React 16 加载性能优化

一次页面加载的全过程

1.用户打开页面，这个时候页面是完全空白的；

2.然后 html 和引用的 css 加载完毕，浏览器进行首次渲染，我们把首次渲染需要加载的资源体积称为 “首屏体积”；

3.然后 react、react-dom、业务代码加载完毕，应用第一次渲染，或者说首次内容渲染；

4.然后应用的代码开始执行，拉取数据、进行动态import、响应事件等等，完毕后页面进入可交互状态；

5.接下来 lazyload 的图片等多媒体内容开始逐渐加载完毕；

6.然后直到页面的其它资源（如错误上报组件、打点上报组件等）加载完毕，整个页面的加载就结束了。

7.接下来，我们就分别讨论这些步骤中，有哪些值得优化的点。

一. 打开页面 -> 首屏

写过 React 或者任何 SPA 的你，一定知道目前几乎所有流行的前端框架（React、Vue、Angular），它们的应用启动方式都是极其类似的：

1.html 中提供一个 root 节点

2. 把应用挂载到这个节点上

这样的模式，使用 webpack 打包之后，一般就是三个文件：

一个体积很小、除了提供个 root 节点以外的没什么卵用的html（大概 1-4 KB）

一个体积很大的 js（50 - 1000 KB 不等）

一个 css 文件（当然如果你把 css 打进 js 里了，也可能没有）

这样造成的直接后果就是，用户在 50 - 1000 KB 的 js 文件加载、执行完毕之前，页面是 完全空白的。

也就是说，这个时候：

首屏体积（首次渲染需要加载的资源体积） = html + js + css

1.1. 在 root 节点中写一些东西

我们完全可以把首屏渲染的时间点提前，比如在你的 root 节点中写一点东西：

或者我们可以在把 root 节点内的内容画得好看一些：

1.2. 使用 html-webpack-plugin 自动插入 loading

实际业务中肯定是有很多很多页面的，每个页面都要我们手动地复制粘贴这么一个 loading 态显然太不优雅了，这时我们可以考虑使用 html-webpack-plugin 来帮助我们自动插入 loading。

然后在模板中引用即可：

1.3. 使用 prerender-spa-plugin 渲染首屏

在一些比较大型的项目中，Loading 可能本身就是一个 React/Vue 组件，在不做服务器端渲染的情况下，想把一个已经组件化的 Loading 直接写入 html 文件中会很复杂，不过依然有解决办法。

prerender-spa-plugin 是一个可以帮你在构建时就生成页面首屏 html 的一个 webpack 插件，原理大致如下：

指定 dist 目录和要渲染的路径

插件在 dist 目录中开启一个静态服务器，并且使用无头浏览器（puppeteer）访问对应的路径，执行 JS，抓取对应路径的 html。

把抓到的内容写入 html，这样即使没有做服务器端渲染，也能达到跟服务器端渲染几乎相同的作用（不考虑动态数据的话）

1.4. 除掉外链 css

截止到目前，我们的首屏体积 = html + css，依然有优化的空间，那就是把外链的 css 去掉，让浏览器在加载完 html 时，即可渲染首屏。

有人可能要质疑，把 css 打入 js 包里，会丢失浏览器很多缓存的好处（比如你只改了 js 代码，导致构建出的 js 内容变化，但连带 css 都要一起重新加载一次），这样做真的值得吗？

确实这么做会让 css 无法缓存，但按照目前组件化的开发模式，缓存不应该在 js/css 这个维度上区分，而是应该按照“组件”区分，即配合动态 import 缓存组件。

