雅虎十四條：網(wǎng)站前端網(wǎng)頁(yè)優(yōu)化的14條原則

Web應(yīng)用性能優(yōu)化黃金法則：先優(yōu)化前端程序(front-end)的性能，因?yàn)檫@是80%或以上的最終用戶(hù)響應(yīng)時(shí)間的花費(fèi)所在。

法則1. 減少HTTP請(qǐng)求次數(shù)

80%的最終用戶(hù)響應(yīng)時(shí)間花在前端程序上，而其大部分時(shí)間則花在各種頁(yè)面元素，如圖像、樣式表、腳本和Flash等，的下載上。減少頁(yè)面元素將會(huì)減少HTTP請(qǐng)求次數(shù)。這是快速顯示頁(yè)面的關(guān)鍵所在。 一種減少頁(yè)面元素個(gè)數(shù)的方法是簡(jiǎn)化頁(yè)面設(shè)計(jì)。但是否存在其他方式，能做到既有豐富內(nèi)容，又能獲得快速響應(yīng)時(shí)間呢？以下是這樣一些技術(shù)： Image maps組合多個(gè)圖片到一張圖片中。總文件大小變化不大，但減少了HTTP請(qǐng)求次數(shù)從而加快了頁(yè)面顯示速度。該方式只適合圖片連續(xù)的情況；同時(shí)坐標(biāo)的定義是煩人又容易出錯(cuò)的工作。 CSS Sprites是更好的方法。它可以組合頁(yè)面中的圖片到單個(gè)文件中，并使用CSS的background-image和background-position屬性來(lái)現(xiàn)實(shí)所需的部分圖片。 Inline images使用data: URL scheme來(lái)在頁(yè)面中內(nèi)嵌圖片。這將增大HTML文件的大小。組合inline images到你的（緩存）樣式表是既能較少HTTP請(qǐng)求，又能避免加大HTML文件大小的方法。 Combined files通過(guò)組合多個(gè)腳本文件到單一文件來(lái)減少HTTP請(qǐng)求次數(shù)。樣式表也可采用類(lèi)似方法處理。這個(gè)方法雖然簡(jiǎn)單，但沒(méi)有得到大規(guī)模的使用。10大美國(guó)網(wǎng)站每頁(yè)平均有7個(gè)腳本文件和2個(gè)樣式表。當(dāng)頁(yè)面之間腳本和樣式表變化很大時(shí)，該方式將遇到很大的挑戰(zhàn)，但如果做到的話(huà)，將能加快響應(yīng)時(shí)間。 減少HTTP請(qǐng)求次數(shù)是性能優(yōu)化的起點(diǎn)。這最提高首次訪(fǎng)問(wèn)的效率起到很重要的作用。據(jù)Tenni Theurer的文章Browser Cache Usage - Exposed!描述，40-60%的日常訪(fǎng)問(wèn)是首次訪(fǎng)問(wèn)，因此為首次訪(fǎng)問(wèn)者加快頁(yè)面訪(fǎng)問(wèn)速度是用戶(hù)體驗(yàn)的關(guān)鍵。 我們的應(yīng)用: 外貿(mào): 將首頁(yè)的幾十個(gè)小圖標(biāo)合并為一個(gè)，通過(guò)CSS控制它們的顯示，減少了HTTP請(qǐng)求數(shù)。

法則2. 使用CDN(Content Delivery Network, 內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò))

