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(下篇)中高级前端大厂面试秘籍,寒冬中为您保驾护航,直通大厂

引言

本篇文章会继续沿着前面两篇的脚步,继续梳理前端领域一些比较主流的进阶知识点,力求能让大家在横向层面有个全面的概念。能在面试时有限的时间里,能够快速抓住重点与面试官交流。这些知识点属于加分项,如果能在面试时从容侃侃而谈,想必面试官会记忆深刻,为你折服的~🤤

另外有许多童鞋提到: 面试造火箭,实践全不会,对这种应试策略表达一些担忧。其实我是觉得面试或者这些知识点,也仅仅是个初级的 开始。能帮助在初期的快速成长,但这种策略并没办法让你达到更高的水平,只有后续不断地真正实践和深入研究,才能突破自己的瓶颈,继续成长。面试,不也只是一个开始而已嘛。~😋

建议各位小伙从基础入手,先看

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进阶知识

Hybrid

随着 Web技术 和 移动设备 的快速发展,在各家大厂中,Hybrid 技术已经成为一种最主流最不可取代的架构方案之一。一套好的 Hybrid 架构方案能让 App 既能拥有 极致的体验和性能,同时也能拥有 Web技术 灵活的开发模式、跨平台能力以及热更新机制。因此,相关的 Hybrid 领域人才也是十分的吃香,精通Hybrid 技术和相关的实战经验,也是面试中一项大大的加分项。

1. 混合方案简析

Hybrid App,俗称 混合应用,即混合了 Native技术 与 Web技术 进行开发的移动应用。现在比较流行的混合方案主要有三种,主要是在UI渲染机制上的不同:

  • Webview UI:

    • 通过 JSBridge 完成 H5 与 Native 的双向通讯,并 基于 Webview 进行页面的渲染;
    • 优势: 简单易用,架构门槛/成本较低,适用性与灵活性极强;
    • 劣势: Webview 性能局限,在复杂页面中,表现远不如原生页面;
  • Native UI:

    • 通过 JSBridge 赋予 H5 原生能力,并进一步将 JS 生成的虚拟节点树(Virtual DOM)传递至 Native 层,并使用 原生系统渲染
    • 优势: 用户体验基本接近原生,且能发挥 Web技术 开发灵活与易更新的特性;
    • 劣势: 上手/改造门槛较高,最好需要掌握一定程度的客户端技术。相比于常规 Web开发,需要更高的开发调试、问题排查成本;
  • 小程序

    • 通过更加定制化的 JSBridge,赋予了 Web 更大的权限,并使用双 WebView 双线程的模式隔离了 JS逻辑 与 UI渲染,形成了特殊的开发模式,加强了 H5 与 Native 混合程度,属于第一种方案的优化版本;
    • 优势: 用户体验好于常规 Webview 方案,且通常依托的平台也能提供更为友好的开发调试体验以及功能;
    • 劣势: 需要依托于特定的平台的规范限定

2. Webviev

Webview 是 Native App 中内置的一款基于 Webkit内核 的浏览器,主要由两部分组成:

  • WebCore 排版引擎
  • JSCore 解析引擎

在原生开发 SDK 中 Webview 被封装成了一个组件,用于作为 Web页面 的容器。因此,作为宿主的客户端中拥有更高的权限,可以对 Webview 中的 Web页面 进行配置和开发。

Hybrid技术中双端的交互原理,便是基于 Webview 的一些 API 和特性。

3. 交互原理

Hybrid技术 中最核心的点就是 Native端 与 H5端 之间的 双向通讯层,其实这里也可以理解为我们需要一套 跨语言通讯方案,便是我们常听到的 JSBridge。

  • JavaScript 通知 Native

    • API注入,Native 直接在 JS 上下文中挂载数据或者方法
      • 延迟较低,在安卓4.1以下具有安全性问题,风险较高
    • WebView URL Scheme 跳转拦截
      • 兼容性好,但延迟较高,且有长度限制
    • WebView 中的 prompt/console/alert拦截(通常使用 prompt)
  • Native 通知 Javascript:

    • IOS: stringByEvaluatingJavaScriptFromString
    // Swift
    webview.stringByEvaluatingJavaScriptFromString("alert('NativeCall')")
    复制代码
    • Android: loadUrl (4.4-)
    // 调用js中的JSBridge.trigger方法
    // 该方法的弊端是无法获取函数返回值;
    webView.loadUrl("javascript:JSBridge.trigger('NativeCall')")
    复制代码
    • Android: evaluateJavascript (4.4+)
    // 4.4+后使用该方法便可调用并获取函数返回值;
    mWebView.evaluateJavascript("javascript:JSBridge.trigger('NativeCall')", 	 new ValueCallback<String>() {
        @Override
        public void onReceiveValue(String value) {
            //此处为 js 返回的结果
        }
    });
    复制代码

4. 接入方案

整套方案需要 Web 与 Native 两部分共同来完成:

  • Native: 负责实现URL拦截与解析、环境信息的注入、拓展功能的映射、版本更新等功能;
  • JavaScirpt: 负责实现功能协议的拼装、协议的发送、参数的传递、回调等一系列基础功能。

接入方式:

