金九银十冲刺大厂,你须要知道的性能优化和手写源码

写在开头

  • 今天这些只是基础知识,面试时候若是面试很高级的岗位,只靠背面试题是很容易被识破,建议你们只是做为一个学习的点,不断去深刻、实践在项目中。有一些同窗说前端很难,不少东西,学不完,我想你多是走错了方向,毕竟人不是万能,不要太深刻那些对你目前来讲没有意义的东西,若是你有对现状不是很满意,能够在下面评论留言,我能够给你一些学习建议.
  • 个人手写源码教程集合提供给你们学习,地址是:仓库地址,但愿你们给个 star~

正式开始

  • 本文为上篇-纯前端,不涉及 Node.jsElectronReact-nativeLinuxDocker、数据库、 redis、消息队列和操做系统等知识.根据经验,看上篇的人最多,由于毕竟这部分的前端占比大。有必定技术基础的,能够看看后面文章。

如何让display出现“动画

  • 初始化 APPdisplay为"none"
<!DOCTYPE html><html lang="en">
<head> <meta charset="UTF-8"> <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0"> <title>Document</title> <style> #app { width: 200px; height: 200px; background-color: red; display: none; transition: all 1s; } </style></head>
<body> <div id="app"> </div> <button id="test">测试</button></body>
</html>
  • 初始化界面:html

  • 此时我将app的display初始化为none,而且写入脚本文件前端

 <style> #app { width: 200px; height: 200px; background-color: red; display: none; } </style> 。。。<script> test.onclick = function () { const app = document.querySelector('#app') console.log(app, 'app') app.style.transform = "translateX(200px)" app.style.display = "block" }</script>
  • 初始化界面变成了这样:
  • 此时,我点击测试按钮
  • 并无出现动画,很是生硬的出来了,有一些场景我又要性能,好比初始化不渲染,可是当它出现又要有动画的时候,就有可能使用这行代码
 test.onclick = function () { const app = document.querySelector('#app') console.log(app, 'app') app.style.display = "block" const height = app.offsetHeight app.style.transform = "translateX(200px)" }
  • 当我加入 const height = app.offsetHeight这行代码的时候,再点击测试按钮, display切换就顺带出来了“动画”,有了过分效果
  • 为何会出现动画了呢? 由于我读取 dom的这些特殊属性时,浏览器就会强制清空渲染队列一次,让我拿到最新的值。也就是说读取的时候,其实已是 display为"block"了,所以。咱们出现了过渡动画
  • 完整代码
<!DOCTYPE html><html lang="en">
<head> <meta charset="UTF-8"> <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0"> <title>Document</title> <style> #app { width: 200px; height: 200px; background-color: red; display: none; transition: all 1s; } </style></head>
<body> <div id="app"> </div> <button id="test">测试</button></body><script> test.onclick = function () { const app = document.querySelector('#app') console.log(app, 'app') app.style.display = "block" const height = app.offsetHeight app.style.transform = "translateX(200px)" }</script>
</html>
  • 要注意的一点是,除了手动读取特殊属性清空浏览器渲染队列外,浏览器也会有本身的一个队列阀值,当达到后,会自动清空。这就是为何在一个for循环里面屡次操做DOM,可是它不会真的渲染那么屡次的缘由,由于浏览器帮咱们维护了一个队列,择机渲染。

前端出现性能问题可能有哪些层面的缘由?

  • 答:node

    • 网络传输层面
    • 前端渲染机制层面
    • js代码执行层面的
    • 部署层面
    • 产品设计层面
    • 前端缓存机制层面
    • 功能实现方式层面
    • 等...
  • 逐个击破:webpack