用戶(hù)離web server的遠(yuǎn)近對(duì)響應(yīng)時(shí)間也有很大影響。從用戶(hù)角度看，把內(nèi)容部署到多個(gè)地理位置分散的服務(wù)器上將有效提高頁(yè)面裝載速度。但是該從哪里開(kāi)始呢？ 作為實(shí)現(xiàn)內(nèi)容地理分布的第一步，不要試圖重構(gòu)web應(yīng)用以適應(yīng)分布架構(gòu)。改變架構(gòu)將導(dǎo)致多個(gè)周期性任務(wù)，如同步session狀態(tài)，在多個(gè)server之間復(fù)制數(shù)據(jù)庫(kù)交易。這樣縮短用戶(hù)與內(nèi)容距離的嘗試可能被應(yīng)用架構(gòu)改版所延遲，或阻止。 我們還記得80-90%的最終用戶(hù)響應(yīng)時(shí)間花在下載頁(yè)面中的各種元素上，如圖像文件、樣式表、腳本和Flash等。與其花在重構(gòu)系統(tǒng)這個(gè)困難的任務(wù)上，還不如先分布靜態(tài)內(nèi)容。這不僅能大大減少響應(yīng)時(shí)間，而且由于CDN的存在，分布靜態(tài)內(nèi)容非常容易實(shí)現(xiàn)。 CDN是地理上分布的web server的集合，用于更高效地發(fā)布內(nèi)容。通常基于網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)近來(lái)選擇給具體用戶(hù)服務(wù)的web server。 一些大型網(wǎng)站擁有自己的CDN，但是使用如Akamai Technologies, Mirror Image Internet, 或 Limelight Networks等CDN服務(wù)提供商的服務(wù)將是劃算的。在Yahoo!把靜態(tài)內(nèi)容分布到CDN減少了用戶(hù)影響時(shí)間20%或更多。切換到CDN的代碼修改工作是很容易的，但能達(dá)到提高網(wǎng)站的速度。 我們的應(yīng)用： 目前還沒(méi)用到，不過(guò)據(jù)客戶(hù)反映，廣東山東等地網(wǎng)絡(luò)情況比較差，如果可以將占據(jù)主要帶寬的靜態(tài)資源通過(guò)CDN發(fā)布，相信可以大大緩解目前網(wǎng)站訪(fǎng)問(wèn)速度的問(wèn)題。

法則3. 增加Expires Header

網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容正變得越來(lái)越豐富，這意味著更多的腳本文件、樣式表、圖像文件和Flash。首次訪(fǎng)問(wèn)者將不得不面臨多次HTTP請(qǐng)求，但通過(guò)使用Expires header，您可以在客戶(hù)端緩存這些元素。這在后續(xù)訪(fǎng)問(wèn)中避免了不必要的HTTP請(qǐng)求。Expires header最常用于圖像文件，但是它也應(yīng)該用于腳本文件、樣式表和Flash。 瀏覽器（和代理）使用緩存來(lái)減少HTTP請(qǐng)求的次數(shù)和大小，使得網(wǎng)頁(yè)加速裝載。Web server通過(guò)Expires header告訴客戶(hù)端一個(gè)元素可以緩存的時(shí)間長(zhǎng)度。 如果服務(wù)器是Apache的話(huà)，您可以使用ExpiresDefault基于當(dāng)期日期來(lái)設(shè)置過(guò)期日期，如： ExpiresDefault “access plus 10 years” 設(shè)置過(guò)期時(shí)間為從請(qǐng)求時(shí)間開(kāi)始計(jì)算的10年。 請(qǐng)記住，如果使用超長(zhǎng)的過(guò)期時(shí)間，則當(dāng)內(nèi)容改變時(shí)，您必須修改文件名稱(chēng)。在Yahoo!我們經(jīng)常把改名作為release的一個(gè)步驟：版本號(hào)內(nèi)嵌在文件名中，如yahoo_2.0.6.js。 我們的應(yīng)用： 外貿(mào)：在A(yíng)pache配置了JS,CSS,image的緩存，如果靜態(tài)資源需要更新，則采用修改文件版本號(hào)的方案確保客戶(hù)端取得最新版本； E網(wǎng)打盡：E網(wǎng)打盡的探頭規(guī)則（JS）是根據(jù)客戶(hù)的設(shè)置生成的，但是在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)基本上不會(huì)有變化，因此，在生成規(guī)則的同時(shí)附加一個(gè)expires響應(yīng)頭，盡量減少客戶(hù)端的請(qǐng)求和探頭規(guī)則生成的次數(shù)。