  • 在线H5: 直接将项目部署于线上服务器,并由客户端在 HTML 头部注入对应的 Bridge。
    • 优势: 接入/开发成本低,对 App 的侵入小;
    • 劣势: 重度依赖网络,无法离线使用,首屏加载慢;
  • 内置离线包: 将代码直接内置于 App 中,即本地存储中,可由 H5 或者 客户端引用 Bridge。
    • 优势: 首屏加载快,可离线化使用;
    • 劣势: 开发、调试成本变高,需要多端合作,且会增加 App 包体积

5. 优化方案简述

  • Webview 预加载: Webview 的初始化其实挺耗时的。我们测试过,大概在100~200ms之间,因此如果能前置做好初始化于内存中,会大大加快渲染速度。
  • 更新机制: 使用离线包的时候,便会涉及到本地离线代码的更新问题,因此需要建立一套云端下发包的机制,由客户端下载云端最新代码包 (zip包),并解压替换本地代码。
    • 增量更新: 由于下发包是一个下载的过程,因此包的体积越小,下载速度越快,流量损耗越低。只打包改变的文件,客户端下载后覆盖式替换,能大大减小每次更新包的体积。
    • 条件分发: 云平台下发更新包时,可以配合客户端设置一系列的条件与规则,从而实现代码的条件更新:
      • 地区 更新: 例如一个只有中国地区才能更新的版本;
      • 语言 更新: 例如只有中文版本会更新;
      • 按 App 版本 更新: 例如只有最新版本的 App 才会更新;
      • 灰度 更新: 只有小比例用户会更新;
      • AB测试: 只有命中的用户会更新;
  • 降级机制: 当用户下载或解压代码包失败时,需要有套降级方案,通常有两种做法:
    • 本地内置: 随着 App 打包时内置一份线上最新完整代码包,保证本地代码文件的存在,资源加载均使用本地化路径;
    • 域名拦截: 资源加载使用线上域名,通过拦截域名映射到本地路径。当本地不存在时,则请求线上文件,当存在时,直接加载;
  • 跨平台部署: Bridge层 可以做一套浏览器适配,在一些无法适配的功能,做好降级处理,从而保证代码在任何环境的可用性,一套代码可同时运行于 App内 与 普通浏览器;
  • 环境系统: 与客户端进行统一配合,搭建出 正式 / 预上线 / 测试 / 开发环境,能大大提高项目稳定性与问题排查;
  • 开发模式:
    • 能连接PC Chrome/safari 进行代码调试;
    • 具有开发调试入口,可以使用同样的 Webview 加载开发时的本地代码;
    • 具备日志系统,可以查看 Log 信息;

详细内容由兴趣的童鞋可以看文章:

Webpack

1. 原理简述

Webpack 已经成为了现在前端工程化中最重要的一环,通过WebpackNode的配合,前端领域完成了不可思议的进步。通过预编译,将软件编程中先进的思想和理念能够真正运用于生产,让前端开发领域告别原始的蛮荒阶段。深入理解Webpack,可以让你在编程思维及技术领域上产生质的成长,极大拓展技术边界。这也是在面试中必不可少的一个内容。

  • 核心概念

    • JavaScript 的 模块打包工具 (module bundler)。通过分析模块之间的依赖,最终将所有模块打包成一份或者多份代码包 (bundler),供 HTML 直接引用。实质上,Webpack 仅仅提供了 打包功能 和一套 文件处理机制,然后通过生态中的各种 Loader 和 Plugin 对代码进行预编译和打包。因此 Webpack 具有高度的可拓展性,能更好的发挥社区生态的力量。
      • Entry: 入口文件,Webpack 会从该文件开始进行分析与编译;
      • Output: 出口路径,打包后创建 bundler 的文件路径以及文件名;
      • Module: 模块,在 Webpack 中任何文件都可以作为一个模块,会根据配置的不同的 Loader 进行加载和打包;
      • Chunk: 代码块,可以根据配置,将所有模块代码合并成一个或多个代码块,以便按需加载,提高性能;
      • Loader: 模块加载器,进行各种文件类型的加载与转换;
      • Plugin: 拓展插件,可以通过 Webpack 相应的事件钩子,介入到打包过程中的任意环节,从而对代码按需修改;
  • 工作流程 (加载 - 编译 - 输出)

    • 1、读取配置文件,按命令 初始化 配置参数,创建 Compiler 对象;
    • 2、调用插件的 apply 方法 挂载插件 监听,然后从入口文件开始执行编译;
    • 3、按文件类型,调用相应的 Loader 对模块进行 编译,并在合适的时机点触发对应的事件,调用 Plugin 执行,最后再根据模块 依赖查找 到所依赖的模块,递归执行第三步;
    • 4、将编译后的所有代码包装成一个个代码块 (Chuck), 并按依赖和配置确定 输出内容。这个步骤,仍然可以通过 Plugin 进行文件的修改;
    • 5、最后,根据 Output 把文件内容一一写入到指定的文件夹中,完成整个过程;
  • 模块包装:

(function(modules) {
	// 模拟 require 函数,从内存中加载模块;
	function __webpack_require__(moduleId) {
		// 缓存模块
		if (installedModules[moduleId]) {
			return installedModules[moduleId].exports;
		}
		
		var module = installedModules[moduleId] = {
			i: moduleId,
			l: false,
			exports: {}
		};
		
		// 执行代码;
		modules[moduleId].call(module.exports, module, module.exports, __webpack_require__);
		
		// Flag: 标记是否加载完成;
		module.l = true;
		
		return module.exports;
	}
	
	// ...
	