  • 网络传输层面:对于这块,应该跟前端缓存机制层面的问题一块儿解决,咱们看掘金的代码分割:c++

  • 不须要看掘金的工程化环境配置,我就大概知道他们配置是怎样的。webpack/或其余工具打包,精细化分割了代码。将node_modules(vendor开头)和本身写的src(default开头)源码分开打包了.这样最小的限度的缩小了hash值改变带来的http缓存失效问题.在webpack中配置splitChunks.git


splitChunks: { // 表示选择哪些 chunks 进行分割,可选值有:async,initial和all chunks: "async", // 表示新分离出的chunk必须大于等于minSize,默认为30000,约30kb。 minSize: 30000, // 表示一个模块至少应被minChunks个chunk所包含才能分割。默认为1。 minChunks: 1, // 表示按需加载文件时,并行请求的最大数目。默认为5。 maxAsyncRequests: 5, // 表示加载入口文件时,并行请求的最大数目。默认为3。 maxInitialRequests: 3, // 表示拆分出的chunk的名称链接符。默认为~。如chunk~vendors.js automaticNameDelimiter: '~', // 设置chunk的文件名。默认为true。当为true时,splitChunks基于chunk和cacheGroups的key自动命名。 name: true, // cacheGroups 下能够能够配置多个组,每一个组根据test设置条件,符合test条件的模块,就分配到该组。模块能够被多个组引用,但最终会根据priority来决定打包到哪一个组中。默认将全部来自 node_modules目录的模块打包至vendors组,将两个以上的chunk所共享的模块打包至default组。 cacheGroups: { vendors: { test: /[\\/]node_modules[\\/]/, priority: -10 }, // default: { minChunks: 2, priority: -20, reuseExistingChunk: true } }}
  • 有人会疑问,为何会把这个问题,放在第一个?由于这是抛砖引玉,不少性能问题来源于此,小项目感知很小,可是对于一个百万行,千万行级别的巨无霸项目,提高就会很是大,这都是我实践过的。(首屏性能可能会由于精细化分割代码提高十倍,我强烈推荐你们使用精细化分割手段)
  • 代码分割完了,把依赖拆解开了,可是一个组件代码有一万多行,传输的 js文件仍是有几 MB大小,这个问题能忽略吗?固然不能够。咱们通常生产环境部署时候,会借助 CDN,在各类云厂商提供/本身搭建的 CDN服务配置相应的解析。掘金如今已由头条系接手,我看静态资源方案的域名开头使用的是 s3.pstatp.com,我查询大概是跟抖音/相关的域名。或许是本身搭建的 CDN服务( 千万不要忽略CDN,静态资源服务对于服务器来讲是很是占带宽的,速度和体验确定会比CDN差不少,越大越重的系统提高越大
  • 网络传输层面, 仅仅是静态资源吗?
    • 还有前端发送 ajax请求
    • 对于一些比较大的数据,例如表格、列表,咱们若是一次性拉取数据,那么就可能后端须要查询很长时间数据库、传输也须要很长时间,若是又是弱网,那就要可能用户点击一下,就要等上好几秒甚至十几秒才能拿到数据继续操做(前不久刚设计了一套混合 APP改造方案,弱网/无网络状况拥有正常的体验,以为分块传输就是核心,特别在 APP端)
    • 对于 ws/ wss协议、TCP等私有协议双工通讯的
    • 心跳检测、发送队列持久化是必要的,手机端常常出现网络切换、弱网状况,那就避免不了心跳检测保活,咱们能够参考一种监控实现手段,他们为了不监控数据的重复上传,后端经过统一 hash算法和接收到的错误上报,生成对应的后缀空文件,发布到CDN。这样前端每次上报时候,都会用统一 hash算法生成对应后缀,请求那个地址,若是存在,就说明后端已经接受到了这个上报,能够丢弃这个上报。同理,咱们能够参考这个,能够用空的 CDN文件作网络检测质量检测(由于一些跨平台APP框架没法精确获取当前网络质量),而后再将发送请求队列持久化便可保证请求不丢失。(对于IM场景的APP,那就要考虑更多,这里不对IM展开讲)
  • Js代码执行层面的,先看一段代码:
// 真奥义之阻塞JS主线程之休眠const sleep = (delay = 500) => {  let t = Date.now();  while(Date.now() - t <= delay) {  continue;  } };
  • 上面这段代码,会阻塞 JS主解析线程,默认是 500ms,这意味着,这 500ms,用户操做咱们的系统,是不会有任何相应的,由于此时JS主解析线程一直被阻塞。(若是是10秒,那么会怎样?若是把这段代码换成其余计算的函数/循环,效果也是同样)。这就是由于 JS代码致使的性能问题,如何解决?固然是分片分片分片!不要写太耗时的 JS同步代码.
  • 这里又会有人说 用 web worker wasm PWA等技术能够解决一些问题啊.可是我劝你在技术选型的时候,要考虑一个复杂度和收益的问题。如今仍是有人用 JQ和原生 JSCanvas开发项目,由于开发最复杂的功能,每每都须要他们。(例如富文本编辑器、可视化编辑等)
  • 对于纯粹计算占用耗时的,能够考虑 web worker技术,使用事件通讯,将大量计算工做交给 web worker。Worker 也能够建立新的 Worker,固然,全部 Worker 必须与其建立者同源(注意:Blink暂时不支持嵌套 Worker)。
var myWorker = new Worker('worker.js'); var first = document.querySelector('#number1');var second = document.querySelector('#number2');
first.onchange = function() { myWorker.postMessage([first.value,second.value]); console.log('Message posted to worker');}
  • web worker兼容性很好,若是是 webpack环境,须要对应作一些工程化环境处理, web worker在我看来,适用于纯粹的大量计算场景。我记得有团队是用于3D数据可视化处理的,他们使用 web worker后提高就很大
  • webAssembly技术,更适用于音视频领域,更底层的功能处理,例如浏览器端要音视频编解码或者图片压缩处理之类就很适合用它.它有点像浏览器版的 Node.js的c++插件。 Node.js能够调用 C# Go Object-c等语言的插件&通讯,同理, webAssembly也是能够用各类语言编写。关于 webAssembly这个技术,我写过一篇文章方便你们入门。
self.importScripts('ffmpeg.js');onmessage = function(e) { console.log('ffmpeg_run', ffmpeg_run); var files = e.data; console.log(files); ffmpeg_run({ arguments: ['-i', '/input/' + files[0].name, '-b:v', '64k', '-bufsize', '64k', '-vf', 'showinfo', '-strict', '-2', 'out.mp4'], files: files, }, function(results) { console.log('result',results); self.postMessage(results[0].data, [results[0].data]); });}
  • 这里讲到了这些技术,不得不提到 V8,因为它是自动垃圾回收机制,那么有一可能下一次回收的内存垃圾达到 500MB,这个时候就会产生卡顿,有人会莫名其妙,为何会卡?由于 v8垃圾回收也会阻塞主解析线程,因此形成了让你 卡的假象.

