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前端性能优化之白屏时间

定场诗

曲木为直终必弯,养狼当犬看家难;
墨染鸬鹚黑不久,粉刷乌鸦白不天。
蜜饯黄莲终需苦,强摘瓜果不能甜;
好事总得善人做,哪有凡人做神仙。复制代码

前言

该篇文章会为您分享在前端性能优化中非常重要的一环-白屏时间,将从白屏时间的概念、重要性以及白屏的过程一一进行阐述,同时提供性能优化的策略与实践。

一、概念

白屏时间:即用户点击一个链接或打开浏览器输入URL地址后,从屏幕空白到显示第一个画面的时间。

白屏时间的长短将直接影响用户对该网站的第一印象。

二、白屏时间的重要性

当用户点开一个链接或者是直接在浏览器中输入URL开始进行访问时,就开始等待页面的展示。页面渲染的时间越短,用户等待的时间就越短,用户感知到页面的速度就越快。这样可以极大的提升用户的体验,减少用户的跳出,提升页面的留存率。

打开一个页面就像你的女票召唤你一样,你出现的越迅速,女票肯定会愈加欣喜!反之,你千呼万唤始出来,那么你的女票很可能又要抛弃你了(为什么要对你说又呢? ...)

三、白屏是一个怎样的过程呢?

让我们一起来揭秘:从打开一个页面,到页面的画面展示经历了怎样的过程!

1. DNS Lookup

DNS Lookup 即浏览器从DNS服务器中进行域名查询。

浏览器会先对页面进行域名解析,获取到服务器的IP地址后,进而和服务器进行通信。

Tips: 通常在整个加载页面的过程中,浏览器会多次进行DNS Lookup,包括页面本身的域名查询以及在解析HTML页面时加载的JS、CSS、Image、Video等资源产生的域名查询。

2. 建立TCP请求连接

浏览器和服务端TCP请求建立的过程,是基于TCP/IP,该协议由网络层的IP和传输层的TCP组成。IP是每一台互联网设备在互联网中的唯一地址。

TCP通过三次握手建立连接,并提供可靠的数据传输服务。

3. 服务端请求处理响应

在TCP连接建立后,Web服务器接受请求,开始进行处理,同时浏览器端开始等待服务器的处理响应。

Web服务器根据请求类型的不同,进行相应的处理。静态资源如图片、CSS文件、静态HTML直接进行响应;如其他注册的请求转发给相应的应用服务器,进行如数据处理、缓存中取数据,将数据按照约定好的格式响应给浏览器。

在大型应用中,通常为分布式服务架构,应用服务器的处理有可能经过很多个系统的中间件,最终获取到需要的数据

4. 客户端下载、解析、渲染显示页面

在服务器返回数据后,客户端浏览器接收数据,进行HTML下载、解析、渲染显示。

  • a. 如果是Gzip包,则先解压为HTML
  • b. 解析HTML的头部代码,下载头部代码中的样式资源文件或脚本资源文件
  • c. 解析HTML代码和样式文件代码,构建HTML的DOM树以及与CSS相关的CSSOM树
  • d. 通过遍历DOM树和CSSOM树,浏览器依次计算每个节点的大小、坐标、颜色等样式,构造渲染树
  • e. 根据渲染树完成绘制过程

浏览器下载HTML后,首先解析头部代码,进行样式表下载,然后继续向下解析HTML代码,构建DOM树,同时进行样式下载。当DOM树构建完成后,立即开始构造CSSOM树。理想情况下,样式表下载速度够快,DOM树和CSSOM树进入一个并行的过程,当两棵树构建完毕,构建渲染树,然后进行绘制。

Tips:浏览器安全解析策略对解析HTML造成的影响:

  • 当解析HTML时遇到内联JS代码,会阻塞DOM树的构建
  • 特别悲惨的情况: 当CSS样式文件没有下载完成时,浏览器解析HTML遇到了内联JS代码,此时!!!根据浏览器的安全解析策略,浏览器暂停JS脚本执行,暂停HTML解析。直到CSS文件下载完成,完成CSSOM树构建,重新恢复原来的解析。

    一定要合理放置JS代码!!!

四、白屏-性能优化

至此,我们已经了解了从浏览器在打开一个链接开始,到屏幕展示的过程-白屏时间的历程,那这对每个环节中发生的事情,我们可以有针对性的进行相关的优化。

1. DNS解析优化

针对DNS Lookup环节,我们可以针对性的进行DNS解析优化。

  • DNS缓存优化
  • DNS预加载策略
  • 稳定可靠的DNS服务器

2. TCP网络链路优化

针对网络链路的优化,好像除了花钱没有什么更好的方式!

3. 服务端处理优化

服务端的处理优化,是一个非常庞大的话题,会涉及到如Redis缓存、数据库存储优化或是系统内的各种中间件以及Gzip压缩等...

4. 浏览器下载、解析、渲染页面优化

根据浏览器对页面的下载、解析、渲染过程,可以考虑一下的优化处理:

  • 尽可能的精简HTML的代码和结构
  • 尽可能的优化CSS文件和结构
  • 一定要合理的放置JS代码,尽量不要使用内联的JS代码

声明

本文为胡哥拜读周涛明、张荣华、张新兵几位大佬所著《大型网站性能优化实战》一书并结合自身经验所得,愿对诸位小伙伴有所帮助。手动微笑.gif

后记

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