次onPageStarted回调时执行复杂的业务逻辑，比如，初始化一些统计模块，进行JS注入，等等。需要说明的是，onPageStarted并不是同步接口，为什么也会有影响呢？因为它是在UI线程执行的，长期占用UI线程，会对内核有较大的影响，内核很多操作需要抛转到UI线程去处理，比如，ServiceWorker线程启动就有抛转UI的过程，在UI执行完之前，它只能等待。
shouldOverrideUrlLoading 是客户端拦截请求的关键接口，内核会同步等待，很多应用会有比较复杂的拦截规则。
shouldInterceptRequest 是客户端离线包的关键接口，内核会同步等待，很多应用会在这个接口首次回调时去解压离线包和初始化离线模块。
在一些实际应用中，优化这些回调的处理，可以给全部H5页面带来 10% 以上的性能提升。
ServiceWorker初始化
ServiceWorker是PWA的关键技术，它具有非常强大的能力，Fetch，Cache，Push和Add to home screen，能让前端开发者非常灵活的操控页面缓存。
同时，它也是有比较大的初始化成本的，比如，ServiceWorker线程启动平均要200ms，而每次访问页面，一般ServiceWorker线程至少都需要启动一次。当然，Chrome也在不断优化这块的耗时，最终预计能优化到100ms以内。
网络初始化
在网络初始化方面，一般内核网络库的初始化并不太耗时，耗时的是DNS和Connection。
用户首次访问，一般都需要去进行DNS解析和创建连接，而在后续访问时，一般都可以用上缓存或者预连接。
DNS解析，一般耗时在200ms以上，创建HTTP连接，一般耗时也在200ms以上，而创建HTTPS连接则需要600ms以上。
也就是说，用户首次访问时，如果不能提前创建连接，从性能的角度来说，是非常危险的。
这个方面我们的建议是，使用HTTPDNS提前解析和缓存DNS，提前创建连接（比如，用户点击时）。
浏览器也有这方面的优化，比如，在加载主文档时，提前发起子资源的预连接，但在一些托管网络库的应用来说，这些策略可能不会生效。
服务器初始化
页面服务器和资源服务器，是否也需要初始化呢？一般也是需要的，比如，页面访问过之后，页面服务器也会有一些缓存，用户再次访问时可以直接使用缓存而无需走完整的流程，但这些缓存应该是大部分用户都能共享的，所以实际影响不好评估。资源服务器也一样，比如，图床，很多是按用户手机屏幕和网络类型来返回不同图片的，用户访问过就会放到CDN缓存中。
暂时未有数据表明服务器初始化对页面整体性能产生明显影响。但我们有另外一份数据，在一个业务中，预创建WebView提前加载一次模版页面，能让全网平均性能优化100ms。其中，模版页是304的，里面的资源都是可缓存的，也就是说，这100ms的收益并不来于缓存，而是来于某些模块的初始化。
JS初始化
这里提到的JS初始化，并不是前面说的JS引擎相关的初始化。JS初始化是指JS文件缓存到httpcache和解析编译生成V8 Cache文件。很多数据表明，JS解析编译占JS耗时的35%以上，一些有巨型JS的页面甚至可以达到80%。在U4 2.0中，一般JS执行一次之后，就可以生成V8 Cache，虽然V8 Cache可以重复使用，但也存在被自动清理的情况，所以提前执行一次还是有收益的。
一些业务中，提前执行一次JS，在用户真实访问时，耗时从500ms降到200ms。特别是在一些超级App中，基础JS基本都一样，提前执行一次可能会带来非常明显的收益。
结束语
上面介绍了一些常见的初始化对页面性能的影响，希望大家能了解到一些隐藏的信息，能开阔Web优化的思路。当然，这些点不一定会存在很大的性能问题，比如，一些业务模块处理的非常好的App，在业务初始化方面不一定会有性能问题，需要根据自己的实际场景，具体问题具体分析。
作者：小扎zack