这里留下一个问题,若是使用Node.js c++插件或者wasm技术,调用它们模块暴露的方法,它们的方法很是耗时,此时js主解析线程挂起吗?es6

  • 渲染层面的性能问题:
    • 频繁触发的更新,能够合并为一帧更新,异步调度处理渲染任务
 function defer(fn) { //requestIdleCallback的兼容性很差,对于用户交互频繁屡次合并更新来讲,requestAnimation更有及时性高优先级,requestIdleCallback则适合处理能够延迟渲染的任务~ // if (window.requestIdleCallback) { // return requestIdleCallback(fn); // } //高优先级任务 异步的 先挂起  return requestAnimationFrame(fn);}
export function enqueueSetState(stateChange, component) { //第一次进来确定会先调用defer函数 if (setStateQueue.length === 0) { //清空队列的办法是异步执行 defer(flush); } //向队列中添加对象 key:stateChange value:component setStateQueue.push({ stateChange, component });
//若是渲染队列中没有这个组件 那么添加进去 if (!renderQueue.some(item => item === component)) { renderQueue.push(component); }}
  • 对于首屏渲染压力比较大的,能够采起webpack的代码分割&懒加载js文件
  • 以及图片懒加载,下拉加载更多等手段处理
  • 对于一次性渲染压力比较大并且不分页的,能够考虑使用虚拟列表,像原生APP同样,只渲染可视区域,可是给用户无感知的滚动体验。
  • 对于说很大的超复杂项目,使用可变数据,致使内存使用一直很是高的状况,可使用不可变数据,减小内存使用,我是真的使用在项目中,确实优化很大。可是前提你的项目用得上,否则就是增长复杂度(特别注意,对比跟渲染,其实都耗时,不要天真觉得用了不可变数据去作对比,而后不从新渲染组件就会提高很大性能)
  • 对于一次性渲染压力比较大并且不分页的,能够考虑使用虚拟列表,像原生APP同样,只渲染可视区域,可是给用户无感知的滚动体验。
  • 对于对于SEO和首屏要求很是高的,能够考虑作 SSR, SSR有成熟的框架和库,能够考虑用 nuxt,next等直接生成静态资源文件

