html 手机访问优化,移动端首屏优化
[TOC]
## 頁面加載
為什么打開一個(gè) H5 頁面會(huì)有一長(zhǎng)段白屏?xí)r間？因?yàn)樗隽撕芏嗍虑?#xff0c;大概是：
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初始化 webview -> 請(qǐng)求頁面 -> 下載數(shù)據(jù) -> 解析HTML -> 請(qǐng)求 js/css 資源 -> dom 渲染 -> 解析 JS 執(zhí)行 -> JS 請(qǐng)求數(shù)據(jù) -> 解析渲染 -> 下載渲染圖片
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一些簡(jiǎn)單的頁面可能沒有 JS 請(qǐng)求數(shù)據(jù) 這一步，但大部分功能模塊應(yīng)該是有的，根據(jù)當(dāng)前用戶信息，JS 向后臺(tái)請(qǐng)求相關(guān)數(shù)據(jù)再渲染，是常規(guī)開發(fā)方式。
一般頁面在 dom 渲染后能顯示雛形，在這之前用戶看到的都是白屏，等到下載渲染圖片后整個(gè)頁面才完整顯示，首屏秒開優(yōu)化就是要減少這個(gè)過程的耗時(shí)。
## 前端優(yōu)化
上述打開一個(gè)頁面的過程有很多優(yōu)化點(diǎn)，包括前端和客戶端，常規(guī)的前端和后端的性能優(yōu)化在桌面時(shí)代已經(jīng)有最佳實(shí)踐，主要的是：
* 降低請(qǐng)求量：合并資源，減少 HTTP 請(qǐng)求數(shù)，minify / gzip 壓縮，webP，lazyLoad。
* 加快請(qǐng)求速度：預(yù)解析DNS，減少域名數(shù)，并行加載，CDN 分發(fā)。
* 緩存：HTTP 協(xié)議緩存請(qǐng)求，離線緩存 manifest，離線數(shù)據(jù)緩存localStorage。
* 渲染：JS/CSS優(yōu)化，加載順序，服務(wù)端渲染，pipeline。
其中對(duì)首屏啟動(dòng)速度影響最大的就是網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求，所以優(yōu)化的重點(diǎn)就是緩存，這里著重說一下前端對(duì)請(qǐng)求的緩存策略。我們?cè)偌?xì)分一下，分成 HTML 的緩存，JS/CSS/image 資源的緩存，以及 json 數(shù)據(jù)的緩存。
HTML 和 JS/CSS/image 資源都屬于靜態(tài)文件，HTTP 本身提供了緩存協(xié)議，瀏覽器實(shí)現(xiàn)了這些協(xié)議，可以做到靜態(tài)文件的緩存，具體可以參考[這里](https://developers.google.com/web/fundamentals/performance/optimizing-content-efficiency/http-caching)，總的來說，就是兩種緩存：
* 詢問是否有更新：根據(jù) If-Modified-Since / ETag 等協(xié)議向后端請(qǐng)求詢問是否有更新，沒有更新返回304，瀏覽器使用本地緩存。
* 直接使用本地緩存：根據(jù)協(xié)議里的 Cache-Control / Expires 字段去確定多長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)可以不去發(fā)請(qǐng)求詢問更新，直接使用本地緩存。
前端能做的最大限度的緩存策略是：HTML 文件每次都向服務(wù)器詢問是否有更新，JS/CSS/Image資源文件則不請(qǐng)求更新，直接使用本地緩存。那 JS/CSS 資源文件如何更新？常見做法是在在構(gòu)建過程中給每個(gè)資源文件一個(gè)版本號(hào)或hash值，若資源文件有更新，版本號(hào)和 hash 值變化，這個(gè)資源請(qǐng)求的 URL 就變化了，同時(shí)對(duì)應(yīng)的 HTML 頁面更新，變成請(qǐng)求新的資源URL，資源也就更新了。
json 數(shù)據(jù)的緩存可以用 localStorage 緩存請(qǐng)求下來的數(shù)據(jù)，可以在首次顯示時(shí)先用本地?cái)?shù)據(jù)，再請(qǐng)求更新，這都由前端 JS 控制。
