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预加载系列二：让File Prefetching丝丝润滑无痛无痒_html/css_WEB-ITnose
- WBOYasal
- 2016-06-24 11:29:041329semak imbas
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，我们倒腾这个事情的过程却是很有有意思也很有启发性。
第一个版本，简单粗暴有点痛
1、建一个独立的页面，里面索引了各种需要预加载的css、js，代码类似下面这样。
<html> <head> <link rel="stylesheet" href="//su.yzcdn.cn/v2/build_css/stylesheets/wap/showcase_d0fbaaef124a8691398704216ccd469a.css"> ...其他需要预加载的css</head><body> <script src="//su.yzcdn.cn/v2/build/wap/common_08b03c7826.js" onerror="_cdnFallback(this)"></script> ...其他需要预加载的js</body> </html>
2、 在每个页面加入一个iframe（一般通过base模板统一加），这样每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 那么我们每个页面底部都有这么一行代码：
<iframe src="https://youzan.com/common/prefetching.html" sytle="display:none;"></iframe>
验证
要验证某个file prefetching的方案是否真的有效，无非就是以下几步： （假设A页面使用了 showcase_d0fbaaef124a8691398704216ccd469a.css ，而B页面不会）
- 让chrome终端打开的时候cache功能依旧有效
- 清空所有本地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的网址然后回车，不要打开A页面后习惯性地按Command/Ctrl+R来刷新，不出意外，我们会看到如下图这样的结果： 这说明，这2个css文件是从cache里读的。如果Command/Ctrl+R来刷新页面，我们会看到这样的结果： 两者的差别是，Command/Ctrl+R的时候，浏览器会从cache里找该静态文件，如果找到了，会根据上次请求这个文件时得到的 cache-control 信息判断该静态文件是否已经过期了，如果没有，会以 if-modified-since 、 Etag 等信息作为 request headers 向服务器请求这个文件，服务器如果认为文件没有变过，会返回Http code为304，浏览器于是直接读cache。具体不展开啦，可以看 《HTTP caching 》 和 《Understanding HTTP/304 Responses》 。
操作指引：
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
清空所有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/
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：
- prefetching.html 里的js会被执行，然后不可避免地会有一堆js错误 —— 看着难受~
- 通过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没必要。
于是，我们上线使用的版本是这样的：
1、有一段每个页面都会被执行到的js：
// 打开一个iframe，下载之后页面可能需要的js/csssetTimeout(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 2、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文件当做其他类型的文件来加载，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：
<script type="text/javascript"> window.onload = function () { var i = 0, max = 0, o = null, preload = [ '需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，所以除了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> 通过 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。
效果和问题
移动页面全站上线后，平均loaded时间减少了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，我们发现页面在prefetching的时候会假死，最后定位到是因为object加载js导致的（具体为什么会这样还没细究），考虑到我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），所以我们决定改用Image来加载所有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可以参考我另外一篇文章： 《预加载系列一：DNS Prefetching 的正确使用姿势》 。
<!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> 上线后，丝丝润滑无痛无痒，完美
第四个版本，再进一步，可以做更多
注意哦，重点来咯！ 尽早加载css是减少首屏时间的关键（ 引申阅读 ）， 直接把css inline到html里 是个不错的方案。但是，这种方案的缺点是无法充分利用浏览器缓存。所以，我们尝试在现有的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。
我们对一部分重点页面的css文件改用类似加载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，可以根据cookie的信息知道这几个css文件是不是已经在浏览器里cache住了。如果是则正常输出一个
标签。如果不是，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。当然，也会出现从cookie上看客户端已经cache了某个css文件，但实际上没有的情况，由于这种情况下html里输出的还是一个link标签，并不会影响正常的流程。
相关代码大概是这样的，需要的朋友可以参考下：
var loadCss = function(key, url) { var image = new Image(); var date = new Date(); date.setTime(+date + 1 * 86400000); // 因为下载的不是图片，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=.koudaitong.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]);} 总结
在做 File Prefetching 的过程当中，每一个版本的优化都是不同的人在做的：
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又在这个基础上做出了最后一个版本。
这种感觉非常好：）
TODO
- 其实还有一类资源可以加到这个prefetching.html里，那就是常用的图片，不过我们还没这么做。
- 我们现在全部移动web页只使用一个prefetching.html，并还没有针对不同的条件进行针对性的的prefetching。