Web标准中用于改善Web应用程序性能的各种方法总结

提起Web应用程序中的性能改善，广大开发者们可能会想到JavaScript与DOM访问等基于各种既存技术的性能改善方法。最近，各种性能改善方法被汇总成为一个Web标准。

本文对Web标准中所包含的各种Web应用程序性能改善方法做一总体介绍。

1：预先读取资源

通过在link标签中指定URL将接下来极有可能要读取的Web页面或页面中的资源预先读取。例如通过对于向导页面中的“下一步”页面，登录页面中登录后的主画面中所用大尺寸的JavaScript框架中的核心文件等页面或资源文件的读取，可以大幅度提高页面的加载性能。

可用于实现预读取的技术如下所示：

• prerender : 预先读取整个页面。
• prefetch : 预先读取JS文件或img文件等单个资源。
• dns-prefetch: 实现对DNS的预先解析。

▼示例代码

<!-- 预先读取整个页面 -->
<link rel="prerender" href="./?page=2" />
<!-- 预先读取大尺寸资源文件-->
<link rel="prefetch" href="https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/angularjs/1.2.6/angular.min.js" />
<!-- 预先对DNS进行解析 -->
<link rel="dns-prefetch" href="http://example.com/" />

由于上述技术已被实际使用在除iPhone之外Android与Windows 8.1等各种智能设备中、在不支持的浏览器中被忽略、可以大幅度提高性能这几点原因，预计将在2014年被广泛普及应用。

2.控制资源的读取顺序

resource-priorities(资源的优先读取顺序)为针对CSS文件与img文件等需要被加载的资源而指定其优先读取顺序的Web标准。在显示Web页面时，目前常用方法为将页面中不能被立即显示的资源延后读取。在图像较多的页面中，这种方法的确可以提高页面的初始显示性能。但是，在图像不多的页面中很难看出这种方法的有效性，且不利于调试。

目前虽然对于资源的读取顺序的指定方法尚处于工作草案状态，但是Chrome浏览器及IE浏览器（只支持lazyload）中已经内置了部分可行方法。

• lazyload:延迟于其他资源之后读取
• postpone:在页面被完全显示之后开始读取

▼例1：被指定在元素属性中

<img src="./img/hoge.png" lazyload />
<img src="./img/fuga.png" postpone />

▼例2：被指定在CSS样式代码中

img.hoge { resource-priorities : lazy-load; }
img.fuga { resource-priorities : postpone; }

▼例3：被指定在JavaScript脚本代码中

var img = new Image();
img.setAttribute(‘lazyload‘);
img.src = "hoge.png";

由于上述技术的使用场景有限，目前如果想针对img等元素进行延后显示，推荐使用jQuery.lazyLoad方法。针对脚本代码来说，推荐使用HTML 5中的defer属性（详见笔者所著《HTML 5与CSS 3权威指南》一书）。

使用资源缓存

“应用程序缓存”为一个用于控制Web页面资源的缓存的标准，可以有效减少服务器端及客户端通信量，从而提高页面性能（详见笔者所著《HTML 5与CSS 3权威指南》一书）。

如果因为浏览器等原因不能使用应用程序缓存，可以使用浏览器长久以来支持使用的缓存功能。可以通过在HTTP头中指定关键字的方法来控制缓存。在HTTP头中可以使用的关键字如下所示。

• Expires:指定缓存有效期限
• Cache-Control:控制客户端缓存功能
• ETag :在服务器端判断上次的客户端请求是否被修改

判断Web页面的激活状态

通过判断Web页面的激活状态，可以决定是否执行某种操作。通过浏览器的标签，检测出如果页面处于非激活状态，则停止向服务器端发出轮询请求，减少后台处理，降低CPU或网络等硬件资源消耗，从而提高性能。

Page Visibility API为2013年5月第1版，10月第2版的W3C推荐标准，从IE 10开始，同时被利用在Chrome及Firefox等主流浏览器中的高实用性Web标准。可以通过该API判断出页面的激活状态（详见笔者所著《HTML 5与CSS 3权威指南》一书）。

▼示例代码

document.addEventListener(‘visibilitychange‘, function(){
    if(document.hidden) {
        //停止轮询
    } 
    else {
        //继续轮询
    }
}, false);

检测物理性能及加载时间后进行优化处理

目前W3C标准中已经存在多个用于检测页面性能的JavaScript API，如下所示。

• Performance Timeline
• Navigation Timing
• Resource Timing
• User Timing
• Timing control for script-based animations
• Efficient Script Yielding
• Display performance API
• Asynchronous scrolling API
• Diagnostics API

目前IE 10以上的浏览器以及最新版Chrome浏览器对上述API提供支持，最新版Firefox浏览器对其中部分浏览器提供支持。上述API的功能不仅限于性能测定，例如“Timing control for script-based animations”API可被利用在游戏开发时的帧处理中。

优化通信协议

★ WebSocket/ServerSentEvents

用于优化来自Web页面的异步通信处理，目前受到各主流浏览器的支持（详见笔者所著《HTML 5与CSS 3权威指南》一书）。

★ SPDY/HTTP2.0

对HTTP 1版本协议的缺陷进行改善后的协议。各主流浏览器目前均在开发对于SPDY协议的支持，IE浏览器自11版开始支持。

★ gzip

用于压缩内容，以减少通信成本。长久以来一直受到各主流浏览器的支持。