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前端性能優(yōu)化:圖片延遲加載詳解

前端開發(fā)的時(shí)候,有些列表或比較長的頁面會(huì)存在有很多圖片需要加載。一次加載太多圖片,會(huì)占用很大的帶寬,影響網(wǎng)頁的加載速度。為提升用戶體驗(yàn),希望視覺窗口外的圖像不會(huì)加載,讓用戶瀏覽到什么地方,就加載該處的圖片。這樣能明顯減少了服務(wù)器的壓力和流量,也能夠減小瀏覽器的負(fù)擔(dān),降低卡頓現(xiàn)象發(fā)生。

網(wǎng)頁中如果存在許多圖片資源,瀏覽器會(huì)一次性下載所有的圖片資源,通常為自上而下依次加載。這樣會(huì)造成兩個(gè)問題:
流量浪費(fèi):還未出現(xiàn)在用戶視野中的圖片,不應(yīng)當(dāng)被加載;
網(wǎng)絡(luò)阻塞:通常情況下,瀏覽器加載網(wǎng)絡(luò)資源,最多只有6個(gè)并發(fā)資源下載;從而可能會(huì)導(dǎo)致阻塞JS代碼資源的下載,造成網(wǎng)站的功能加載異常;

網(wǎng)頁加載80%的響應(yīng)時(shí)間都花在圖片、樣式、腳本等資源的下載上,而樣式以及腳本的加載極為重要,他影響到網(wǎng)頁正常使用;
因此,我們需要一種方案,對(duì)于那些含有大量圖片的網(wǎng)頁,實(shí)現(xiàn)僅當(dāng)圖片出現(xiàn)在用戶視口區(qū)域時(shí),瀏覽器才去加載圖片資源,這種方案被稱為圖片延遲加載;

通過圖片延遲加載方案,我們能夠避免流量浪費(fèi)。但網(wǎng)絡(luò)阻塞的問題,并不僅僅是通過圖片延遲加載方案解決的,圖片懶加載僅能在一定程度上避免大量網(wǎng)絡(luò)資源請(qǐng)求。

HTTP/1.1中,我們可以使用CDN實(shí)現(xiàn)域名分片機(jī)制,但如果使用HTTP/2則不需要關(guān)心這個(gè)問題,它采用了多路復(fù)用技術(shù),就是當(dāng)收到一個(gè)優(yōu)先級(jí)高的請(qǐng)求時(shí),比如接收到 JavaScript 或者 CSS 關(guān)鍵資源的請(qǐng)求,服務(wù)器可以暫停之前的請(qǐng)求來優(yōu)先處理關(guān)鍵資源的請(qǐng)求。

解決方案

圖片延遲加載是一個(gè)很重要的前端性能優(yōu)化手段,思路一般是預(yù)先加載一個(gè)尺寸很小的占位圖片,然后再通過js選擇性的修改src屬性去加載真正的圖片。目前實(shí)現(xiàn)手段基本分為三種:
方案一:瀏覽器原生支持,element的loading="lazy"屬性;
?方案二:監(jiān)聽圖片元素是否可見(IntersectionObserver API);
方案三:監(jiān)聽到scroll事件,計(jì)算圖片在視覺窗口位置

瀏覽器原生支持

<img src="./example.jpg" loading="lazy" alt="loading lazy">

loading屬性可用于iframe標(biāo)簽和img標(biāo)簽;
eager默認(rèn)值:當(dāng)loading屬性的默認(rèn)值為eager,即立即請(qǐng)求資源,即當(dāng)你不設(shè)置loading='lazy'時(shí),或者loading="無效值"時(shí),均代表立即請(qǐng)求當(dāng)前資源;
lazy:代表將延遲加載當(dāng)前element,但如果頁面禁止了JavaScript的運(yùn)行,則也不會(huì)生效,這是瀏覽器的一種反追蹤措施;

 

注意兼容性,谷歌內(nèi)核從77開始完全支持。也就是近幾年的事。

使用代碼實(shí)現(xiàn)

IntersectionObserver API實(shí)現(xiàn)

IntersectionObserver 接口提供了一種異步觀察目標(biāo)元素與其祖先元素或頂級(jí)文檔視口(viewport)交叉狀態(tài)的方法。其祖先元素或視口被稱為根(root)。

? 簡單來說,IntersectionObserver API,可以自動(dòng)"觀察"元素是否可見。由于可見(visible)的本質(zhì)是,目標(biāo)元素與視口產(chǎn)生一個(gè)交叉區(qū),所以這個(gè) API 叫做 交叉觀察器。

IntersectionObserver在懶加載、虛擬滾動(dòng)、曝光統(tǒng)計(jì)、上拉刷新等場景中,均能提供高效的解決方案。因?yàn)閭鹘y(tǒng)的 觀察元素是否可見方案,都離不開Element.getBoundingClientRect等DOM方法,而這些方法均運(yùn)行在瀏覽器主線程,一旦方案設(shè)計(jì)有缺陷,去頻繁的觸發(fā)調(diào)用,便會(huì)造成一定的性能問題。
兼容性說明

Chromium: Shipped in Chrome 51
Edge: Shipped in build 14986
Firefox: Shipped in Firefox 55
WebKit: Shipped in Safari 12.1 and iOS 12.2

<img data-src="image.jpg" alt="test image">
<script type="text/javascript">
  const config = {
    rootMargin: '0px 0px 50px 0px',
    threshold: 0
    };
   const preloadImage = (imagEl) => {
     if (imagEl.getAttribute('src') !== imagEl.getAttribute('data-src')) {
         imagEl.src = imagEl.getAttribute('data-src');
     }
    };  
  let observer = new intersectionObserver(function(entries, self) {
    entries.forEach(entry => {
      if(entry.isIntersecting) {
        // 將 data-src 改到 src
        preloadImage(entry.target);
        // 停止對(duì)它監(jiān)聽
        self.unobserve(entry.target);
      }
    });
  }, config);
  const imgs = document.querySelectorAll('[data-src]');
    imgs.forEach(img => {
    observer.observe(img);
    });
</script>