性能是一个很是大的学问,每每都看重这方面,可是真正有对性能要求很高的项目,每每都是环境很复杂的,例如使用JSC++插件去作解析播放同一个格式的音频,解析速度哪一个快,这些都是须要实际项目和团队支撑你去实践,这里我以为也写得比较浅,虽然说核心技术不外泄,可是这些大部分人确定都够用了github

手写Promise核心原理

  • .then实现链式调用,每次都是返回一个新的 Promise,跟 JQuery的链式调用类似(返回 this
MyPromise.prototype.then = function (onResolved, onRejected) { // 定义then  const self = this; // 指定回调函数的默认值(必须是函数) onResolved = typeof onResolved==='function' ? onResolved : value => value; onRejected = typeof onRejected==='function' ? onRejected : reason => {throw reason};
return new MyPromise((resolve,reject)=>{ // 返回一个新的MyPromise对象 function handle(callback) { // 返回的MyPromise结果由onResolved/onRejected的结果决定 // 一、抛出异常MyPromise结果为失败 reason为结果 // 二、返回的是MyPromise MyPromise为当前的结果 // 三、返回的不是MyPromise value为结果
// 须要经过捕获获取才能知道有没有异常 try{ const result = callback(self.data) // 判断是否是MyPromise if ( result instanceof MyPromise){ // 只有then才知道结果 result.then(value=>resolve(value),reason=>reject(reason)) }else{ resolve(result) } }catch(error){ reject(error) // 返回的结果为reject(error) 上面第一点 } } // 判断当前的status if (self.status === FULFILLED){ // 状态为 fulfilled setTimeout(()=>{ // 当即执行异步回调 handle(onResolved); }) } else if (self.status === REJECTED){ // 状态为 rejected setTimeout(()=>{ // 当即执行异步回调 handle(onRejected); }) }else{ // pendding将成功和失败保存到callbacks里缓存起来 self.callbacks.push({ onResolved(value){ //函数里面调用回调函数 而且根据回调函数的结果改变MyPromise的结果 handle(onResolved) //为何这里没有setTimeout,由于上面已经写到过改变状态后回去callbacks里循环待执行的回调函数 }, onRejected(reason){ handle(onRejected) } }) } }) }

手写redux核心原理

  • createStore里的实现,根据是否传入了中间件作处理
export default function createStore(reducer, enhancer) { if (typeof enhancer !== 'undefined') { return enhancer(createStore)(reducer) } let state = null const listeners = [] const subscribe = (listener) => { listeners.push(listener) } const getState = () => state const dispatch = (action) => { state = reducer(state, action) listeners.forEach((listener) => listener()) } dispatch({}) return { getState, dispatch, subscribe }}
  • 中间件实现,经过 reduce,将上次的结果逐个传入,核心在于 compose,支持了多个中间件使用.
import compose from './compose';export default function applyMiddleware(...middlewares) { return (createStore) => (reducer) => { const store = createStore(reducer) let dispatch = store.dispatch let chain = []
const middlewareAPI = { getState: store.getState, dispatch: (action) => dispatch(action) } chain = middlewares.map(middleware => middleware(middlewareAPI)) dispatch = compose(...chain)(store.dispatch)
return { ...store, dispatch } }}
export default function compose(...funcs) { return funcs.reduce((a, b) => (...args) => a(b(...args)));}

手写微前端框架原理

  • 微前端的模式:web

  • 微前端原理:面试

    • 经过fetch请求,经过配置的 entry入口,去对应的地址拉取 index.html文件,获取他们所需的资源和全部标签、 DOM节点
    • 拉取他们的资源所有字符串化.
    • 把资源生成对应 DOM节点和标签塞入基座中以及用 key-value形式缓存内存中(避免重复发送请求拉取)
    • 像子应用同样渲染和交互
  • 代码实现:

  • 加载子应用

async function loadApp() { const shouldMountApp = Apps.filter(shouldBeActive); const App = shouldMountApp.pop(); fetch(App.entry) .then(function (response) { return response.text(); }) .then(async function (text) { const dom = document.createElement('div'); dom.innerHTML = text; const entryPath = App.entry; const subapp = document.querySelector('#subApp-content'); subapp.appendChild(dom); handleScripts(entryPath, subapp, dom); handleStyles(entryPath, subapp, dom); });}
  • 拉取&生成资源标签等
async function handleScripts(entryPath, subapp, dom) { const scripts = dom.querySelectorAll('script'); const paromiseArr = scripts && Array.from(scripts).map((item) => { if (item.src) { const url = window.location.protocol + '//' + window.location.host; return fetch(`${entryPath}/${item.src}`.replace(url, '')).then( function (response) { return response.text(); } ); } else { return Promise.resolve(item.textContent); } }); const res = await Promise.all(paromiseArr); if (res && res.length > 0) { res.forEach((item) => { const script = document.createElement('script'); script.innerText = item; subapp.appendChild(script); }); }}

手写webpack原理

  • webpack打包过程

    • 1.识别入口文件
    • 2.经过逐层识别模块依赖。(Commonjs、amd或者es6的import,webpack都会对其进行分析。来获取代码的依赖)
    • 3.webpack作的就是分析代码。转换代码,编译代码,输出代码
    • 4.最终造成打包后的代码
  • webpack打包原理

    Node {type: 'File',start: 0,end: 32,loc: SourceLocation { start: Position { line: 1, column: 0 }, end: Position { line: 1, column: 32 } },program: Node { type: 'Program', start: 0, end: 32, loc: SourceLocation { start: [Position], end: [Position] }, sourceType: 'module', interpreter: null, body: [ [Node] ], directives: [] },comments: [] }
    • 3.在 AST阶段中去处理代码
    • 4.把 AST抽象语法树变成浏览器能够识别的代码, 而后输出
    • 1.先逐级递归识别依赖,构建依赖图谱
    • 2.将代码转化成 AST抽象语法树 ,一个 AST抽象语法树以下所示:
  • 核心实现过程