	// 开始执行加载入口文件;
	return __webpack_require__(__webpack_require__.s = "./src/index.js");
 })({
 	"./src/index.js": function (module, __webpack_exports__, __webpack_require__) {
		// 使用 eval 执行编译后的代码;
		// 继续递归引用模块内部依赖;
		// 实际情况并不是使用模板字符串,这里是为了代码的可读性;
		eval(`
			__webpack_require__.r(__webpack_exports__);
			//
			var _test__WEBPACK_IMPORTED_MODULE_0__ = __webpack_require__("test", ./src/test.js");
		`);
	},
	"./src/test.js": function (module, __webpack_exports__, __webpack_require__) {
		// ...
	},
 })
复制代码
  • 总结:
    • 模块机制: webpack 自己实现了一套模拟模块的机制,将其包裹于业务代码的外部,从而提供了一套模块机制;
    • 文件编译: webpack 规定了一套编译规则,通过 Loader 和 Plugin,以管道的形式对文件字符串进行处理;

2. Loader

由于 Webpack 是基于 Node,因此 Webpack 其实是只能识别 js 模块,比如 css / html / 图片等类型的文件并无法加载,因此就需要一个对 不同格式文件转换器。其实 Loader 做的事,也并不难理解: 对 Webpack 传入的字符串进行按需修改。例如一个最简单的 Loader:

// html-loader/index.js
module.exports = function(htmlSource) {
	// 返回处理后的代码字符串
	// 删除 html 文件中的所有注释
	return htmlSource.replace(/<!--[\w\W]*?-->/g, '')
}
复制代码

当然,实际的 Loader 不会这么简单,通常是需要将代码进行分析,构建 AST (抽象语法树), 遍历进行定向的修改后,再重新生成新的代码字符串。如我们常用的 Babel-loader 会执行以下步骤:

  • babylon 将 ES6/ES7 代码解析成 AST
  • babel-traverse 对 AST 进行遍历转译,得到新的 AST
  • 新 AST 通过 babel-generator 转换成 ES5

Loader 特性:

  • 链式传递,按照配置时相反的顺序链式执行;
  • 基于 Node 环境,拥有 较高权限,比如文件的增删查改;
  • 可同步也可异步;

常用 Loader:

  • file-loader: 加载文件资源,如 字体 / 图片 等,具有移动/复制/命名等功能;
  • url-loader: 通常用于加载图片,可以将小图片直接转换为 Date Url,减少请求;
  • babel-loader: 加载 js / jsx 文件, 将 ES6 / ES7 代码转换成 ES5,抹平兼容性问题;
  • ts-loader: 加载 ts / tsx 文件,编译 TypeScript;
  • style-loader: 将 css 代码以<style>标签的形式插入到 html 中;
  • css-loader: 分析@importurl(),引用 css 文件与对应的资源;
  • postcss-loader: 用于 css 的兼容性处理,具有众多功能,例如 添加前缀,单位转换 等;
  • less-loader / sass-loader: css预处理器,在 css 中新增了许多语法,提高了开发效率;

编写原则:

  • 单一原则: 每个 Loader 只做一件事;
  • 链式调用: Webpack 会按顺序链式调用每个 Loader;
  • 统一原则: 遵循 Webpack 制定的设计规则和结构,输入与输出均为字符串,各个 Loader 完全独立,即插即用;

3. Plugin

插件系统是 Webpack 成功的一个关键性因素。在编译的整个生命周期中,Webpack 会触发许多事件钩子,Plugin 可以监听这些事件,根据需求在相应的时间点对打包内容进行定向的修改。

  • 一个最简单的 plugin 是这样的:
class Plugin{
  	// 注册插件时,会调用 apply 方法
  	// apply 方法接收 compiler 对象
  	// 通过 compiler 上提供的 Api,可以对事件进行监听,执行相应的操作
  	apply(compiler){
  		// compilation 是监听每次编译循环
  		// 每次文件变化,都会生成新的 compilation 对象并触发该事件
    	compiler.plugin('compilation',function(compilation) {})
  	}
}
复制代码
  • 注册插件:
// webpack.config.js
module.export = {
	plugins:[
		new Plugin(options),
	]
}
复制代码
  • 事件流机制:

Webpack 就像工厂中的一条产品流水线。原材料经过 Loader 与 Plugin 的一道道处理,最后输出结果。

  • 通过链式调用,按顺序串起一个个 Loader;
  • 通过事件流机制,让 Plugin 可以插入到整个生产过程中的每个步骤中;

Webpack 事件流编程范式的核心是基础类 Tapable,是一种 观察者模式 的实现事件的订阅与广播:

const { SyncHook } = require("tapable")

const hook = new SyncHook(['arg'])

// 订阅
hook.tap('event', (arg) => {
	// 'event-hook'
	console.log(arg)
})

