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性能優(yōu)化是一門大學(xué)問，本文僅對(duì)個(gè)人一些積累知識(shí)的闡述，歡迎下面補(bǔ)充。

拋出一個(gè)問題，從輸入url地址欄到所有內(nèi)容顯示到界面上做了哪些事？

•  1.瀏覽器向 DNS 服務(wù)器請求解析該 URL 中的域名所對(duì)應(yīng)的 IP 地址;
•  2.建立TCP連接（三次握手）;
•  3.瀏覽器發(fā)出讀取文件(URL 中域名后面部分對(duì)應(yīng)的文件)的HTTP 請求，該請求報(bào)文作為 TCP 三次握手的第三個(gè)報(bào)文的數(shù)據(jù)發(fā)送給服務(wù)器;
•  4.服務(wù)器對(duì)瀏覽器請求作出響應(yīng)，并把對(duì)應(yīng)的 html 文本發(fā)送給瀏覽器;
•  5.瀏覽器將該 html 文本并顯示內(nèi)容;
•  6.釋放 TCP連接（四次揮手）;

上面這個(gè)問題是一個(gè)面試官非常喜歡問的問題，我們下面把這6個(gè)步驟分解，逐步細(xì)談優(yōu)化。

一、DNS 解析

•  DNS`解析:將域名解析為ip地址 ,由上往下匹配，只要便停止
  •   走緩存
  •   瀏覽器DNS緩存
  •   本機(jī)DNS緩存
  •   路由器DNS緩存
  •   網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商服務(wù)器DNS緩存 （80%的DNS解析在這完成的）
  •   遞歸查詢

優(yōu)化策略：盡量允許使用瀏覽器的緩存，能給我們節(jié)省大量時(shí)間。

二、TCP的三次握手

•  SYN （同步序列編號(hào)）ACK（確認(rèn)字符）
  •   第一次握手：Client將標(biāo)志位SYN置為1，隨機(jī)產(chǎn)生一個(gè)值seq=J，并將該數(shù)據(jù)包發(fā)送給Server，Client進(jìn)入SYN_SENT狀態(tài)，等 待Server確認(rèn)。
  •   第二次握手：Server收到數(shù)據(jù)包后由標(biāo)志位SYN=1知道Client請求建立連接，Server將標(biāo)志位SYN和ACK都置為1，ack=J+1，隨機(jī)產(chǎn)生一個(gè)值seq=K，并將該數(shù)據(jù)包發(fā)送給Client以確認(rèn)連接請求，Server進(jìn)入SYN_RCVD狀態(tài)。
  •   第三次握手：Client收到確認(rèn)后，檢查ack是否為J+1，ACK是否為1，如果正確則將標(biāo)志位ACK置為1，ack=K+1，并將該數(shù)據(jù)包發(fā)送給Server，Server檢查ack是否為K+1，ACK是否為1，如果正確則連接建立成功，Client和Server進(jìn)入ESTABLISHED狀態(tài)，完成三次握手，隨后Client與Server之間可以開始傳輸數(shù)據(jù)了。

三、瀏覽器發(fā)送請求

優(yōu)化策略:

•  1.HTTP協(xié)議通信最耗費(fèi)時(shí)間的是建立TCP連接的過程，那我們就可以使用HTTP Keep-Alive，在HTTP 早期，每個(gè)HTTP 請求都要求打開一個(gè)TCP socket連接，并且使用一次之后就斷開這個(gè)TCP連接。 使用keep-alive可以改善這種狀態(tài)，即在一次TCP連接中可以持續(xù)發(fā)送多份數(shù)據(jù)而不會(huì)斷開連接。通過使用keep-alive機(jī)制，可以減少TCP連接建立次數(shù)，也意味著可以減少TIME_WAIT狀態(tài)連接，以此提高性能和提高h(yuǎn)ttp服務(wù)器的吞吐率(更少的tcp連接意味著更少的系統(tǒng)內(nèi)核調(diào)用
•  2.但是，keep-alive并不是免費(fèi)的午餐,長時(shí)間的TCP連接容易導(dǎo)致系統(tǒng)資源無效占用。配置不當(dāng)?shù)膋eep-alive，有時(shí)比重復(fù)利用連接帶來的損失還更大。所以，正確地設(shè)置keep-alive timeout時(shí)間非常重要。(這個(gè)keep-alive_timout時(shí)間值意味著：一個(gè)http產(chǎn)生的tcp連接在傳送完最后一個(gè)響應(yīng)后，還需要hold住keepalive_timeout秒后，才開始關(guān)閉這個(gè)連接)，如果想更詳細(xì)了解可以看這篇文章keep-alve性能優(yōu)化的測試結(jié)果