  • 将代码转化成AST,而且收集依赖

const fs = require('fs');const path = require('path');const parser = require('@babel/parser');const traverse = require('@babel/traverse').default; // traverse 采用的 ES Module 导出,咱们经过 requier 引入的话就加个 .defaultconst babel = require('@babel/core');
const read = fileName => { const buffer = fs.readFileSync(fileName, 'utf-8'); const AST = parser.parse(buffer, { sourceType: 'module' }); console.log(AST); // 依赖收集 const dependencies = {};
// 使用 traverse 来遍历 AST traverse(AST, { ImportDeclaration({ node }) { // 函数名是 AST 中包含的内容,参数是一些节点,node 表示这些节点下的子内容 const dirname = path.dirname(filename); // 咱们从抽象语法树里面拿到的路径是相对路径,而后咱们要处理它,在 bundler.js 中才能正确使用 const newDirname = './' + path.join(dirname, node.source.value).replace('\\', '/'); // 将dirname 和 获取到的依赖联合生成绝对路径 dependencies[node.source.value] = newDirname; // 将源路径和新路径以 key-value 的形式存储起来 } })
// 将抽象语法树转换成浏览器能够运行的代码 const { code } = babel.transformFromAst(AST, null, { presets: ['@babel/preset-env'] })
return { filename, dependencies, code }
};read('./test1.js');
  • 绘制依赖图谱
// 建立依赖图谱函数, 递归遍历全部依赖模块const makeDependenciesGraph = (entry) => { const entryModule = read(entry) const graghArray = [ entryModule ]; // 首先将咱们分析的入口文件结果放入图谱数组中 for (let i = 0; i < graghArray.length; i ++) { const item = graghArray[i]; const { dependencies } = item; // 拿到当前模块所依赖的模块 if (dependencies) { for ( let j in dependencies ) { // 经过 for-in 遍历对象 graghArray.push(read(dependencies[j])); // 若是子模块又依赖其它模块,就分析子模块的内容 } } }
const gragh = {}; // 将图谱的数组形式转换成对象形式 graghArray.forEach( item => { gragh[item.filename] = { dependencies: item.dependencies, code: item.code } }) console.log(gragh) return gragh;}
  • 打印 gragh获得的对象:
{ './app.js': { dependencies: { './test1.js': './test1.js' }, code: '"use strict";\n\nvar _test = _interopRequireDefault(require("./test1.js"));\n\nfunction _interopRequireDefault(obj) { return obj && obj.__esModule ? obj : { "default": obj }; }\n\nconsole.log(test1);' }, './test1.js': { dependencies: { './test2.js': './test2.js' }, code: '"use strict";\n\nvar _test = _interopRequireDefault(require("./test2.js"));\n\nfunction _interopRequireDefault(obj) { return obj && obj.__esModule ? obj : { "default": obj }; }\n\nconsole.log(\'this is test1.js \', _test["default"]);' }, './test2.js': { dependencies: {}, code: '"use strict";\n\nObject.defineProperty(exports, "__esModule", {\n value: true\n});\nexports["default"] = void 0;\n\nfunction test2() {\n console.log(\'this is test2 \');\n}\n\nvar _default = test2;\nexports["default"] = _default;' } } 
  • 获取编译后的代码
const generateCode = (entry) => { // 注意:咱们的 gragh 是一个对象,key是咱们全部模块的绝对路径,须要经过 JSON.stringify 来转换 const gragh = JSON.stringify(makeDependenciesGraph(entry)); // 咱们知道,webpack 是将咱们的全部模块放在闭包里面执行的,因此咱们写一个自执行的函数 // 注意: 咱们生成的代码里面,都是使用的 require 和 exports 来引入导出模块的,而咱们的浏览器是不认识的,因此须要构建这样的函数 return ` (function( gragh ) { function require( module ) { // 相对路径转换成绝对路径的方法 function localRequire(relativePath) { return require(gragh[module].dependencies[relativePath]) } const exports = {}; (function( require, exports, code ) { eval(code) })( localRequire, exports, gragh[module].code )
return exports; } require('${ entry }') })(${ gragh }) `;}
const code = generateCode('./app.js');
console.log(code)
  • 获得编译输出的代码 code以下:
(function( gragh ) { function require( module ) { // 相对路径转换成绝对路径的方法 function localRequire(relativePath) { return require(gragh[module].dependencies[relativePath]) } const exports = {}; (function( require, exports, code ) { eval(code) })( localRequire, exports, gragh[module].code )
return exports; } require('./app.js') })({"./app.js":{"dependencies":{"./test1.js":"./test1.js"},"code":"\"use strict\";\n\nvar _test = _interopRequireDefault(require(\"./test1.js\"));\n\nfunction _interopRequireDefault(obj) { return obj && obj.__esModule ? obj : { \"default\": obj }; }\n\nconsole.log(_test[\"default\"]);"},"./test1.js":{"dependencies":{"./test2.js":"./test2.js"},"code":"\"use strict\";\n\nvar _test = _interopRequireDefault(require(\"./test2.js\"));\n\nfunction _interopRequireDefault(obj) { return obj && obj.__esModule ? obj : { \"default\": obj }; }\n\nconsole.log('this is test1.js ', _test[\"default\"]);"},"./test2.js":{"dependencies":{},"code":"\"use strict\";\n\nObject.defineProperty(exports, \"__esModule\", {\n value: true\n});\nexports[\"default\"] = void 0;\n\nfunction test2() {\n console.log('this is test2 ');\n}\n\nvar _default = test2;\nexports[\"default\"] = _default;"}})
  • 复制这段代码到浏览器中运行便可

最后

  • 纸上得来终觉浅,这些手写框架&库源码,都须要一些时间去钻研,当你理解了源码以后,就会发现,源码其实大都差很少,因此你要抓住每一个框架&库源码实现最重要的点,但没有必要所有去搞懂它,抓重点学习是很重要的
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