// 广播
hook.call('event-hook')
复制代码

Webpack 中两个最重要的类 Compiler 与 Compilation 便是继承于 Tapable,也拥有这样的事件流机制。

  • Compiler: 可以简单的理解为 Webpack 实例,它包含了当前 Webpack 中的所有配置信息,如 options, loaders, plugins 等信息,全局唯一,只在启动时完成初始化创建,随着生命周期逐一传递;

  • Compilation: 可以称为 编译实例。当监听到文件发生改变时,Webpack 会创建一个新的 Compilation 对象,开始一次新的编译。它包含了当前的输入资源,输出资源,变化的文件等,同时通过它提供的 api,可以监听每次编译过程中触发的事件钩子;

  • 区别:

    • Compiler 全局唯一,且从启动生存到结束;
    • Compilation 对应每次编译,每轮编译循环均会重新创建;
  • 常用 Plugin:

    • UglifyJsPlugin: 压缩、混淆代码;
    • CommonsChunkPlugin: 代码分割;
    • ProvidePlugin: 自动加载模块;
    • html-webpack-plugin: 加载 html 文件,并引入 css / js 文件;
    • extract-text-webpack-plugin / mini-css-extract-plugin: 抽离样式,生成 css 文件;
    • DefinePlugin: 定义全局变量;
    • optimize-css-assets-webpack-plugin: CSS 代码去重;
    • webpack-bundle-analyzer: 代码分析;
    • compression-webpack-plugin: 使用 gzip 压缩 js 和 css;
    • happypack: 使用多进程,加速代码构建;
    • EnvironmentPlugin: 定义环境变量;

4. 编译优化

  • 代码优化:

    • 无用代码消除,是许多编程语言都具有的优化手段,这个过程称为 DCE (dead code elimination),即 删除不可能执行的代码

      • 例如我们的 UglifyJs,它就会帮我们在生产环境中删除不可能被执行的代码,例如:
      var fn = function() {
      	return 1;
      	// 下面代码便属于 不可能执行的代码;
      	// 通过 UglifyJs (Webpack4+ 已内置) 便会进行 DCE;
      	var a = 1;
      	return a;
      }
      复制代码
    • 摇树优化 (Tree-shaking),这是一种形象比喻。我们把打包后的代码比喻成一棵树,这里其实表示的就是,通过工具 "摇" 我们打包后的 js 代码,将没有使用到的无用代码 "摇" 下来 (删除)。即 消除那些被 引用了但未被使用 的模块代码。

      • 原理: 由于是在编译时优化,因此最基本的前提就是语法的静态分析,ES6的模块机制 提供了这种可能性。不需要运行时,便可进行代码字面上的静态分析,确定相应的依赖关系。
      • 问题: 具有 副作用 的函数无法被 tree-shaking。
        • 在引用一些第三方库,需要去观察其引入的代码量是不是符合预期;
        • 尽量写纯函数,减少函数的副作用;
        • 可使用 webpack-deep-scope-plugin,可以进行作用域分析,减少此类情况的发生,但仍需要注意;
  • code-spliting: 代码分割 技术,将代码分割成多份进行 懒加载异步加载,避免打包成一份后导致体积过大,影响页面的首屏加载;

    • Webpack 中使用 SplitChunksPlugin 进行拆分;
    • 页面 拆分: 不同页面打包成不同的文件;
    • 功能 拆分:
      • 将类似于播放器,计算库等大模块进行拆分后再懒加载引入;
      • 提取复用的业务代码,减少冗余代码;
    • 文件修改频率 拆分: 将第三方库等不常修改的代码单独打包,而且不改变其文件 hash 值,能最大化运用浏览器的缓存;
  • scope hoisting: 作用域提升,将分散的模块划分到同一个作用域中,避免了代码的重复引入,有效减少打包后的代码体积和运行时的内存损耗;

  • 编译性能优化:

    • 升级至 最新 版本的 webpack,能有效提升编译性能;
    • 使用 dev-server / 模块热替换 (HMR) 提升开发体验;
      • 监听文件变动 忽略 node_modules 目录能有效提高监听时的编译效率;
    • 缩小编译范围:
      • modules: 指定模块路径,减少递归搜索;
      • mainFields: 指定入口文件描述字段,减少搜索;
      • noParse: 避免对非模块化文件的加载;
      • includes/exclude: 指定搜索范围/排除不必要的搜索范围;
      • alias: 缓存目录,避免重复寻址;
    • babel-loader:
      • 忽略node_moudles,避免编译第三方库中已经被编译过的代码;
      • 使用cacheDirectory,可以缓存编译结果,避免多次重复编译;
    • 多进程并发:
      • webpack-parallel-uglify-plugin: 可多进程并发压缩 js 文件,提高压缩速度;
      • HappyPack: 多进程并发文件的 Loader 解析;
    • 第三方库模块缓存:
      • DLLPlugin 和 DLLReferencePlugin 可以提前进行打包并缓存,避免每次都重新编译;
    • 使用分析:
      • Webpack Analyse / webpack-bundle-analyzer 对打包后的文件进行分析,寻找可优化的地方;
      • 配置profile:true,对各个编译阶段耗时进行监控,寻找耗时最多的地方;
    • source-map:
      • 开发: cheap-module-eval-source-map
      • 生产: hidden-source-map