法則4. 壓縮頁(yè)面元素

通過(guò)壓縮HTTP響應(yīng)內(nèi)容可減少頁(yè)面響應(yīng)時(shí)間。從HTTP/1.1開(kāi)始，web客戶(hù)端在HTTP請(qǐng)求中通過(guò)Accept-Encoding頭來(lái)表明支持的壓縮類(lèi)型，如： Accept-Encoding: gzip, deflate. 如果Web server檢查到Accept-Encoding頭，它會(huì)使用客戶(hù)端支持的方法來(lái)壓縮HTTP響應(yīng)，會(huì)設(shè)置Content-Encoding頭，如：Content-Encoding: gzip。 Gzip是目前最流行及有效的壓縮方法。其他的方式如deflate，但它效果較差，也不夠流行。通過(guò)Gzip，內(nèi)容一般可減少70%。如果是Apache，在1.3版本下需使用mod_gzip模塊，而在2.x版本下，則需使用mod_deflate。 Web server根據(jù)文件類(lèi)型來(lái)決定是否壓縮。大部分網(wǎng)站對(duì)HTML文件進(jìn)行壓縮。但對(duì)腳本文件和樣式表進(jìn)行壓縮也是值得的。實(shí)際上，對(duì)包括XML和JSON在內(nèi)的任務(wù)文本信息進(jìn)行壓縮都是值得的。圖像文件和PDF文件不應(yīng)該被壓縮，因?yàn)樗鼈儽緛?lái)就是壓縮格式保存的。對(duì)它們進(jìn)行壓縮，不但浪費(fèi)CPU，而且還可能增加文件的大小。 因此，對(duì)盡量多的文件類(lèi)型進(jìn)行壓縮是一種減少頁(yè)面大小和提高用戶(hù)體驗(yàn)的簡(jiǎn)便方法。 我們的應(yīng)用： 外貿(mào)、E網(wǎng)打盡、K計(jì)劃：600多K的ext2包，是人都會(huì)想到要去壓縮它，壓縮后的效果還不錯(cuò)，只有150多K。另外，JS、CSS、HTML也盡量壓縮，要知道我們的很多客戶(hù)還在使用1M的ADSL。

法則5. 把樣式表放在頭上

我們發(fā)現(xiàn)把樣式表移到HEAD部分可以提高界面加載速度，因此這使得頁(yè)面元素可以順序顯示。 在很多瀏覽器下，如IE，把樣式表放在document的底部的問(wèn)題在于它禁止了網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容的順序顯示。瀏覽器阻止顯示以免重畫(huà)頁(yè)面元素，那用戶(hù)只能看到空白頁(yè)了。Firefox不會(huì)阻止顯示，但這意味著當(dāng)樣式表下載后，有些頁(yè)面元素可能需要重畫(huà)，這導(dǎo)致閃爍問(wèn)題。 HTML規(guī)范明確要求樣式表被定義在HEAD中，因此，為避免空白屏幕或閃爍問(wèn)題，最好的辦法是遵循HTML規(guī)范，把樣式表放在HEAD中。 我們的應(yīng)用： 目前還沒(méi)有碰到把樣式表放在文檔后面的情況吧？

