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  • 优化网站设计（十八）：预加载内容

    优化网站设计（十八）：预加载内容

    前言

    网站设计的优化是一个很大的话题,有一些通用的原则,也有针对不同开发平台的一些建议。这方面的研究一直没有停止过，我在不同的场合也分享过这样的话题。

    作为通用的原则，雅虎的工程师团队曾经给出过35个最佳实践。这个列表请参考  Best Practices for Speeding Up Your Web Sitehttp://developer.yahoo.com/performance/rules.html，同时，他们还发布了一个相应的测试工具Yslowhttp://developer.yahoo.com/yslow/

    我强烈推荐所有的网站开发人员都应该学习这些最佳实践，并结合自己的实际项目情况进行应用。 接下来的一段时间，我将结合ASP.NET这个开发平台，针对这些原则，通过一个系列文章的形式，做些讲解和演绎，以帮助大家更好地理解这些原则，并且更好地使用他们。

    准备工作

    为了跟随我进行后续的学习，你需要准备如下的开发环境和工具

    1. Google Chrome 或者firefox ，并且安装 Yslow这个扩展组件.请注意，这个组件是雅虎提供的，但目前没有针对IE的版本。
      1. https://chrome.google.com/webstore/detail/yslow/ninejjcohidippngpapiilnmkgllmakh
      2. https://addons.mozilla.org/en-US/firefox/addon/yslow/
      3. 你应该对这些浏览器的开发人员工具有所了解，你可以通过按下F12键调出这个工具。
    2. Visaul Studio 2010 SP1 或更高版本，推荐使用Visual Studio 2012
      1. http://www.microsoft.com/visualstudio/eng/downloads
    3. 你需要对ASP.NET的开发基本流程和核心技术有相当的了解，本系列文章很难对基础知识做普及。

    本文要讨论的话题

    这一篇我和大家讨论的是第十六条原则：Preload Components （预加载内容）

    我在上一篇文章（优化网站设计（十七）：延迟或按需加载内容）中谈到了如何设计延迟或者按需加载的策略（针对脚本，样式表，图片），来实现页面的快速加载。看起来，本文要讨论的原则与上一条原则是相悖的，但其实不然。它们并不冲突，而且是为了实现不同的目标。这条原则只要理解了，要做起来实际上是比较简单的。

    其实预加载这样的策略，在很多地方都会用到。例如典型的数据库访问的情况，会有所谓的“预读”行为。我可以给大家以SQL Server为例，解释一下什么叫“预读（Read Ahead)”，然后以此类比到网页加载中，我相信大家就很容易理解了。

    SQL Server为了提高数据读取效率，在第一次编译查询语句，并缓存执行计划的时候，会尝试读取一部分数据到缓存中，这样的话，如果该查询语句真的需要执行，因为有部分数据已经缓存起来了，则总的数据读取量就自然少了，以此可以提高性能。

    关于Read Ahead，你可以参考这里的文档说明：http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms191475(v=SQL.105).aspx

    下面这个截图就是我在执行某个查询的时候，从执行统计中看到的一些有意思的信息

    image

    好的，回到我们今天的话题，为什么需要预先加载内容呢？想象一下我们使用搜索引擎的场景吧：

    1. 我们通常会先登录到搜索引擎的主页
    2. 搜索引擎的主页通常是比较简单的（Google开创了这样一个设计风格，整个页面只有一个搜索框）
    3. 所以，主页加载应该是比较快的（因为东西很少）。而且，从用户进入主页，到输入关键字进行查询，会有一定点时间，期间浏览器其实是较为空闲的。
    4. 当我们在搜索框中输入关键字之后，会被转到结果页面
    5. 结果页面的内容通常是比较多的，如果全部要在结果页面显示的时候，才加载，可能会比较慢

    既然如此，我们能不能将原先要在结果页面中加载的内容（如脚本，图片，样式等），通过某种方式，在用户请求主页的时候，就预先加载好。这样，当用户真的需要显示结果页面的时候，因为已经有了缓存，所以就不需要再加载了。

    那么，你知道怎么做了吗？

    还有一个可能与此原则相关的做法，我们知道通常ASP.NET的网站第一次加载都较慢，因为它需要进行编译。为了能优化这些网站的加载速度，我们有一种做法叫做“预热”，简单来说，模拟用户去预先请求每个页面，让服务器的编译尽可能早地发生，这样用户再来访问的时候，就不需要再编译了。

    如果你使用了SharePoint，则可以下载下面的这个脚本

    http://gallery.technet.microsoft.com/office/SharePoint-2007-2010-or-d1884b4b

    实际上，上面的脚本，还可以再做修改。至少这个思路值得我们借鉴了。

    同时 ，如果你使用了IIS 7.5，可以通过安装下面这个组件（Application Initialization Module for IIS 7.5），来提高网站第一次访问时的性能

    http://www.iis.net/downloads/microsoft/application-initialization

    优化网站设计（十七）：延迟或按需加载内容

    前言

    网站设计的优化是一个很大的话题,有一些通用的原则,也有针对不同开发平台的一些建议。这方面的研究一直没有停止过，我在不同的场合也分享过这样的话题。

    作为通用的原则，雅虎的工程师团队曾经给出过35个最佳实践。这个列表请参考  Best Practices for Speeding Up Your Web Site http://developer.yahoo.com/performance/rules.html，同时，他们还发布了一个相应的测试工具Yslowhttp://developer.yahoo.com/yslow/