项目性能优化

1. 编码优化

编码优化,指的就是 在代码编写时的,通过一些 最佳实践,提升代码的执行性能。通常这并不会带来非常大的收益,但这属于 程序猿的自我修养,而且这也是面试中经常被问到的一个方面,考察自我管理与细节的处理。

  • 数据读取:

    • 通过作用域链 / 原型链 读取变量或方法时,需要更多的耗时,且越长越慢;
    • 对象嵌套越深,读取值也越慢;
    • 最佳实践:
      • 尽量在局部作用域中进行 变量缓存
      • 避免嵌套过深的数据结构,数据扁平化 有利于数据的读取和维护;
  • 循环: 循环通常是编码性能的关键点;

    • 代码的性能问题会再循环中被指数倍放大;
    • 最佳实践:
      • 尽可能 减少循环次数
        • 减少遍历的数据量;
        • 完成目的后马上结束循环;
      • 避免在循环中执行大量的运算,避免重复计算,相同的执行结果应该使用缓存;
      • js 中使用 倒序循环 会略微提升性能;
      • 尽量避免使用 for-in 循环,因为它会枚举原型对象,耗时大于普通循环;
  • 条件流程性能: Map / Object > switch > if-else

// 使用 if-else
if(type === 1) {

} else if (type === 2) {

} else if (type === 3) {

}

// 使用 switch
switch (type) {
	case 1:
		break;4
	case 2:
		break;
	case 3:
		break;
    default:
        break;
}

// 使用 Map
const map = new Map([
	[1, () => {}],
	[2, () => {}],
	[3, () => {}],
])
map.get(type)()

// 使用 Objext
const obj = {
	1: () => {},
	2: () => {},
	3: () => {},
}
obj[type]()
复制代码
  • 减少 cookie 体积: 能有效减少每次请求的体积和响应时间;

    • 去除不必要的 cookie;
    • 压缩 cookie 大小;
    • 设置 domain 与 过期时间;
  • dom 优化:

    • 减少访问 dom 的次数,如需多次,将 dom 缓存于变量中;
    • 减少重绘与回流:
      • 多次操作合并为一次;
      • 减少对计算属性的访问;
        • 例如 offsetTop, getComputedStyle 等
        • 因为浏览器需要获取最新准确的值,因此必须立即进行重排,这样会破坏了浏览器的队列整合,尽量将值进行缓存使用;
      • 大量操作时,可将 dom 脱离文档流或者隐藏,待操作完成后再重新恢复;
      • 使用DocumentFragment / cloneNode / replaceChild进行操作;
    • 使用事件委托,避免大量的事件绑定;
  • css 优化:

    • 层级扁平,避免过于多层级的选择器嵌套;
    • 特定的选择器 好过一层一层查找: .xxx-child-text{} 优于 .xxx .child .text{}
    • 减少使用通配符与属性选择器
    • 减少不必要的多余属性
    • 使用 动画属性 实现动画,动画时脱离文档流,开启硬件加速,优先使用 css 动画;
    • 使用 <link> 替代原生 @import;
  • html 优化:

    • 减少 dom 数量,避免不必要的节点或嵌套;
    • 避免<img src="" />空标签,能减少服务器压力,因为 src 为空时,浏览器仍然会发起请求
      • IE 向页面所在的目录发送请求;
      • Safari、Chrome、Firefox 向页面本身发送请求;
      • Opera 不执行任何操作。
    • 图片提前 指定宽高 或者 脱离文档流,能有效减少因图片加载导致的页面回流;
    • 语义化标签 有利于 SEO 与浏览器的解析时间;
    • 减少使用 table 进行布局,避免使用<br /><hr />

2. 页面基础优化

  • 引入位置: css 文件<head>中引入, js 文件<body>底部引入;
    • 影响首屏的,优先级很高的 js 也可以头部引入,甚至内联;
  • 减少请求 (http 1.0 - 1.1),合并请求,正确设置 http 缓存;
  • 减少文件体积:
    • 删除多余代码:
      • tree-shaking
      • UglifyJs
      • code-spliting
    • 混淆 / 压缩代码,开启 gzip 压缩;
    • 多份编译文件按条件引入:
      • 针对现代浏览器直接给 ES6 文件,只针对低端浏览器引用编译后的 ES5 文件;
      • 可以利用<script type="module"> / <script type="module">进行条件引入用
    • 动态 polyfill,只针对不支持的浏览器引入 polyfill;
  • 图片优化:
    • 根据业务场景,与UI探讨选择 合适质量,合适尺寸
    • 根据需求和平台,选择 合适格式,例如非透明时可用 jpg;非苹果端,使用 webp;
    • 小图片合成 雪碧图,低于 5K 的图片可以转换成 base64 内嵌;
    • 合适场景下,使用 iconfont 或者 svg
  • 使用缓存:
    • 浏览器缓存: 通过设置请求的过期时间,合理运用浏览器缓存;
    • CDN缓存: 静态文件合理使用 CDN 缓存技术;
      • HTML 放于自己的服务器上;
      • 打包后的图片 / js / css 等资源上传到 CDN 上,文件带上 hash 值;
      • 由于浏览器对单个域名请求的限制,可以将资源放在多个不同域的 CDN 上,可以绕开该限制;
    • 服务器缓存: 将不变的数据、页面缓存到 内存 或 远程存储(redis等) 上;
    • 数据缓存: 通过各种存储将不常变的数据进行缓存,缩短数据的获取时间;