法則6. 把腳本文件放在底部

與樣式文件一樣，我們需要注意腳本文件的位置。我們需盡量把它們放在頁(yè)面的底部，這樣一方面能順序顯示，另方面可達(dá)到最大的并行下載。 瀏覽器會(huì)阻塞顯示直到樣式表下載完畢，因此我們需要把樣式表放在HEAD部分。而對(duì)于腳本來(lái)說(shuō)，腳本后面內(nèi)容的順序顯示將被阻塞，因此把腳本盡量放在底部意味著更多內(nèi)容能被快速顯示。 腳本引起的第二個(gè)問(wèn)題是它阻塞并行下載數(shù)量。HTTP/1.1規(guī)范建議瀏覽器每個(gè)主機(jī)的并行下載數(shù)不超過(guò)2個(gè)。因此如果您把圖像文件分布到多臺(tái)機(jī)器的話(huà)，您可以達(dá)到超過(guò)2個(gè)的并行下載。但是當(dāng)腳本文件下載時(shí)，瀏覽器不會(huì)啟動(dòng)其他的并行下載，甚至其他主機(jī)的下載也不啟動(dòng)。 在某些情況下，不是很容易就能把腳本移到底部的。如，腳本使用document.write方法來(lái)插入頁(yè)面內(nèi)容。同時(shí)可能還存在域的問(wèn)題。不過(guò)在很多情況下，還是有一些方法的。 一個(gè)備選方法是使用延遲腳本（deferred script）。DEFER屬性表明腳本未包含document.write，指示瀏覽器刻繼續(xù)顯示。不幸的是，F(xiàn)irefox不支持DEFER屬性。在IE中，腳本可能被延遲執(zhí)行，但不一定得到需要的長(zhǎng)時(shí)間延遲。不過(guò)從另外角度來(lái)說(shuō)，如果腳本能被延遲執(zhí)行，那它就可以被放在底部了。 我們的應(yīng)用： 這點(diǎn)之前大家可能都沒(méi)有意識(shí)到，不過(guò)在我們的XCube XUI中我們已經(jīng)實(shí)施了這條法則，相信可以進(jìn)一步提升頁(yè)面的訪(fǎng)問(wèn)性能。

法則7. 避免CSS表達(dá)式

CSS表達(dá)式是功能強(qiáng)大的(同時(shí)也是危險(xiǎn)的)用于動(dòng)態(tài)設(shè)置CSS屬性的方式。IE，從版本5開(kāi)始支持CSS表達(dá)式，如backgourd-color: expression((new Date()).getHours()%2?”#B8D4FF”:”#F08A00”)，即背景色每個(gè)小時(shí)切換一次。 CSS表達(dá)式的問(wèn)題是其執(zhí)行次數(shù)超過(guò)大部分人的期望。不僅頁(yè)面顯示和resize時(shí)計(jì)算表達(dá)式，而且當(dāng)頁(yè)面滾屏，甚至當(dāng)鼠標(biāo)在頁(yè)面上移動(dòng)時(shí)都會(huì)重新計(jì)算表達(dá)式。 一種減少CSS表達(dá)式執(zhí)行次數(shù)的方法是一次性表達(dá)式，即當(dāng)?shù)谝淮螆?zhí)行時(shí)就以明確的數(shù)值代替表達(dá)式。如果必須動(dòng)態(tài)設(shè)置的話(huà)，可使用事件處理函數(shù)代替。如果您必須使用CSS表達(dá)式的話(huà)，請(qǐng)記住它們可能被執(zhí)行上千次，從而影響頁(yè)面性能。 我們的應(yīng)用： 目前CSS的維護(hù)工作主要由UI人員負(fù)責(zé)，他們已經(jīng)盡量在避免這種情況了。

法則8. 把JavaScript和CSS放到外部文件中

上述很多性能優(yōu)化法則都基于外部文件進(jìn)行優(yōu)化。現(xiàn)在，我們必須問(wèn)一個(gè)問(wèn)題：JavaScript和CSS應(yīng)該包括在外部文件，還是在頁(yè)面文件中？ 在現(xiàn)實(shí)世界中，使用外部文件會(huì)加快頁(yè)面顯示速度，因?yàn)橥獠课募?huì)被瀏覽器緩存。如果內(nèi)置JavaScript和CSS在頁(yè)面中雖然會(huì)減少HTTP請(qǐng)求次數(shù)，但增大了頁(yè)面的大小。另外一方面，使用外部文件，會(huì)被瀏覽器緩存，則頁(yè)面大小會(huì)減小，同時(shí)又不增加HTTP請(qǐng)求次數(shù)。 因此，一般來(lái)說(shuō)，外部文件是更可行的方式。唯一的例外是內(nèi)嵌方式對(duì)主頁(yè)更有效，如Yahoo!和My Yahoo!都使用內(nèi)嵌方式。一般來(lái)說(shuō)，在一個(gè)session中，主頁(yè)訪(fǎng)問(wèn)此時(shí)較少，因此內(nèi)嵌方式可以取得更快的用戶(hù)響應(yīng)時(shí)間。 我們的應(yīng)用： 外貿(mào)、E網(wǎng)打盡、K計(jì)劃：ext2的代碼作了很好的引導(dǎo)，目前前端開(kāi)發(fā)人員都非常注意客戶(hù)端模塊的封裝、重用，盡量以外部JS的方式提高代碼的重用度，當(dāng)然也要注意不要引入過(guò)多的外部資源，因?yàn)檫@違反了法則1。
目前CSS的封裝也不錯(cuò)，但是主要是針對(duì)IE系列的解決方案，可以考慮引入YAML、blueprint等CSS框架，輕松解決瀏覽器兼容性問(wèn)題。