•  3.使用webScoket通信協(xié)議，僅一次TCP握手就一直保持連接，而且他對(duì)二進(jìn)制數(shù)據(jù)的傳輸有更好的支持，可以應(yīng)用于即時(shí)通信，海量高并發(fā)場景。webSocket的原理以及詳解
•  4.減少HTTP請求次數(shù)，每次HTTP請求都會(huì)有請求頭，返回響應(yīng)都會(huì)有響應(yīng)頭，多次請求不僅浪費(fèi)時(shí)間而且會(huì)讓網(wǎng)絡(luò)傳輸很多無效的資源，使用前端模塊化技術(shù) AMD CMD commonJS ES6等模塊化方案將多個(gè)文件壓縮打包成一個(gè)，當(dāng)然也不能都放在一個(gè)文件中，因?yàn)檫@樣傳輸起來可能會(huì)很慢，權(quán)衡取一個(gè)中間值
•  5.配置使用懶加載，對(duì)于一些用戶不立刻使用到的文件到特定的事件觸發(fā)再請求，也許用戶只是想看到你首頁上半屏的內(nèi)容，但是你卻請求了整個(gè)頁面的所有圖片，如果用戶量很大，那么這是一種極大的浪費(fèi)
•  6.服務(wù)器資源的部署盡量使用同源策略

四、服務(wù)器返回響應(yīng)，瀏覽器接受到響應(yīng)數(shù)據(jù)

一直沒想到這里使用什么優(yōu)化手段，今晚想到了，使用Nginx反向代理服務(wù)器，主要是對(duì)服務(wù)器端的優(yōu)化。

•  Nginx是一款輕量級(jí)的Web 服務(wù)器/反向代理服務(wù)器及電子郵件（IMAP/POP3）代理服務(wù)器，并在一個(gè)BSD-like 協(xié)議下發(fā)行。其特點(diǎn)是占有內(nèi)存少，并發(fā)能力強(qiáng)，事實(shí)上nginx的并發(fā)能力確實(shí)在同類型的網(wǎng)頁服務(wù)器中表現(xiàn)較好，中國大陸使用nginx網(wǎng)站用戶有：百度、京東、新浪、網(wǎng)易、騰訊、淘寶等。
•  Nginx 是一個(gè)安裝非常的簡單、配置文件非常簡潔（還能夠支持perl語法）、Bug非常少的服務(wù)。Nginx 啟動(dòng)特別容易，并且?guī)缀蹩梢宰龅?*24不間斷運(yùn)行，即使運(yùn)行數(shù)個(gè)月也不需要重新啟動(dòng)。你還能夠不間斷服務(wù)的情況下進(jìn)行軟件版本的升級(jí)。
•  它可以：解決跨域，請求過濾，配置gzip，負(fù)載均衡，靜態(tài)資源服務(wù)器 等...
•  把服務(wù)窗口想像成我們的后端服務(wù)器，而后面終端的人則是無數(shù)個(gè)客戶端正在發(fā)起請求。負(fù)載均衡就是用來幫助我們將眾多的客戶端請求合理的分配到各個(gè)服務(wù)器，以達(dá)到服務(wù)端資源的充分利用和更少的請求時(shí)間。

•  Nginx如何實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡
  •   nginx如何實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡   

Upstream指定后端服務(wù)器地址列表  
   upstream balanceServer {  
       server 10.1.22.33:12345;  
       server 10.1.22.34:12345;  
       server 10.1.22.35:12345;  
   }  
   復(fù)制代碼在server中攔截響應(yīng)請求，并將請求轉(zhuǎn)發(fā)到Upstream中配置的服務(wù)器列表。  
       server {  
           server_name  fe.server.com;  
           listen 80;  
           location /api {  
               proxy_pass http://balanceServer;  
           }  
       } 