3. 首屏渲染优化

  • css / js 分割,使首屏依赖的文件体积最小,内联首屏关键 css / js;
  • 非关键性的文件尽可能的 异步加载和懒加载,避免阻塞首页渲染;
  • 使用dns-prefetch / preconnect / prefetch / preload等浏览器提供的资源提示,加快文件传输;
  • 谨慎控制好 Web字体,一个大字体包足够让你功亏一篑;
    • 控制字体包的加载时机;
    • 如果使用的字体有限,那尽可能只将使用的文字单独打包,能有效减少体积;
  • 合理利用 Localstorage / server-worker 等存储方式进行 数据与资源缓存
  • 分清轻重缓急:
    • 重要的元素优先渲染;
    • 视窗内的元素优先渲染;
  • 服务端渲染(SSR):
    • 减少首屏需要的数据量,剔除冗余数据和请求;
    • 控制好缓存,对数据/页面进行合理的缓存;
    • 页面的请求使用流的形式进行传递;
  • 优化用户感知:
    • 利用一些动画 过渡效果,能有效减少用户对卡顿的感知;
    • 尽可能利用 骨架屏(Placeholder) / Loading 等减少用户对白屏的感知;
    • 动画帧数尽量保证在 30帧 以上,低帧数、卡顿的动画宁愿不要;
    • js 执行时间避免超过 100ms,超过的话就需要做:
      • 寻找可 缓存 的点;
      • 任务的 分割异步 或 web worker 执行;

全栈基础

其实我觉得并不能讲前端的天花板低,只是说前端是项更多元化的工作,它需要涉及的知识面很广。你能发现,从最开始的简单页面到现在,其实整个领域是在不断地往外拓张。在许多的大厂的面试中,具备一定程度的 服务端知识、运维知识,甚至数学、图形学、设计 等等,都可能是你占得先机的法宝。

Nginx

轻量级、高性能的 Web 服务器,在现今的大型应用、网站基本都离不开 Nginx,已经成为了一项必选的技术;其实可以把它理解成 入口网关,这里我举个例子可能更好理解:

当你去银行办理业务时,刚走进银行,需要到入门处的机器排队取号,然后按指令到对应的柜台办理业务,或者也有可能告诉你,今天不能排号了,回家吧!

这样一个场景中,取号机器就是 Nginx(入口网关)。一个个柜台就是我们的业务服务器(办理业务);银行中的保险箱就是我们的数据库(存取数据);🤣

  • 特点:

    • 轻量级,配置方便灵活,无侵入性;
    • 占用内存少,启动快,性能好;
    • 高并发,事件驱动,异步;
    • 热部署,修改配置热生效;
  • 架构模型:

    • 基于 socket 与 Linux epoll (I/O 事件通知机制),实现了 高并发
      • 使用模块化、事件通知、回调函数、计时器、轮询实现非阻塞的异步模式;
      • 磁盘不足的情况,可能会导致阻塞;
    • Master-worker 进程模式:
      • Nginx 启动时会在内存中常驻一个 Master 主进程,功能:
        • 读取配置文件;
        • 创建、绑定、关闭 socket;
        • 启动、维护、配置 worker 进程;
        • 编译脚本、打开日志;
      • master 进程会开启配置数量的 worker 进程,比如根据 CPU 核数等:
        • 利用 socket 监听连接,不会新开进程或线程,节约了创建与销毁进程的成本;
        • 检查网络、存储,把新连接加入到轮询队列中,异步处理;
        • 能有效利用 cpu 多核,并避免了线程切换和锁等待;
    • 热部署模式:
      • 当我们修改配置热重启后,master 进程会以新的配置新创建 worker 进程,新连接会全部交给新进程处理;
      • 老的 worker 进程会在处理完之前的连接后被 kill 掉,逐步全替换成新配置的 worker 进程;
  • 配置:

    • 官网下载;

    • 配置文件路径: /usr/local/etc/nginx/nginx.conf

    • 启动: 终端输入 nginx,访问 localhost:8080 就能看到 Welcome...

    • nginx -s stop: 停止服务;

    • nginx -s reload: 热重启服务;

    • 配置代理: proxy_pass

      • 在配置文件中配置即可完成;
      server {
          listen 80;
          location / {
              proxy_pass http://xxx.xxx.xx.xx:3000;
          }
      }
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  • 常用场景:

    • 代理:
      • 其实 Nginx 可以算一层 代理服务器,将客户端的请求处理一层后,再转发到业务服务器,这里可以分成两种类型,其实实质就是 请求的转发,使用 Nginx 非常合适、高效;
    • 正向代理:
      • 即用户通过访问这层正向代理服务器,再由代理服务器去到原始服务器请求内容后,再返回给用户;
      • 例如我们常使用的 VPN 就是一种常见的正向代理模式。通常我们无法直接访问谷歌服务器,但是通过访问一台国外的服务器,再由这台服务器去请求谷歌返回给用户,用户即可访问谷歌;
      • 特点:
        • 代理服务器属于 客户端层,称之为正向代理;
        • 代理服务器是 为用户服务,对于用户是透明的,用户知道自己访问代理服务器;
        • 对内容服务器来说是 隐藏 的,内容服务器并无法分清访问是来自用户或者代理;