法則9. 減少DNS查詢(xún)次數(shù)

DNS用于映射主機(jī)名和IP地址，一般一次解析需要20～120毫秒。為達(dá)到更高的性能，DNS解析通常被多級(jí)別地緩存，如由ISP或局域網(wǎng)維護(hù)的caching server，本地機(jī)器操作系統(tǒng)的緩存（如windows上的DNS Client Service），瀏覽器。IE的缺省DNS緩存時(shí)間為30分鐘，F(xiàn)irefox的缺省緩沖時(shí)間是1分鐘。 減少主機(jī)名可減少DNS查詢(xún)的次數(shù)，但可能造成并行下載數(shù)的減少。避免DNS查詢(xún)可減少響應(yīng)時(shí)間，而減少并行下載數(shù)可能增加響應(yīng)時(shí)間。一個(gè)可行的折中是把內(nèi)容分布到至少2個(gè)，最多4個(gè)不同的主機(jī)名上。 我們的應(yīng)用： 外貿(mào)：為了繞開(kāi)瀏覽器對(duì)下載線(xiàn)程數(shù)的限制，我們對(duì)靜態(tài)資源啟用了多域名，但是這么做違反了該法則。不過(guò)，對(duì)windows IE來(lái)說(shuō)，DNS的緩存可以緩解該問(wèn)題。

法則10. 最小化JavaScript代碼

最小化JavaScript代碼指在JS代碼中刪除不必要的字符，從而降低下載時(shí)間。兩個(gè)流行的工具是#JSMin 和YUI Compressor。 混淆是最小化于源碼的備選方式。象最小化一樣，它通過(guò)刪除注釋和空格來(lái)減少源碼大小，同時(shí)它還可以對(duì)代碼進(jìn)行混淆處理。作為混淆的一部分，函數(shù)名和變量名被替換成短的字符串，這使得代碼更緊湊，同時(shí)也更難讀，使得難于被反向工程。Dojo Compressor (ShrinkSafe)是最常見(jiàn)的混淆工具。 最小化是安全的、直白的過(guò)程，而混淆則更復(fù)雜，而且容易產(chǎn)生問(wèn)題。從對(duì)美國(guó)10大網(wǎng)站的調(diào)查來(lái)看，通過(guò)最小化，文件可減少21%，而混淆則可減少25%。 除了最小化外部腳本文件外，內(nèi)嵌的腳本代碼也應(yīng)該被最小化。即使腳本根據(jù)法則4被壓縮后傳輸，最小化腳本刻減少文件大小5%或更高。 我們的應(yīng)用： 我們沒(méi)有直接使用JS壓縮，但是我們用的許多組件例如ext2、jquery等，已經(jīng)在為我們實(shí)踐該法則。

法則11. 避免重定向

重定向功能是通過(guò)301和302這兩個(gè)HTTP狀態(tài)碼完成的，如： 瀏覽器自動(dòng)重定向請(qǐng)求到Location指定的URL上，重定向的主要問(wèn)題是降低了用戶(hù)體驗(yàn)。 一種最耗費(fèi)資源、經(jīng)常發(fā)生而很容易被忽視的重定向是URL的最后缺少/，如訪(fǎng)問(wèn)http://astrology.yahoo.com/astrology將被重定向到http://astrology.yahoo.com/astrology/。在A(yíng)pache下，可以通過(guò)Alias，mod_rewrite或DirectorySlash等方式來(lái)解決該問(wèn)題。 我們的應(yīng)用： 經(jīng)驗(yàn)豐富的SA已經(jīng)為我們考慮了這個(gè)問(wèn)題，有興趣的同學(xué)可以看看線(xiàn)上環(huán)境的Apache配置文件：httpd.conf。