?傳統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法

監(jiān)聽到scroll事件,調(diào)用目標(biāo)元素的getBoundingClientRect()方法,得到它對(duì)應(yīng)于視口左上角的坐標(biāo),再判斷是否在視口之內(nèi)。
再動(dòng)態(tài)修改src屬性加載圖片。

  <body>
    <style>
      img {
        display: block;
        margin-bottom: 50px;
        height: 200px;
      }

    </style>
    <img src="images/placeholder.jpg" data-src="images/1.png">
    <img src="images/placeholder.jpg" data-src="images/2.png">
    <img src="images/placeholder.jpg" data-src="images/3.png">
    <img src="images/placeholder.jpg" data-src="images/4.png">
    <img src="images/placeholder.jpg" data-src="images/5.png">
    <img src="images/placeholder.jpg" data-src="images/6.png">
    <img src="images/placeholder.jpg" data-src="images/7.png">
    <img src="images/placeholder.jpg" data-src="images/8.png">
    <img src="images/placeholder.jpg" data-src="images/9.png">
    <img src="images/placeholder.jpg" data-src="images/10.png">
    <img src="images/placeholder.jpg" data-src="images/11.png">
    <img src="images/placeholder.jpg" data-src="images/12.png">
    <script>
      function throttle(fn, delay, atleast) {
        var timeout = null;
        var startTime = new Date();
        return function () {
          var curTime = new Date();
          clearTimeout(timeout);
          if (curTime - startTime >= atleast) {
            fn();
            startTime = curTime;
          } else {
            timeout = setTimeout(fn, delay);
          }
        }
      }
      function lazyload() {
        var images = document.querySelectorAll('[data-src]');
        var len = images.length;
        var n = 0;      //存儲(chǔ)圖片加載到的位置,避免每次都從第一張圖片開始遍歷        
        return function () {
          var seeHeight = document.documentElement.clientHeight;
          var scrollTop = document.documentElement.scrollTop || document.body.scrollTop;
          for (var i = n; i < len; i++) {
            if (images[i].offsetTop < seeHeight + scrollTop) {
              if (images[i].getAttribute('src') !== images[i].getAttribute('data-src')) {
                images[i].src = images[i].getAttribute('data-src');
              }
              n = n + 1;
            }
          }
        }
      }
      var loadImages = lazyload();
      loadImages(); //初始化首頁的頁面圖片
      // window.addEventListener('scroll', loadImages, false); //會(huì)被高頻觸發(fā),這非常影響瀏覽器的性能
      window.addEventListener('scroll', throttle(loadImages, 500, 1000), false); //設(shè)置500ms 的延遲,和 1000ms 的間隔 避免高頻防抖
    </script>
  </body>

針對(duì)這個(gè)方案,有可以用現(xiàn)成的庫。CoreNext則調(diào)用的這個(gè)庫vanilla-lazyload

 

https://github.com/verlok/vanilla-lazyload

用起來非常簡單

首先,給img標(biāo)簽,src默認(rèn)一個(gè)占位圖,data-src為真實(shí)圖片地址。

<img alt="A lazy image" class="lazy" data-src="lazy.jpg" />

在JS里面,調(diào)用這個(gè)類,即可實(shí)現(xiàn)延遲加載。

 

let LazyLoad = new LazyLoad();

當(dāng)然除了這個(gè),針對(duì)頁面的一些元素,如果通過動(dòng)態(tài)更改,則需要手動(dòng)更新

 

LazyLoad.update();

除了這個(gè)庫,同類的也有一大把,根據(jù)需要調(diào)用即可。

 

方案對(duì)比

通過這三種方式可以看出圖片加載的實(shí)現(xiàn)方案,但以上代碼還不能很好的投入到生產(chǎn)環(huán)境。原因如下:

方案一:使用簡單但存在主流瀏覽器市場占用率問題,對(duì)要適配其它平臺(tái)面臨比較嚴(yán)峻的兼容性問

方案二:實(shí)施起來有效,并且使 intersectionObserver在計(jì)算方面能夠承擔(dān)繁重的工作。雖然大多數(shù)瀏覽器都支持IntersectionObserver API的最新版本,但并非所有瀏覽器都始終支持該API。 幸運(yùn)的是,可以使用polyfill。

方案三:傳統(tǒng)方式。主流瀏覽器都支持,但在列表里如果不加防抖在列表頁快速滑動(dòng)的操作中也會(huì)有卡頓現(xiàn)象,加上防抖時(shí)會(huì)有短暫視覺延遲。

 

傳統(tǒng)方式遇到的問題,庫里面都提供了解決方案,如果考慮自己寫,則需要注意一些問題。

 

推薦開源項(xiàng)目

圖片延遲加載、響應(yīng)式圖片等細(xì)節(jié)諸多細(xì)節(jié),如果想做一款功能比較齊全,兼容性較好還是要付出不小的努力。所幸市面有不好的開源項(xiàng)目,很做了很多這方面的處理。

開源項(xiàng)目 Star 推薦
vue-lazyload 7k 符合Vue開發(fā)習(xí)慣,常用功能比較全,支持響應(yīng)式圖片。vue用戶首選。
lazysizes 17K 功能比較齊全,歷史悠久,星數(shù)較高,支持響應(yīng)式圖片。
vanilla-lazyload 7k 體積較小2.4 kB 功能全
react-lazyload 6K 符合react用戶群體
THE END
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