這些緩存策略可以實(shí)現(xiàn) JS/CSS 等資源文件以及用戶數(shù)據(jù)的緩存的全緩存，可以做到每次都直接使用本地緩存數(shù)據(jù)，不用等待網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求。但 HTML 文件的緩存做不到，對(duì)于 HTML 文件，如果把 Expires / max-age 時(shí)間設(shè)長(zhǎng)了，長(zhǎng)時(shí)間只使用本地緩存，那更新就不及時(shí)，如果設(shè)短了，每次打開頁面都要發(fā)網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求詢問是否有更新，再確定是否使用本地資源，一般前端在這里的策略是每次都請(qǐng)求，這在弱網(wǎng)情況下用戶感受到的白屏?xí)r間仍然會(huì)很長(zhǎng)。所以 HTML 文件的“緩存”和跟“更新”間存在矛盾。
## 客戶端優(yōu)化
### HTML 緩存
先接著緩存說，在客戶端有更自由的緩存策略，客戶端可以攔截 H5 頁面的所有請(qǐng)求，由自己管理緩存，針對(duì)上述 HTML 文件的“緩存”和“更新”之間的矛盾，我們可以用這樣的策略解決：
在客戶端攔截請(qǐng)求，首次請(qǐng)求 HTML 文件后緩存數(shù)據(jù)，第二次不發(fā)請(qǐng)求，直接使用緩存數(shù)據(jù)。
什么時(shí)候去請(qǐng)求更新？這個(gè)更新請(qǐng)求可以客戶端自由控制策略，可以在使用本地緩存打開本地頁面后再在后臺(tái)發(fā)起請(qǐng)求詢問更新緩存，下次打開時(shí)生效；也可以在 APP 啟動(dòng)時(shí)或某個(gè)時(shí)機(jī)在后臺(tái)去發(fā)起請(qǐng)求預(yù)更新，提升用戶訪問最新代碼的幾率。
這樣看起來已經(jīng)比較完美了，HTML 文件在用客戶端的策略緩存，其余資源和數(shù)據(jù)沿用上述前端的緩存方式，這樣一個(gè) H5 頁面第二次訪問從 HTML 到 JS/CSS/Image 資源，再到數(shù)據(jù)，都可以直接從本地讀取，無需等待網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求，同時(shí)又能保持盡可能的實(shí)時(shí)更新，解決了緩存問題，大大提升 H5 頁面首屏啟動(dòng)速度。
### 問題
上述方案似乎已完整解決緩存問題，但實(shí)際上還有很多問題：
* 沒有預(yù)加載：第一次打開的體驗(yàn)很差，所有數(shù)據(jù)都要從網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求。
* 緩存不可控：緩存的存取由系統(tǒng) webview 控制，無法控制它的緩存邏輯，帶來的問題包括： i. 清理邏輯不可控，緩存空間有限，可能緩存幾張大圖片后，重要的 HTML/JS/CSS 緩存就被清除了。 ii.磁盤 IO 無法控制，無法從磁盤預(yù)加載數(shù)據(jù)到內(nèi)存。
* 更新體驗(yàn)差：后臺(tái) HTML/JS/CSS 更新時(shí)全量下載，數(shù)據(jù)量大，弱網(wǎng)下載耗時(shí)長(zhǎng)。
* 無法防劫持：若 HTML 頁面被運(yùn)營(yíng)商或其他第三方劫持，將長(zhǎng)時(shí)間緩存劫持的頁面。
這些問題在客戶端上都是可以被解決的，只不過有點(diǎn)麻煩，簡(jiǎn)單描述下：
* 可以配置一個(gè)預(yù)加載列表，在APP啟動(dòng)或某些時(shí)機(jī)時(shí)提前去請(qǐng)求，這個(gè)預(yù)加載列表需要包含所需 H5 模塊的頁面和資源，還需要考慮到一個(gè)H5模塊有多個(gè)頁面的情況，這個(gè)列表可能會(huì)很大，也需要工具生成和管理這個(gè)預(yù)加載列表。
* 客戶端可以接管所有請(qǐng)求的緩存，不走 webview 默認(rèn)緩存邏輯，自行實(shí)現(xiàn)緩存機(jī)制，可以分緩存優(yōu)先級(jí)以及緩存預(yù)加載。
* 可以針對(duì)每個(gè) HTML 和資源文件做增量更新，只是實(shí)現(xiàn)和管理起來比較麻煩。