    • 反向代理:
      • 用户访问头条的反向代理网关,通过网关的一层处理和调度后,再由网关将访问转发到内部的服务器上,返回内容给用户;
      • 特点:
        • 代理服务器属于 服务端层,因此称为反向代理。通常代理服务器与内部内容服务器会隶属于同一内网或者集群;
        • 代理服务器是 为内容服务器服务 的,对用户是隐藏的,用户不清楚自己访问的具体是哪台内部服务器;
        • 能有效保证内部服务器的 稳定与安全

    • 反向代理的好处:

      • 安全与权限:
        • 用户访问必须通过反向代理服务器,也就是便可以在做这层做统一的请求校验,过滤拦截不合法、危险的请求,从而就能更好的保证服务器的安全与稳定;
      • 负载均衡: 能有效分配流量,最大化集群的稳定性,保证用户的访问质量;
    • 负载均衡:

      • 负载均衡是基于反向代理下实现的一种 流量分配 功能,目的是为了达到服务器资源的充分利用,以及更快的访问响应;
      • 其实很好理解,还是以上面银行的例子来看: 通过门口的取号器,系统就可以根据每个柜台的业务排队情况进行用户的分,使每个柜台都保持在一个比较高效的运作状态,避免出现分配不均的情况
      • 由于用户并不知道内部服务器中的队列情况,而反向代理服务器是清楚的,因此通过 Nginx,便能很简单地实现流量的均衡分配;
      • Nginx 实现: Upstream模块, 这样当用户访问 http://xxx 时,流量便会被按照一定的规则分配到upstream中的3台服务器上;
      http {
          upstream xxx {
              server 1.1.1.1:3001;
              server 2.2.2.2:3001;
              server 3.3.3.3:3001;
          }
          server {
              listen 8080;
              location / {
                  proxy_pass http://xxx;
              }
          }
      }
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      • 分配策略:
        • 服务器权重(weight):

          • 可以为每台服务器配置访问权重,传入参数weight,例如:
           upstream xxx {
              server 1.1.1.1:3001 weight=1;
              server 2.2.2.2:3001 weight=1;
              server 3.3.3.3:3001 weight=8;
          }
          复制代码
        • 时间顺序(默认): 按用户的访问的顺序逐一的分配到正常运行的服务器上;

        • 连接数优先(least_conn): 优先将访问分配到列表中连接数队列最短的服务器上;

        • 响应时间优先(fair): 优先将访问分配到列表中访问响应时间最短的服务器上;

        • ip_hash: 通过 ip_hash 指定,使每个 ip 用户都访问固定的服务器上,有利于用户特异性数据的缓存,例如本地 session 服务等;

        • url_hash: 通过 url_hash 指定,使每个 url 都分配到固定的服务器上,有利于缓存;

    • Nginx 对于前端的作用:

      • 1. 快速配置静态服务器,当访问 localhost:80 时,就会默认访问到 /Users/files/index.html
      server {
      	listen 80;                                                         
      	server_name localhost;                                               
      		
      	location / {
      		root   /Users/files;
      		index  index.html;
      	}
      }
      复制代码
      • 2. 访问限制: 可以制定一系列的规则进行访问的控制,例如直接通过 ip 限制:
      # 屏蔽 192.168.1.1 的访问;
      # 允许 192.168.1.2 ~ 10 的访问;
      location / {
          deny  192.168.1.1;
          allow 192.168.1.2/10;
          deny  all;
      }
      复制代码
      • 3. 解决跨域: 其实跨域是 浏览器的安全策略,这意味着只要不是通过浏览器,就可以绕开跨域的问题。所以只要通过在同域下启动一个 Nginx 服务,转发请求即可;
      location ^~/api/ {
      	 # 重写请求并代理到对应域名下
          rewrite ^/api/(.*)$ /$1 break;
          proxy_pass https://www.cross-target.com/;
      }  
      复制代码
      • 4. 图片处理: 通过 ngx_http_image_filter_module 这个模块,可以作为一层图片服务器的代理,在访问的时候 对图片进行特定的操作,例如裁剪,旋转,压缩等

      • 5. 本地代理,绕过白名单限制: 例如我们在接入一些第三方服务时经常会有一些域名白名单的限制,如果我们在本地通过localhost进行开发,便无法完成功能。这里我们可以做一层本地代理,便可以直接通过指定域名访问本地开发环境;

      server {
      listen 80;
      server_name www.toutiao.com;
      
      location / {
          proxy_pass http://localhost:3000;
      }
      }
      复制代码

Docker

Docker,是一款现在最流行的 软件容器平台,提供了软件运行时所依赖的环境。

  • 物理机:

    • 硬件环境,真实的 计算机实体,包含了例如物理内存,硬盘等等硬件;
  • 虚拟机:

    • 在物理机上 模拟出一套硬件环境和操作系统,应用软件可以运行于其中,并且毫无感知,是一套隔离的完整环境。本质上,它只是物理机上的一份 运行文件
  • 为什么需要虚拟机?