•  上面的配置只是指定了nginx需要轉(zhuǎn)發(fā)的服務(wù)端列表，并沒有指定分配策略。
•  默認(rèn)情況下采用的策略，將所有客戶端請求輪詢分配給服務(wù)端。這種策略是可以正常工作的，但是如果其中某一臺(tái)服務(wù)器壓力太大，出現(xiàn)延遲，會(huì)影響所有分配在這臺(tái)服務(wù)器下的用戶。
•  最小連接數(shù)策略

將請求優(yōu)先分配給壓力較小的服務(wù)器，它可以平衡每個(gè)隊(duì)列的長度，并避免向壓力大的服務(wù)器添加更多的請求。   

upstream balanceServer {  
       least_conn; //配置壓力較小的服務(wù)器  
       server 10.1.22.33:12345;  
       server 10.1.22.34:12345;  
       server 10.1.22.35:12345;  
   } 

•  依賴于NGINX Plus，優(yōu)先分配給響應(yīng)時(shí)間最短的服務(wù)器。 

upstream balanceServer {  
    fair; //配置響應(yīng)時(shí)間最短的服務(wù)器  
    server 10.1.22.33:12345;  
    server 10.1.22.34:12345;  
    server 10.1.22.35:12345;  
} 

•  客戶端ip綁定 

來自同一個(gè)ip的請求永遠(yuǎn)只分配一臺(tái)服務(wù)器，有效解決了動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁存在的session共享問題。  
upstream balanceServer {  
    ip_hash; //配置1個(gè)IP永遠(yuǎn)只分配一臺(tái)服務(wù)器  
    server 10.1.22.33:12345;  
    server 10.1.22.34:12345;  
    server 10.1.22.35:12345;  
} 

•  配置靜態(tài)資源服務(wù)器 

location ~* \.(png|gif|jpg|jpeg)$ {  
    root    /root/static/;    
    autoindex on;  
    access_log  off;  
    expires     10h;# 設(shè)置過期時(shí)間為10小時(shí)    
 }  
復(fù)制代碼匹配以png|gif|jpg|jpeg為結(jié)尾的請求，  
并將請求轉(zhuǎn)發(fā)到本地路徑，root中指定的路徑即nginx  
本地路徑。同時(shí)也可以進(jìn)行一些緩存的設(shè)置

•  Nginx解決跨域 

nginx解決跨域的原理  
例如：  
前端server的域名為：fe.server.com  
后端服務(wù)的域名為：dev.server.com  
現(xiàn)在我在fe.server.com對(duì)dev.server.com發(fā)起請求一定會(huì)出現(xiàn)跨域。  
現(xiàn)在我們只需要啟動(dòng)一個(gè)nginx服務(wù)器，將server_name設(shè)置為fe.server.com,  
然后設(shè)置相應(yīng)的location以攔截前端需要跨域的請求，最后將請求代理回dev.server.com。  
如下面的配置：  
server {  
        listen       80;  
        server_name  fe.server.com;  
        location / {  
                proxy_pass dev.server.com;  
        }  
}  
復(fù)制代碼這樣可以完美繞過瀏覽器的同源策略：fe.server.com訪問nginx的fe.server.com  
屬于同源訪問，而nginx對(duì)服務(wù)端轉(zhuǎn)發(fā)的請求不會(huì)觸發(fā)瀏覽器的同源策略。 

•     最重要的一點(diǎn)來了，現(xiàn)在的網(wǎng)站大都使用了這種配置：
  
  •       配置GZIP  
    
    •   GZIP是規(guī)定的三種標(biāo)準(zhǔn)HTTP壓縮格式之一。目前絕大多數(shù)的網(wǎng)站都在使用GZIP傳輸 HTML、CSS、JavaScript 等資源文件。
    •   對(duì)于文本文件，GZip 的效果非常明顯，開啟后傳輸所需流量大約會(huì)降至 1/4 ~ 1/3。
    •   啟用 GZip 所需的HTTP 最低版本默認(rèn)值為HTTP/1.1
    •   啟用gzip同時(shí)需要客戶端和服務(wù)端的支持，如果客戶端支持gzip的解析，那么只要服務(wù)端能夠返回gzip的文件就可以啟用gzip了,我們可以通過nginx的配置來讓服務(wù)端支持gzip。下面的respone中content-encoding:gzip，指服務(wù)端開啟了gzip的壓縮方式。
  •         具體可以看這篇文字文章 Nginx配置GZIP