二. 首屏 -> 首次内容渲染

这一段过程中，浏览器主要在做的事情就是加载、运行 JS 代码，所以如何提升 JS 代码的加载、运行性能，就成为了优化的关键。

几乎所有业务的 JS 代码，都可以大致划分成以下几个大块：

基础框架，如 React、Vue 等，这些基础框架的代码是不变的，除非升级框架；

Polyfill，对于使用了 ES2015+ 语法的项目来说，为了兼容性，polyfill 是必要的存在；

业务基础库，业务的一些通用的基础代码，不属于框架，但大部分业务都会使用到；

业务代码，特点是具体业务自身的逻辑代码。

想要优化这个时间段的性能，也就是要优化上面四种资源的加载速度。

2.1. 缓存基础框架

基础框架代码的特点就是必需且不变，是一种非常适合缓存的内容。

所以我们需要做的就是为基础框架代码设置一个尽量长的缓存时间，使用户的浏览器尽量通过缓存加载这些资源。

附：HTTP 缓存资源小结

HTTP 为我们提供了很好几种缓存的解决方案，不妨总结一下：

1. expires

expires: Thu, 16 May 2019 03:05:59 GMT

在 http 头中设置一个过期时间，在这个过期时间之前，浏览器的请求都不会发出，而是自动从缓存中读取文件，除非缓存被清空，或者强制刷新。缺陷在于，服务器时间和用户端时间可能存在不一致，所以 HTTP/1.1 加入了 cache-control 头来改进这个问题。

2. cache-control

cache-control: max-age=31536000

设置过期的时间长度（秒），在这个时间范围内，浏览器请求都会直接读缓存。当 expires 和 cache-control 都存在时，cache-control 的优先级更高。

3. last-modified / if-modified-since

这是一组请求/相应头

响应头：

last-modified: Wed, 16 May 2018 02:57:16 GMT

请求头：

if-modified-since: Wed, 16 May 2018 05:55:38 GMT

服务器端返回资源时，如果头部带上了 last-modified，那么资源下次请求时就会把值加入到请求头 if-modified-since中，服务器可以对比这个值，确定资源是否发生变化，如果没有发生变化，则返回 304。

4. etag / if-none-match

这也是一组请求/相应头

响应头：

etag: "D5FC8B85A045FF720547BC36FC872550"

请求头：

if-none-match: "D5FC8B85A045FF720547BC36FC872550"

原理类似，服务器端返回资源时，如果头部带上了 etag，那么资源下次请求时就会把值加入到请求头 if-none-match 中，服务器可以对比这个值，确定资源是否发生变化，如果没有发生变化，则返回 304。

2.2. 使用 SplitChunksPlugin 自动拆分业务基础库

Webpack 4 抛弃了原有的 CommonChunksPlugin，换成了更为先进的 SplitChunksPlugin，用于提取公用代码。

它们的区别就在于，CommonChunksPlugin 会找到多数模块中都共有的东西，并且把它提取出来（common.js），也就意味着如果你加载了 common.js，那么里面可能会存在一些当前模块不需要的东西。

而 SplitChunksPlugin 采用了完全不同的 heuristics 方法，它会根据模块之间的依赖关系，自动打包出很多很多（而不是单个）通用模块，可以保证加载进来的代码一定是会被依赖到的。

下面是一个简单的例子，假设我们有 4 个 chunk，分别依赖了以下模块：

如果是以前的 CommonChunksPlugin，那么默认配置会把它们打包成下面这样：

显然在这里，react、react-dom、angular 这些公用的模块没有被抽出成为独立的包，存在进一步优化的空间。

现在，新的 SplitChunksPlugin 会把它们打包成以下几个包：

这就保证了所有公用的模块，都会被抽出成为独立的包，几乎完全避免了多页应用中，重复加载相同模块的问题。

具体如何配置 SplitChunksPlugin，请参考webpack官方文档。

三、首次内容渲染 -> 可交互

这一段过程中，浏览器主要在做的事情就是加载及初始化各项组件

3.1. Code Splitting

大多数打包器（比如 webpack、rollup、browserify）的作用就是把你的页面代码打包成一个很大的 “bundle”，所有的代码都会在这个 bundle 中。但是，随着应用的复杂度日益提高，bundle 的体积也会越来越大，加载 bundle 的时间也会变长，这就对加载过程中的用户体验造成了很大的负面影响。

为了避免打出过大的 bundle，我们要做的就是切分代码，也就是 Code Splitting，目前几乎所有的打包器都原生支持这个特性。

Code Splitting 可以帮你“懒加载”代码，以提高用户的加载体验，如果你没办法直接减少应用的体积，那么不妨尝试把应用从单个 bundle 拆分成单个 bundle + 多份动态代码的形式。

比如我们可以把下面这种形式：