    • 环境配置与迁移:
      • 在软件开发和运行中,环境依赖一直是一个很头疼的难题,比如你想运行 node 应用,那至少环境得安装 node 吧,而且不同版本,不同系统都会影响运行。解决的办法,就是我们的包装包中直接包含运行环境的安装,让同一份环境可以快速复制到任意一台物理机上。
    • 资源利用率与隔离:
      • 通过硬件模拟,并包含一套完整的操作系统,应用可以独立运行在虚拟机中,与外界隔离。并且可以在同一台物理机上,开启多个不同的虚拟机启动服务,即一台服务器,提供多套服务,且资源完全相互隔离,互不影响。不仅能更好提高资源利用率率,降低成本,而且也有利于服务的稳定性。
  • 传统虚拟机的缺点:

    • 资源占用大:
      • 由于虚拟机是模拟出一套 完整系统,包含众多系统级别的文件和库,运行也需要占用一部分资源,单单启动一个空的虚拟机,可能就要占用 100+MB 的内存了。
    • 启动缓慢:
      • 同样是由于完整系统,在启动过程中就需要运行各种系统应用和步骤,也就是跟我们平时启动电脑一样的耗时。
    • 冗余步骤多:
      • 系统有许多内置的系统操作,例如用户登录,系统检查等等,有些场景其实我们要的只是一个隔离的环境,其实也就是说,虚拟机对部分需求痛点来说,其实是有点过重的。
  • Linux 容器:

    • Linux 中的一项虚拟化技术,称为 Linux 容器技术(LXC)。
    • 它在 进程层面 模拟出一套隔离的环境配置,但并没有模拟硬件和完整的操作系统。因此它完全规避了传统虚拟机的缺点,在启动速度,资源利用上远远优于虚拟机;
  • Docker:

    • Docker 就是基于 Linux 容器的一种上层封装,提供了更为简单易用的 API 用于操作 Docker,属于一种 容器解决方案
    • 基本概念: 在 Docker 中,有三个核心的概念:
      • 镜像 (Image):
        • 从原理上说,镜像属于一种 root 文件系统,包含了一些系统文件和环境配置等,可以将其理解成一套 最小操作系统。为了让镜像轻量化和可移植,Docker 采用了 Union FS 的分层存储模式。将文件系统分成一层一层的结构,逐步从底层往上层构建,每层文件都可以进行继承和定制。这里从前端的角度来理解: 镜像就类似于代码中的 class,可以通过继承与上层封装进行复用
        • 从外层系统看来,一个镜像就是一个 Image 二进制文件,可以任意迁移,删除,添加;
    • 容器 (Container):
      • 镜像是一份静态文件系统,无法进行运行时操作,就如class,如果我们不进行实例化时,便无法进行操作和使用。因此 容器可以理解成镜像的实例,即 new 镜像(),这样我们便可以创建、修改、操作容器;一旦创建后,就可以简单理解成一个轻量级的操作系统,可以在内部进行各种操作,例如运行 node 应用,拉取 git 等;
      • 基于镜像的分层结构,容器是 以镜像为基础底层,在上面封装了一层 容器的存储层
        • 存储空间的生命周期与容器一致;
        • 该层存储层会随着容器的销毁而销毁;
        • 尽量避免往容器层写入数据;
      • 容器中的数据的持久化管理主要由两种方式:
        • 数据卷 (Volume): 一种可以在多个容器间共享的特殊目录,其处于容器外层,并不会随着容器销毁而删除;
        • 挂载主机目录: 直接将一个主机目录挂载到容器中进行写入;
    • 仓库 (Repository):
      • 为了便于镜像的使用,Docker 提供了类似于 git 的仓库机制,在仓库中包含着各种各样版本的镜像。官方服务是 Docker Hub;
      • 可以快速地从仓库中拉取各种类型的镜像,也可以基于某些镜像进行自定义,甚至发布到仓库供社区使用;

结语

不知不觉,一个月又过去了,也终于完成了整个系列。其实下篇涉及的许多知识点都是有比较深的拓展空间,博主自己也水平有限,无法面面俱到,也许甚至会有些争议或者错误的见解,还望小伙伴们共同指出和纠正。希望这个面试系列能帮助到大家,好好地将这些知识点进行消化和理解,闭关修炼虽然辛苦,但现在已经是时候出山征战江湖,收割 Offer 啦~

整个系列其实仍然是属于浅尝辄止的阶段,后续如果大家想要继续提升,可以往自己感兴趣的方向进行深挖,例如:

  • 全栈: 那可能得更多的去了解 Node / Nginx / 反向代理 / 负载均衡 / PM2 / Docker 等服务端或者运维知识;
  • 跨平台: 可以学习 Hybrid / Flutter / React Native / Swift 等;
  • 视觉游戏: WebGL / 动画 / Three.js / Canvas / 游戏引擎 / VR / AR 等;
  • 底层框架: 浏览器引擎 / 框架底层 / 机器学习 / 算法等;

总之,学无止境呐。造火箭无止境呐。😂。感谢各位小伙伴的观看,共同进步,一起成长!

Tips:

博主真的写得很辛苦,再不 star 下,真的要哭了。~ github。🤑

联系我请发邮件: 159042708@qq.com 😆

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