预加载系列二：让File Prefetching丝丝润滑无痛无痒

时间 2019-11-30

标签加载系列 file prefetching 丝丝润滑无痛繁體版

原文原文链接

所谓 File Prefetching 就是在一个页面加载成功后，默默去预加载后续可能会被访问到的页面的资源。
前端资源预加载其实没啥新鲜的，咱们倒腾这个事情的过程倒是颇有有意思也颇有启发性。javascript

第一个版本，简单粗暴有点痛

一、建一个独立的页面，里面索引了各类须要预加载的css、js，代码相似下面这样。php

<html>  
<head>  
    <link rel="stylesheet" href="//su.yzcdn.cn/v2/build_css/stylesheets/wap/showcase_d0fbaaef124a8691398704216ccd469a.css">
    ...其余须要预加载的css
</head>

<body>  
    <script src="//su.yzcdn.cn/v2/build/wap/common_08b03c7826.js" onerror="_cdnFallback(this)"></script>
    ...其余须要预加载的js
</body>  
</html>  复制代码

二、在每一个页面加入一个iframe（通常经过base模板统一加），这样每一个页面打开的时候都会加载上面这个页面。假设上面的页面的url是 https://xxx.com/common/prefetching.html 那么咱们每一个页面底部都有这么一行代码：css

<iframe src="https://youzan.com/common/prefetching.html" sytle="display:none;"></iframe>  复制代码

如何验证

要验证某个file prefetching的方案是否真的有效，无非就是如下几步：（假设A页面使用了showcase_d0fbaaef124a8691398704216ccd469a.css，而B页面不会）html

让chrome终端打开的时候cache功能依旧有效
清空全部本地cache
打开B页面，在控制台Networking里看prefetching.html以及附属的资源文件是否被下载了
打开A页面，注意：是在地址栏里输入A的网址而后回车，不要打开A页面后习惯性地按Command/Ctrl+R来刷新，不出意外，咱们会看到以下图这样的结果：

这说明，这2个css文件是从cache里读的。若是Command/Ctrl+R来刷新页面，咱们会看到这样的结果：

二者的差异是，Command/Ctrl+R的时候，浏览器会从cache里找该静态文件，若是找到了，会根据上次请求这个文件时获得的cache-control信息判断该静态文件是否已通过期了，若是没有，会以 if-modified-since、Etag 等信息做为 request headers 向服务器请求这个文件，服务器若是认为文件没有变过，会返回Http code为304，浏览器因而直接读cache。具体不展开啦，能够看《HTTP caching 》和《Understanding HTTP/304 Responses》。

操做指引

让chrome终端打开的时候cache功能依旧有效：Chrome终端的配置里把Disable cache (while DevTools is open)的勾选去掉
清空全部cache：地址栏里输入 chrome://settings/clearBrowserData 打开后勾上 Cached images and files 点 Clear browsing data
查看浏览器当前cache的资源列表：chrome://cache/前端

第二个版本，依样画葫芦

目前看来，上面这个 File Prefeching 的方案是有效的。不过这种是最简陋的试验版，存在几个问题：java

prefetching.html 里的js会被执行，而后不可避免地会有一堆js错误 —— 看着难受~
经过iframe 加载 prefetching.html 会影响到当前页面相关资源的加载速度
每次打开页面都会加载一次 prefetching.html，虽然里面的静态文件都已经在第一次打开的时候被cache住了不会重复下载，但无谓多一个请求终究是不必。

因而，咱们上线使用的版本是这样的：web

一、有一段每一个页面都会被执行到的js：chrome

// 打开一个iframe，下载以后页面可能须要的js/css
setTimeout(function() {  
    var lastOpenTime = 0;
    var nowTime = (new Date()).getTime();
    try {
        lastOpenTime = window.localStorage.getItem('staticIframeOpenTime');
    } catch (e) {}

    if (lastOpenTime > 0 && (nowTime - lastOpenTime < 24 * 3600 * 1000)) {
        // 24小时打开一次iframe
        return;
    }

    var iframe = $('<iframe>').css('display', 'none');
    iframe
        .attr('src', 'https://youzan.com/common/prefetching.html')
        .appendTo(document.body);

    try {
        window.localStorage.setItem('staticIframeOpenTime', nowTime);
    } catch (e) {}
}, 3000);
// 延时3秒钟加载prefetching.html复制代码

二、prefetching.html 里的资源想办法让他下载但不执行，基本上都是把这些css/js文件当作其余类型的文件来加载，最后参照了《Preload CSS/JavaScript without execution》这篇文章，prefetching.html 中加载js文件的代码大概是这样的：segmentfault

