关于性能优化的那点事——BigRender首屏渲染优化

背景

一个庞大的页面, 有时我们并不会滚动去看下面的内容, 这样就造成了非首屏部分的渲染, 这些无用的渲染不仅包括图片还包括其他DOM元素, 甚至一些js/css(某些js/css根据模块请求,比如ajax), 理论上每增加一个DOM, 都会增加渲染的时间, 并且影响着页面打开的加载速度.这时就需要一种办法使得html, js, css实现按需加载.

案例

新浪, 美团, 途牛旅行网, 360网址导航, 淘宝商品详情页等等.查看它们的源代码(ctrl+u),
ctrl+f 搜索 textarea 关键字, 很容易可以看到一些被textarea标签包裹的HTML代码.

原理

使用textarea标签包裹HTML/JS/CSS代码, 当作textarea的value值, 在页面渲染的时候实际并没有渲染到DOM树上, 而是与图片懒加载类似, 当textarea标签出现或即将出现在用户视野时, 将textarea中的HTML代码取出, 用innerHTML动态插入到DOM树中, 如有必要使用正则取出js/css代码动态执行.

玉伯指出：页面下载完毕后, 要经过Tokenization - Tree Construction - Rendering. 要让首屏尽快出来, 得给浏览器减轻渲染首屏的工作量. 可以从两方面入手:

减少DOM节点数, 节点数越少, 意味着Tokenization, Rendering等操作耗费的时间越少.(对于典型的淘宝商品详情页,经测试发现, 每增加一个DOM节点, 会导致首屏渲染时间延迟约0.5ms)

减少脚本执行时间. 脚本执行和UI Update共享一个thread, 脚本耗的时间约少, UI Update就能越发提前.

优点

* 减少首屏DOM渲染,
* 加快首屏加载速度
* 分块加载js/css(使用于模块区分度高的网站)

缺点

* 需要更改DOM结构
* 可能引起一些重排和重绘
* 没有开启js功能的用户将看不到延迟加载的内容
* 额外性能损耗(渲染前的textarea里面的html代码,在服务端把html代码保存在隐藏的textarea里面
所以在服务端会把html代码转义, 尖括号等都被转义了, 会增加服务端的压力, 而且这个改造只是前端
的渲染, 服务器依旧是一次计算所有的数据, 输出所有的数据. 一般使用都是由后端拼接成html字符串
然后塞入textarea标签, 吐给前端)
* 不利于SEO(在搜索引擎看来网页也缺少了关键的DOM节点, 原本信息量丰富的网页内容被放入单个的
<textarea>里面, 使搜索引擎认为网页内容贫乏, 大幅影响排名情况)

SEO解决方案

关于美团BigRender技术的SEO解决方案：

如果放弃BigRender手段, 虽然可以提升SEO效果, 但也会因为网页打开变慢使用户体验受损.和技术权衡后尝试了一种解决方案, 将原有的大量团购单链接分别置于多个<textarea>内部.测试证明有效, 搜索引擎认为多个<textarea>构成的网页仍是信息丰富的, 排名有非常显著的提升.

BigRender 完整示例:

css:

ul {
width: 300px;
padding: 0;
list-style: none;
}

.lazy {
width: 300px;
height: 168px;
margin-bottom: 100px;
background: #0cf;
}

.datalazyload {
width: 300px;
height: 168px;
}

html:

<ul>
<div class="">
<li class="lazy"></li>
</div>
<div class="">
<li class="lazy"></li>
</div>
<div class="">
<li class="lazy"></li>
</div>
<div class="loading">
<textarea class="datalazyload" style="visibility: hidden;">
<style>.lazy {width: 300px; height: 168px; background: #333;}</style>
<script>console.log('eval success');</script>
<li class='lazy'></li>
</textarea>
</div>
<div class="loading">
<textarea class="datalazyload" style="visibility: hidden;">
<style>.lazy {width: 300px; height: 168px; background: #444;}</style>
<script>console.log('eval success');</script>
<li class='lazy'></li>
</textarea>
</div>
<div class="loading">
<textarea class="datalazyload" style="visibility: hidden;">
<style>.lazy {width: 300px; height: 168px; background: #555;}</style>
<script>console.log('eval success');</script>
<li class='lazy'></li>
</textarea>
</div>
<div class="loading">
<textarea class="datalazyload" style="visibility: hidden;">
<style>.lazy {width: 300px; height: 168px; background: #666;}</style>
<script>console.log('eval success');</script>
<li class='lazy'></li>
</textarea>
</div>
<div class="loading">
<textarea class="datalazyload" style="visibility: hidden;">
<style>.lazy {width: 300px; height: 168px; background: #777;}</style>
<script>console.log('eval success');</script>
<li class='lazy'></li>
</textarea>
</div>
<div class="loading">
<textarea class="datalazyload" style="visibility: hidden;">
<style>.lazy {width: 300px; height: 168px; background: #888;}</style>
<script>console.log('eval success');</script>
<li class='lazy'></li>
</textarea>
</div>
<div class="loading">
<textarea class="datalazyload" style="visibility: hidden;">
<style>.lazy {width: 300px; height: 168px; background: #999;}</style>
<script>console.log('eval success');</script>
<li class='lazy'></li>
</textarea>
</div>
<div class="loading">
<textarea class="datalazyload" style="visibility: hidden;">
<style>.lazy {width: 300px; height: 168px; background: #ccc;}</style>
<script>console.log('eval success');</script>
<li class='lazy'></li>
</textarea>
</div>
<div class="loading">
<textarea class="datalazyload" style="visibility: hidden;">
<style>.lazy {width: 300px; height: 168px; background: #bbb;}</style>
<script>console.log('eval success');</script>
<li class='lazy'></li>
</textarea>
</div>
<div class="loading">
<textarea class="datalazyload" style="visibility: hidden;">
<style>.lazy {width: 300px; height: 168px; background: #aaa;}</style>
<script>console.log('eval success');</script>
<li class='lazy'></li>
</textarea>
</div>
</ul>

js:

;(function(win, doc) {

// 兼容低版本 IE
Function.prototype.bind = Function.prototype.bind || function(context) {
var that = this;
return function() {
return that.apply(context, arguments);
};
};

// 工具方法 begin
var Util = {
getElementsByClassName: function(cls) {
if (doc.getElementsByClassName) {
return doc.getElementsByClassName(cls);
}

var o = doc.getElementsByTagName("*"),
rs = [];

for (var i = 0, t, len = o.length; i < len; i++) {
(t = o[i]) && ~t.className.indexOf(cls) && rs.push(t);
}

return rs;
},
addEvent: function(ele, type, fn) {
ele.attachEvent ? ele.attachEvent("on" + type, fn) : ele.addEventListener(type, fn, false);
},
removeEvent: function(ele, type, fn) {
ele.detachEvent ? ele.detachEvent("on" + type, fn) : ele.removeEventListener(type, fn, false);
},
getPos: function(ele) {
var pos = {
x: 0,
y: 0
};

while (ele.offsetParent) {
pos.x += ele.offsetLeft;
pos.y += ele.offsetTop;
ele = ele.offsetParent;
}

return pos;
},
getViewport: function() {
var html = doc.documentElement;

return {
w: !window.innerWidth ? html.clientHeight : window.innerWidth,
h: !window.innerHeight ? html.clientHeight : window.innerHeight
};
},
getScrollHeight: function() {
html = doc.documentElement, bd = doc.body;
return Math.max(window.pageYOffset || 0, html.scrollTop, bd.scrollTop);
},
getEleSize: function(ele) {
return {
w: ele.offsetWidth,
h: ele.offsetHeight
};
}
};
// 工具方法 end