法則12. 刪除重復(fù)的腳本文件

在一個(gè)頁(yè)面中包含重復(fù)的JS腳本文件會(huì)影響性能，即它會(huì)建立不必要的HTTP請(qǐng)求和額外的JS執(zhí)行。 不必要的HTTP請(qǐng)求發(fā)生在IE下，而Firefox不會(huì)產(chǎn)生多余的HTTP請(qǐng)求。額外的JS執(zhí)行，不管在IE下，還是在Firefox下，都會(huì)發(fā)生。 一個(gè)避免重復(fù)的腳本文件的方式是使用模板系統(tǒng)來(lái)建立腳本管理模塊。除了防止重復(fù)的腳本文件外，該模塊還可以實(shí)現(xiàn)依賴(lài)性檢查和增加版本號(hào)到腳本文件名中，從而實(shí)現(xiàn)超長(zhǎng)的過(guò)期時(shí)間。 我們的應(yīng)用： 舊版本的Xplatform中這個(gè)問(wèn)題比較嚴(yán)重，不過(guò)相信新版的XCube不會(huì)重蹈覆轍。

法則13. 配置ETags

ETags是用于確定瀏覽器緩存中元素是否與Web server中的元素相匹配的機(jī)制，它是比last-modified date更靈活的元素驗(yàn)證機(jī)制。ETag是用于唯一表示元素版本的字符串，它需被包括在引號(hào)中。Web server首先在response中指定ETag： 后來(lái)，如果瀏覽器需要驗(yàn)證某元素，它使用If-None-Match頭回傳ETag給Web server，如果ETag匹配，則服務(wù)器返回304代碼，從而節(jié)省了下載時(shí)間： ETags的問(wèn)題在于它們是基于服務(wù)器唯一性的某些屬性構(gòu)造的，如Apache1.3和2.x，其格式是inode-size-timestamp，而在IIS5.0和6.0下，其格式是Filetimestamp:ChangeNumber。這樣同一個(gè)元素在不同的web server上，其ETag是不一樣的。這樣在多Web server的環(huán)境下，瀏覽器先從server1請(qǐng)求某元素，后來(lái)向server2驗(yàn)證該元素，由于ETag不同，所以緩存失效，必須重新下載。 因此，如果您未用到ETags系統(tǒng)提供的靈活的驗(yàn)證機(jī)制，最好刪除ETag。刪除ETag會(huì)減少http response及后續(xù)請(qǐng)求的HTTP頭的大小。微軟支持文章描述了如何刪除ETags，而在A(yíng)pache下，只要在配置文件中設(shè)置FileETag none即可。 我們的應(yīng)用： E網(wǎng)打盡：自定義ETag的生成策略，以盡量減少探頭規(guī)則的生成次數(shù)。由于不是采用服務(wù)器默認(rèn)的ETag，不存在該問(wèn)題。 其他產(chǎn)品線(xiàn)：要注意了，這點(diǎn)大家都沒(méi)有關(guān)注過(guò)吧，趕快檢查一下Apache中的配置。

法則14. 緩存Ajax

性能優(yōu)化法則同樣適用于web 2.0應(yīng)用。提高Ajax的性能最重要的方式是使得其response可緩存，就象“法則3增加Expires Header”討論的那樣。以下其他法則同樣適用于A(yíng)jax，當(dāng)然法則3是最有效的方式: 法則4. 壓縮頁(yè)面元素 法則9. 減少DNS查詢(xún)次數(shù) 法則10. 最小化腳本文件 法則11. 避免重定向 法則13. 配置ETags. 我們的應(yīng)用： 更多情況下，我們倒不希望Ajax請(qǐng)求被緩存，此時(shí)為每個(gè)Ajax請(qǐng)求的url附加一個(gè)時(shí)間戳就可以了。

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