對(duì)于文本文件，GZip 的效果非常明顯，開啟后傳輸所需流量大約會(huì)降至 1/4 ~ 1/3。 

Nginx功能非常強(qiáng)大，配置也非常方便，有興趣的可以多看看這篇文章 Nginx解析 

五、瀏覽器解析數(shù)據(jù)，繪制渲染頁面的過程

•  先預(yù)解析（將需要發(fā)送請求的標(biāo)簽的請求發(fā)出去）
•  從上到下解析html文件
•  遇到HTML標(biāo)簽，調(diào)用html解析器將其解析DOM樹
•  遇到css標(biāo)記，調(diào)用css解析器將其解析CSSOM樹
•  link 阻塞 - 為了解決閃屏，所有解決閃屏的樣式
•  style 非阻塞，與閃屏的樣式不相關(guān)的
•  將DOM樹和CSSOM樹結(jié)合在一起，形成render樹
•  layout布局 render渲染
•  遇到script標(biāo)簽，阻塞，調(diào)用js解析器解析js代碼，可能會(huì)修改DOM樹，也可能會(huì)修改CSSOM樹
•  將DOM樹和CSSOM樹結(jié)合在一起，形成render樹
•  layout布局 render渲染（重排重繪）
•  script標(biāo)簽的屬性
  •   async 異步 誰先回來誰就先解析，不阻塞
  •   defer 異步 按照先后順序（defer）解析，不阻塞
  •   script標(biāo)簽放在body下，放置多次重排重繪，能夠操作dom

性能優(yōu)化策略：

•  需要阻塞的樣式使用link引入，不需要的使用style標(biāo)簽(具體是否需要阻塞看業(yè)務(wù)場景)
•  圖片比較多的時(shí)候，一定要使用懶加載，圖片是最需要優(yōu)化的，webpack4中也要配置圖片壓縮，能極大壓縮圖片大小，對(duì)于新版本瀏覽器可以使用webp格式圖片webP詳解，圖片優(yōu)化對(duì)性能提升大。
•  webpack4配置 代碼分割，提取公共代碼成單獨(dú)模塊。方便緩存   

/*  
    runtimeChunk 設(shè)置為 true, webpack 就會(huì)把 chunk 文件名全部存到一個(gè)單獨(dú)的 chunk 中，  
    這樣更新一個(gè)文件只會(huì)影響到它所在的 chunk 和 runtimeChunk，避免了引用這個(gè) chunk 的文件也發(fā)生改變。  
    */  
    runtimeChunk: true,   
    splitChunks: {  
      chunks: 'all'  // 默認(rèn) entry 的 chunk 不會(huì)被拆分, 配置成 all, 就可以了  
    }  
  }  
    //因?yàn)槭菃稳肟谖募渲?，所以沒有考慮多入口的情況，多入口是應(yīng)該分別進(jìn)行處理。 

•  對(duì)于需要事件驅(qū)動(dòng)的webpack4配置懶加載的，可以看這篇webpack4優(yōu)化教程,寫得非常全面
•  一些原生javaScript的DOM操作等優(yōu)化會(huì)在下面總結(jié)