var Datalazyload = {
threshold: 0,  // {number} 阈值，预加载高度，单位(px)
els: null,  // {Array} 延迟加载元素集合(数组)
fn: null,   // {Function} scroll、resize、touchmove 所绑定方法，即为 pollTextareas()

evalScripts: function(code) {
var head = doc.getElementsByTagName("head")[0],
js = doc.createElement("script");

js.text = code;
head.insertBefore(js, head.firstChild);
head.removeChild(js);
},

evalStyles: function(code) {
var head = doc.getElementsByTagName("head")[0],
css = doc.createElement("style");

css.type = "text/css";

try {
css.appendChild(doc.createTextNode(code));
} catch (e) {
css.styleSheet.cssText = code;
}

head.appendChild(css);
},

extractCode: function(str, isStyle) {
var cata = isStyle ? "style" : "script",
scriptFragment = "<" + cata + "[^>]*>([\\S\\s]*?)</" + cata + "\\s*>",
matchAll = new RegExp(scriptFragment, "img"),
matchOne = new RegExp(scriptFragment, "im"),
matchResults = str.match(matchAll) || [],
ret = [];

for (var i = 0, len = matchResults.length; i < len; i++) {
var temp = (matchResults[i].match(matchOne) || [ "", "" ])[1];
temp && ret.push(temp);
}
return ret;
},

decodeHTML: function(str) {
return str.replace(/</g, "<").replace(/>/g, ">").replace(/&/g, "&");
},

insert: function(ele) {
var parent = ele.parentNode,
txt = this.decodeHTML(ele.innerHTML),
matchStyles = this.extractCode(txt, true),
matchScripts = this.extractCode(txt);
// console.log(txt)
console.log(matchStyles);
console.log(matchScripts);

parent.innerHTML = txt
.replace(new RegExp("<script[^>]*>([\\S\\s]*?)</script\\s*>", "img"), "")
.replace(new RegExp("<style[^>]*>([\\S\\s]*?)</style\\s*>", "img"), "");

if (matchStyles.length) {
for (var i = matchStyles.length; i--;) {
this.evalStyles(matchStyles[i]);
}
}

// 如果延迟部分需要做 loading 效果
parent.className = parent.className.replace("loading", "");

if (matchScripts.length) {
for (var i = 0, len = matchScripts.length; i < len; i++) {
this.evalScripts(matchScripts[i]);
}
}
},

inView: function(ele) {
var top = Util.getPos(ele).y
, viewVal = Util.getViewport().h
, scrollVal = Util.getScrollHeight()
, eleHeight = Util.getEleSize(ele).h;

if (top >= scrollVal  - eleHeight - this.threshold && top <= scrollVal + viewVal + this.threshold) {
return true;
}

return false;
},

pollTextareas: function() {
// 需延迟加载的元素已经全部加载完
if (!this.els.length) {
Util.removeEvent(window, "scroll", this.fn);
Util.removeEvent(window, "resize", this.fn);
Util.removeEvent(doc.body, "touchMove", this.fn);
return;
}

// 判断是否需要加载
for (var i = this.els.length; i--; ) {
var ele = this.els[i];

if (!this.inView(ele)) {
continue;
}

this.insert(ele);
this.els.splice(i, 1);
}
},

init: function(config) {
var cls = config.cls;
this.threshold = config.threshold ? config.threshold : 0;

this.els = Array.prototype.slice.call(Util.getElementsByClassName(cls));
this.fn = this.pollTextareas.bind(this);

this.fn();
Util.addEvent(window, "scroll", this.fn);
Util.addEvent(window, "resize", this.fn);
Util.addEvent(doc.body, "touchMove", this.fn);
}
};

win['datalazyload'] = Datalazyload;
})(window, document);

// demo:
datalazyload.init({
cls: "datalazyload",    // 需要延迟加载的类，即 textarea 的类名
threshold: 100          // 距离底部多高，进行延迟加载的阈值
});

参考原文