<script type="text/javascript">  
  window.onload = function () {
    var i = 0,
      max = 0,
      o = null,
      preload = [
        '须要预加载的文件路径'
      ],
      isIE = navigator.appName.indexOf('Microsoft') === 0;

    for (i = 0, max = preload.length; i < max; i += 1) {
      if (isIE) {
        new Image().src = preload[i];
        continue;
      }
      // firefox不兼容 new Image().src 这种方式，因此除了IE都借用 object 来加载
      o = document.createElement('object');
      o.data = preload[i];

      o.width  = 0;
      o.height = 0;

      document.body.appendChild(o);
    }
  };
</script>  复制代码

经过对预加载的js文件只下载不执行、延时加载prefetching.html、借助localstorage的记录一天只加载一次prefetching.html，基本上解决了版本一的3个问题。后端

效果和问题

移动页面全站上线后，平均loaded时间减小了0.15s，首屏时间没有数据，不过收益应该是可观的

不过，这个版本上线后，咱们发现页面在prefetching的时候会假死，最后定位到是由于object加载js致使的（具体为何会这样还没细究），考虑到咱们主要的页面都是在手机端访问的，基本上都是webkit内核（Image的方式在firefox中不兼容也不甚关系），因此咱们决定改用Image来加载全部JS。

第三个版本，完美

这个版本除了解决第二个版本的假死问题，还加入了dns-prefetch，关于这部分的背景和思路能够参考我另一篇文章：《预加载系列一：DNS Prefetching 的正确使用姿式》。

<!DOCTYPE html>  
<html>  
<head>  
  <?php // dns prefething here ?>
  <link rel="dns-prefetch" href="//youzan.com/">
  ...

  <?php // css prefething here ?>
  <link rel="stylesheet" href="//su.yzcdn.cn/v2/build_css/stylesheets/wap/showcase_d0fbaaef124a8691398704216ccd469a.css">
  ...
</head>  
<body>  
  <?php // js prefething here ?>
  <script type="text/javascript">
    (function(){
      window.onload = function () {
        var i = 0,
          max = 0,
          preloadJs = [
            'js文件路径'，
            ...
          ];

        for (i = 0, max = preloadJs.length; i < max; i += 1) {
          new Image().src = preloadJs[i];
        }
      };
    })();
  </script>
</body>  
</html>  复制代码

上线后，丝丝润滑无痛无痒，完美

第四个版本，能够作更多

注意哦，重点来咯！
尽早加载css是减小首屏时间的关键（引伸阅读），直接把css inline到html里是个不错的方案。可是，这种方案的缺点是没法充分利用浏览器缓存。因此，咱们尝试在现有的File Prefetching 的基础上，再进一步，让首次访问足够快（用css line），后续访问又能利用起浏览器缓存。

咱们对一部分重点页面的css文件改用相似加载js的方式去加载，并在加载成功的回调里加一条cookie记录标示该css文件已经被下载。这样在后端输出html的时候，能够根据cookie的信息知道这几个css文件是否是已经在浏览器里cache住了。若是是则正常输出一个标签。若是不是，说明用户是第一次访问这个页面，则直接把css文件的内容inline到html里以求最快出首屏。固然，也会出现从cookie上看客户端已经cache了某个css文件，但实际上没有的状况，因为这种状况下html里输出的仍是一个link标签，并不会影响正常的流程。

相关代码大概是这样的，须要的朋友能够参考下：

var loadCss = function(key, url) {  
  var image = new Image();
  var date = new Date();

  date.setTime(+date + 1 * 86400000);
  // 由于下载的不是图片，实际触发的是onerror事件
  image.onload = image.onerror = function () {
    document.cookie = key + '=' + url.slice(url.indexOf('build_css')) + ';path=/;domain=.youzan.com;expires=' + date.toGMTString();
  };
  image.src = url;
}

preloadCss = {  
  key1: '文件路径',
  key2: '文件路径2'
  ...
}

for (var key in preloadCss) {  
  loadCss(key, preloadCss[key]);
}复制代码

总结

在作 File Prefetching 的过程中，每个版本的优化都是不一样的人在作的：
A起了个头 ->
B改进到能上线的标准 ->
发现有问题，C改进了它 ->
D又在这个基础上作出了最后一个版本。

这种感受很是好：）

TODO

其实还有一类资源能够加到这个prefetching.html里，那就是经常使用的图片，不过咱们还没这么作。
如今咱们有赞所有移动web页只使用一个prefetching.html，并尚未针对不一样的条件进行针对性的的prefetching。

本文首发于有赞技术博客：tech.youzan.com/file-frefet…