* 在客戶端使用 httpdns + https 防劫持。
上面的解決方案實(shí)現(xiàn)起來十分繁瑣，原因就是各個(gè) HTML 和資源文件很多很分散，管理困難，有個(gè)較好的方案可以解決這些問題，就是離線包。
### 離線包
既然很多問題都是文件分散管理困難引起，而我們這里的使用場(chǎng)景是使用 H5 開發(fā)功能模塊，那很容易想到把一個(gè)個(gè)功能模塊的所有相關(guān)頁面和資源打包下發(fā)，這個(gè)壓縮包可以稱為功能模塊的離線包。使用離線包的方案，可以相對(duì)較簡(jiǎn)單地解決上述幾個(gè)問題：
* 可以預(yù)先下載整個(gè)離線包，只需要按業(yè)務(wù)模塊配置，不需要按文件配置，離線包包含業(yè)務(wù)模塊相關(guān)的所有頁面，可以一次性預(yù)加載。
* 離線包核心文件和頁面動(dòng)態(tài)的圖片資源文件緩存分離，可以更方便地管理緩存，離線包也可以整體提前加載進(jìn)內(nèi)存，減少磁盤 IO 耗時(shí)。
* 離線包可以很方便地根據(jù)版本做增量更新。
* 離線包以壓縮包的方式下發(fā)，同時(shí)會(huì)經(jīng)過加密和校驗(yàn)，運(yùn)營(yíng)商和第三方無法對(duì)其劫持篡改。
到這里，對(duì)于使用 H5 開發(fā)功能模塊，離線包是一個(gè)挺不錯(cuò)的方案了，簡(jiǎn)單復(fù)述一下離線包的方案：
* 后端使用構(gòu)建工具把同一個(gè)業(yè)務(wù)模塊相關(guān)的頁面和資源打包成一個(gè)文件，同時(shí)對(duì)文件加密/簽名。
* 客戶端根據(jù)配置表，在自定義時(shí)機(jī)去把離線包拉下來，做解壓/解密/校驗(yàn)等工作。
* 根據(jù)配置表，打開某個(gè)業(yè)務(wù)時(shí)轉(zhuǎn)接到打開離線包的入口頁面。
* 攔截網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求，對(duì)于離線包已經(jīng)有的文件，直接讀取離線包數(shù)據(jù)返回，否則走 HTTP 協(xié)議緩存邏輯。
* 離線包更新時(shí)，根據(jù)版本號(hào)后臺(tái)下發(fā)兩個(gè)版本間的 diff 數(shù)據(jù)，客戶端合并，增量更新。
### 預(yù)加載 webview
無論是 iOS 還是 Android，本地 webview 初始化都要不少時(shí)間，可以預(yù)先初始化好 webview。這里分兩種預(yù)加載：
* 首次預(yù)加載：在一個(gè)進(jìn)程內(nèi)首次初始化 webview 與第二次初始化不同，首次會(huì)比第二次慢很多。原因預(yù)計(jì)是 webview 首次初始化后，即使 webview 已經(jīng)釋放，但一些多 webview 共用的全局服務(wù)或資源對(duì)象仍沒有釋放，第二次初始化時(shí)不需要再生成這些對(duì)象從而變快。我們可以在 APP 啟動(dòng)時(shí)預(yù)先初始化一個(gè) webview 然后釋放，這樣等用戶真正走到 H5 模塊去加載 webview時(shí)就變快了。
* webview 池：可以用兩個(gè)或多個(gè) webview 重復(fù)使用，而不是每次打開 H5 都新建 webview。不過這種方式要解決頁面跳轉(zhuǎn)時(shí)清空上一個(gè)頁面，另外若一個(gè) H5 頁面上 JS 出現(xiàn)內(nèi)存泄漏，就影響到其他頁面，在 APP 運(yùn)行期間都無法釋放了。
### 預(yù)加載數(shù)據(jù)
理想情況下離線包的方案第一次打開時(shí)所有 HTML/JS/CSS 都使用本地緩存，無需等待網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求，但頁面上的用戶數(shù)據(jù)還是需要實(shí)時(shí)拉，這里可以做個(gè)優(yōu)化，在 webview 初始化的同時(shí)并行去請(qǐng)求數(shù)據(jù)，webview 初始化是需要一些時(shí)間的，這段時(shí)間沒有任何網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求，在這個(gè)時(shí)機(jī)并行請(qǐng)求可以節(jié)省不少時(shí)間。