六、TCP的四次揮手，斷開連接

終結(jié)篇：性能只是 load 時(shí)間或者 DOMContentLoaded 時(shí)間的問題嗎？

•  RAIL
  •   Responce 響應(yīng)，研究表明，100ms內(nèi)對(duì)用戶的輸入操作進(jìn)行響應(yīng)，通常會(huì)被人類認(rèn)為是立即響應(yīng)。時(shí)間再長，操作與反應(yīng)之間的連接就會(huì)中斷，人們就會(huì)覺得它的操作有延遲。例如：當(dāng)用戶點(diǎn)擊一個(gè)按鈕，如果100ms內(nèi)給出響應(yīng)，那么用戶就會(huì)覺得響應(yīng)很及時(shí)，不會(huì)察覺到絲毫延遲感。
  •   Animaton 現(xiàn)如今大多數(shù)設(shè)備的屏幕刷新頻率是60Hz，也就是每秒鐘屏幕刷新60次；因此網(wǎng)頁動(dòng)畫的運(yùn)行速度只要達(dá)到60FPS，我們就會(huì)覺得動(dòng)畫很流暢。
  •   Idle RAIL規(guī)定，空閑周期內(nèi)運(yùn)行的任務(wù)不得超過50ms，當(dāng)然不止RAIL規(guī)定，W3C性能工作組的Longtasks標(biāo)準(zhǔn)也規(guī)定了超過50毫秒的任務(wù)屬于長任務(wù)，那么50ms這個(gè)數(shù)字是怎么得來的呢？瀏覽器是單線程的，這意味著同一時(shí)間主線程只能處理一個(gè)任務(wù)，如果一個(gè)任務(wù)執(zhí)行時(shí)間過長，瀏覽器則無法執(zhí)行其他任務(wù)，用戶會(huì)感覺到瀏覽器被卡死了，因?yàn)樗妮斎氲貌坏饺魏雾憫?yīng)。為了達(dá)到100ms內(nèi)給出響應(yīng)，將空閑周期執(zhí)行的任務(wù)限制為50ms意味著，即使用戶的輸入行為發(fā)生在空閑任務(wù)剛開始執(zhí)行，瀏覽器仍有剩余的50ms時(shí)間用來響應(yīng)用戶輸入，而不會(huì)產(chǎn)生用戶可察覺的延遲。
  •   Load如果不能在1秒鐘內(nèi)加載網(wǎng)頁并讓用戶看到內(nèi)容，用戶的注意力就會(huì)分散。用戶會(huì)覺得他要做的事情被打斷，如果10秒鐘還打不開網(wǎng)頁，用戶會(huì)感到失望，會(huì)放棄他們想做的事，以后他們或許都不會(huì)再回來。

如何使網(wǎng)頁更絲滑？

•   使用requestAnimationFrame
  •    即便你能保證每一幀的總耗時(shí)都小于16ms，也無法保證一定不會(huì)出現(xiàn)丟幀的情況，這取決于觸發(fā)JS執(zhí)行的方式。假設(shè)使用 setTimeout 或 setInterval 來觸發(fā)JS執(zhí)行并修改樣式從而導(dǎo)致視覺變化；那么會(huì)有這樣一種情況，因?yàn)閟etTimeout 或 setInterval沒有辦法保證回調(diào)函數(shù)什么時(shí)候執(zhí)行，它可能在每一幀的中間執(zhí)行，也可能在每一幀的最后執(zhí)行。所以會(huì)導(dǎo)致即便我們能保障每一幀的總耗時(shí)小于16ms，但是執(zhí)行的時(shí)機(jī)如果在每一幀的中間或最后，最后的結(jié)果依然是沒有辦法每隔16ms讓屏幕產(chǎn)生一次變化，也就是說，即便我們能保證每一幀總體時(shí)間小于16ms，但如果使用定時(shí)器觸發(fā)動(dòng)畫，那么由于定時(shí)器的觸發(fā)時(shí)機(jī)不確定，所以還是會(huì)導(dǎo)致動(dòng)畫丟幀?，F(xiàn)在整個(gè)Web只有一個(gè)API可以解決這個(gè)問題，那就是requestAnimationFrame，它可以保證回調(diào)函數(shù)穩(wěn)定的在每一幀最開始觸發(fā)。

•   避免FSL
  
  •    先執(zhí)行JS，然后在JS中修改了樣式從而導(dǎo)致樣式計(jì)算，然后樣式的改動(dòng)觸發(fā)了布局、繪制、合成。但JavaScript可以強(qiáng)制瀏覽器將布局提前執(zhí)行，這就叫 強(qiáng)制同步布局FSL。 