具體實(shí)現(xiàn)上，首先可以在配置表注明某個(gè)離線包需要預(yù)加載的 URL，客戶端在 webview 初始化同時(shí)發(fā)起請(qǐng)求，請(qǐng)求由一個(gè)管理器管理，請(qǐng)求完成時(shí)緩存結(jié)果，然后 webview 在初始化完畢后開始請(qǐng)求剛才預(yù)加載的 URL，客戶端攔截到請(qǐng)求，轉(zhuǎn)接到剛才提到的請(qǐng)求管理器，若預(yù)加載已完成就直接返回內(nèi)容，若未完成則等待。
### Fallback
如果用戶訪問某個(gè)離線包模塊時(shí)，這個(gè)離線包還沒有下載，或配置表檢測(cè)到已有新版本但本地是舊版本的情況如何處理？幾種方案：
* 簡(jiǎn)單的方案是如果本地離線包沒有或不是最新，就同步阻塞等待下載最新離線包。這種用戶打開的體驗(yàn)更差了，因?yàn)殡x線包體積相對(duì)較大。
* 也可以是如果本地有舊包，用戶本次就直接使用舊包，如果沒有再同步阻塞等待，這種會(huì)導(dǎo)致更新不及時(shí)，無法確保用戶使用最新版本。
* 還可以對(duì)離線包做一個(gè)線上版本，離線包里的文件在服務(wù)端有一一對(duì)應(yīng)的訪問地址，在本地沒有離線包時(shí)，直接訪問對(duì)應(yīng)的線上地址，跟傳統(tǒng)打開一個(gè)在線頁面一樣，這種體驗(yàn)相對(duì)等待下載整個(gè)離線包較好，也能保證用戶訪問到最新。
第三種 Fallback 的方式還帶來兜底的好處，在一些意外情況離線包出錯(cuò)的時(shí)候可以直接訪問線上版本，功能不受影響，此外像公共資源包更新不及時(shí)導(dǎo)致版本沒有對(duì)應(yīng)上時(shí)也可以直接訪問線上版本，是個(gè)不錯(cuò)的兜底方案。
上述幾種方案策略也可以混著使用，看業(yè)務(wù)需求。
### 使用客戶端接口
網(wǎng)路和存儲(chǔ)接口如果使用 webkit 的 ajax 和 localStorage 會(huì)有不少限制，難以優(yōu)化，可以在客戶端提供這些接口給 JS，客戶端可以在網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求上做像 DNS 預(yù)解析/IP直連/長(zhǎng)連接/并行請(qǐng)求等更細(xì)致的優(yōu)化，存儲(chǔ)也使用客戶端接口也能做讀寫并發(fā)/用戶隔離等針對(duì)性優(yōu)化。
## 服務(wù)端渲染
早期 web 頁面里，JS 只是負(fù)責(zé)交互，所有內(nèi)容都是直接在 HTML 里，到現(xiàn)代 H5 頁面，很多內(nèi)容已經(jīng)依賴 JS 邏輯去決定渲染什么，例如等待 JS 請(qǐng)求 JSON 數(shù)據(jù)，再拼接成 HTML 生成 DOM 渲染到頁面上，于是頁面的渲染展現(xiàn)就要等待這一整個(gè)過程，這里有一個(gè)耗時(shí)，減少這里的耗時(shí)也是白屏優(yōu)化的范圍之內(nèi)。
優(yōu)化方法可以是人為減少 JS 渲染邏輯，也可以是更徹底地，回歸到原始，所有內(nèi)容都由服務(wù)端返回的 HTML 決定，無需等待 JS 邏輯，稱之為服務(wù)端渲染。是否做這種優(yōu)化視業(yè)務(wù)情況而定，畢竟這種會(huì)帶來開發(fā)模式變化/流量增大/服務(wù)端開銷增大這些負(fù)面影響。手Q的部分頁面就是使用服務(wù)端渲染的方式，稱為動(dòng)態(tài)直出，見文章。
參考資料
[移動(dòng) H5 首屏秒開優(yōu)化方案探討](https://mp.weixin.qq.com/s/i035lEHc2w2K-TBhbDtaLQ)
[WebView性能、體驗(yàn)分析與優(yōu)化](https://tech.meituan.com/WebViewPerf.html)
創(chuàng)作挑戰(zhàn)賽新人創(chuàng)作獎(jiǎng)勵(lì)來咯，堅(jiān)持創(chuàng)作打卡瓜分現(xiàn)金大獎(jiǎng)總結(jié)
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