//讀取offsetWidth的值會(huì)導(dǎo)致重繪  
            const newWidth = container.offsetWidth;    
              //設(shè)置width的值會(huì)導(dǎo)致重排，但是for循環(huán)內(nèi)部  
             代碼執(zhí)行速度極快，當(dāng)上面的查詢操作導(dǎo)致的重繪  
             還沒有完成，下面的代碼又會(huì)導(dǎo)致重排，而且這個(gè)重  
             排會(huì)強(qiáng)制結(jié)束上面的重繪，直接重排，這樣對(duì)性能影響  
             非常大。所以我們一般會(huì)在循環(huán)外部定義一個(gè)變量，這里  
             面使用變量代替container.offsetWidth;  
            boxes[i].style.width = newWidth + 'px';  
           }      

•   使用transform屬性去操作動(dòng)畫，這個(gè)屬性是由合成器單獨(dú)處理的，所以使用這個(gè)屬性可以避免布局與繪制。
•   使用translateZ(0)開啟圖層，減少重繪重排。特別在移動(dòng)端，盡量使用transform代替absolute。創(chuàng)建圖層好的方式是使用will-change，但某些不支持這個(gè)屬性的瀏覽器可以使用3D 變形（transform: translateZ(0)）來強(qiáng)制創(chuàng)建一個(gè)新層。
•   有興趣的可以看看這篇文字 前端頁面優(yōu)化
•   樣式的切換提前定義好class，通過class的切換批量修改樣式，避免多次重繪重排
•   可以先切換display:none再修改樣式
•   多次的append 操作可以先插入到一個(gè)新生成的元素中，再一次性插入到頁面中。
•   代碼復(fù)用，函數(shù)柯里化，封裝高階函數(shù)，將多次復(fù)用代碼封裝成普通函數(shù)（俗稱方法），React中封裝成高階組件，ES6中可以使用繼承，TypeScript中接口繼承，類繼承，接口合并，類合并。
•   強(qiáng)力推薦閱讀:阮一峰ES6教程
•   以及什么是TypeScript以及入門

以上都是根據(jù)本人的知識(shí)點(diǎn)總結(jié)得出，后期還會(huì)有更多性能優(yōu)化方案等出來，路過點(diǎn)個(gè)贊收藏收藏~，歡迎提出問題補(bǔ)充~

下面加入React的性能優(yōu)化方案:

•  在生命周期函數(shù)shouldComponentUpdate中對(duì)this.state和prev state進(jìn)行淺比較，使用for-in循環(huán)遍歷兩者，

只要得到他們每一項(xiàng)值，只要有一個(gè)不一樣就返回true，更新組件。

•  定義組件時(shí)不適用React.component , 使用PureComponent代替，這樣React機(jī)制會(huì)自動(dòng)在shouldComponentUpdate中進(jìn)行淺比較，決定是否更新。
•  上面兩條優(yōu)化方案只進(jìn)行淺比較，只對(duì)比直接屬性的值，當(dāng)然你還可以在上面加入this.props和prevprops的遍歷比較，因?yàn)閟houldComponentUpdate的生命周期函數(shù)自帶這兩個(gè)參數(shù)。如果props 和 state 的值比較復(fù)雜，那么可以使用下面這種方式去進(jìn)行深比較。
•     解決：
  •   保證每次都是新的值
  •   使用 immutable-js 庫，這個(gè)庫保證生成的值都是獨(dú)立的       

var map1 = Immutable.Map({ a: 1, b: 2, c: 3 });  
        var map2 = map1.set('b', 50);  
        map1.get('b'); // 2  
        map2.get('b'); // 50 

•  總結(jié)：使用以上方式，可以減少不必要的重復(fù)渲染。
•  React的JSX語法要求必須包裹一層根標(biāo)簽，為了減少不必要的DOM層級(jí)，我們使用Fragment標(biāo)簽代替，這樣渲染時(shí)候不會(huì)渲染多余的DOM節(jié)點(diǎn)，讓DIFF算法更快遍歷。
•  使用Redux管理全局多個(gè)組件復(fù)用的狀態(tài)。
•  React構(gòu)建的是SPA應(yīng)用，對(duì)SEO不夠友好，可以選擇部分SSR技術(shù)進(jìn)行SEO優(yōu)化。
•  對(duì)Ant-design這類的UI組件庫，進(jìn)行按需加載配置，從import Button from 'antd' 的引入方式，變成import {Button} from antd的方式引入。（類似Babel7中的runtime和polifill的區(qū)別）.