    我强烈推荐所有的网站开发人员都应该学习这些最佳实践，并结合自己的实际项目情况进行应用。 接下来的一段时间，我将结合ASP.NET这个开发平台，针对这些原则，通过一个系列文章的形式，做些讲解和演绎，以帮助大家更好地理解这些原则，并且更好地使用他们。

    准备工作

    为了跟随我进行后续的学习，你需要准备如下的开发环境和工具

    1. Google Chrome 或者firefox ，并且安装 Yslow这个扩展组件.请注意，这个组件是雅虎提供的，但目前没有针对IE的版本。
      1. https://chrome.google.com/webstore/detail/yslow/ninejjcohidippngpapiilnmkgllmakh
      2. https://addons.mozilla.org/en-US/firefox/addon/yslow/
      3. 你应该对这些浏览器的开发人员工具有所了解，你可以通过按下F12键调出这个工具。
    2. Visaul Studio 2010 SP1 或更高版本，推荐使用Visual Studio 2012
      1. http://www.microsoft.com/visualstudio/eng/downloads
    3. 你需要对ASP.NET的开发基本流程和核心技术有相当的了解，本系列文章很难对基础知识做普及。

    本文要讨论的话题

    这一篇我和大家讨论的是第十六条原则：Postload Components （延迟或按需加载内容）

    页面加载过程中，除了页面本身的内容之外，可能需要加载很多额外的资源，例如我们常说的：

    1. 脚本
    2. 样式表
    3. 图片

    我在之前的文章中，已经有针对脚本和样式表做了一些优化的建议，请参考

    1. 优化网站设计（二）：使用CDN

    2. 优化网站设计（五）：在顶部放置样式定义

    3. 优化网站设计（六）：在文档底部放置脚本定义或引用

    4. 优化网站设计（八）：将脚本文件和样式表作为外部文件引用

    5. 优化网站设计（十）：最小化JAVASCRIPT和CSS

    6. 优化网站设计（十二）：删除重复脚本

    这一条原则的核心是：延迟或按需加载。首先来针对我们比较最经常用到的脚本为例进行讲解。

    针对脚本的按需加载

    我们可以想象一下，一个真正的网站项目中，会有各种各样的脚本文件，其中还包含很多基础的框架（例如jquery,knockoutjs 等），这些脚本文件可能都或多或少需要在页面中引用。问题在于，如果页面一多起来，或者复杂起来，我们可能不太能准确地知道某个页面是否真的需要某个脚本。（难道不是这样吗？），一个蹩脚的解决方案是，那么就在母版页中，一次性将所有可能用到的框架脚本都引用进来吧。你是这样做的吗？

    如果你真的这样做，那么，可能可以一时地解决问题。但实际上存在一个问题，在某些页面上，可能只用到一个脚本库，但为了你的方便，以后都需要全部加载所有的脚本库了。

    随着项目的进一步开发，脚本之间的依赖会进一步复杂，要维护这些脚本确实是一个大问题。

    在当年雅虎的团队写下这条原则的时候，他们提到了一个他们自己开发的组件来实现按需加载脚本，这个组件叫做GET，是包含在YUI这套工具包中的。http://yuilibrary.com/yui/docs/get/  ，它的意思就是可以动态地，按需加载脚本和样式表。

    我对YUI的研究并不太多，而实际上这几年，Javascript这方面的技术突飞猛进，涌现了更多的创新性的设计。例如我今天要讲的requirejs。

    我通过一个简单的例子给大家来讲解吧

    image

    这里有一个简单的网站，首页叫Default.aspx。根据我们的设计，这个页面需要加载jquery，以及可能的其他一些库，然后执行自己的一些逻辑。所以，我们会有如下的脚本引用

        <!--传统的做法中，我们需要在页面中添加所有的脚本引用，有时候可能会加载一些不必要的脚本-->
    <script src="Scripts/jquery-2.0.0.min.js"></script>
    <script src="Scripts/knockout-2.2.1.js"></script>
    <script src="Scripts/default.js"></script>

    这样做有什么问题吗？当然不是。只不过如我们之前所谈到的那样，这种预先加载所有脚本的方式，可能造成资源的浪费，而且这么多脚本引用在页面中，很容易引起混淆。为了更好地说明这一点，我给大家演示一个真实的场景：

    1. 我们希望页面在加载的时候，只下载jquery这个库
    2. 只有当用户点击了页面上面的那个按钮，我们才去下载knockout这个库

    瞧！这就是所谓的按需加载。那么来看看我们将如何使用requirejs实现这个需求吧？

    首先，你可以通过Nuget Package Manager 获取requirejs这个库。

    image

    然后，在页面中，你只需要像下面这样定义脚本引用。（以后，你的页面中也只需要有这样一个引用）

        <script src="Scripts/require.js" data-main="scripts/default"></script>

    这里的data-main指的是主脚本。require.js会首先下载的一个脚本。你确实可以写成下面这样

        <script src="Scripts/require.js" data-main="scripts/default.js"></script>

    但是，正如你所见，.js是可以省略掉的。

    接下来在default.js中，应该如何写脚本呢？下面是一个简单的例子

    /// <reference path="require.js" />
/// <reference path="jquery-2.0.0.js" />
/// <reference path="knockout-2.2.1.js" />


//对requirejs进行一些基本配置
requirejs.config({
    paths: {
        jquery: "jquery-2.0.0.min" //指定一个路径别名
        , knockout: "knockout-2.2.1"
    }
});


//声明下面的代码是需要jquery这个库的
require(['jquery'], function () {
    $(function () {
        alert("Hello,jquery!");
    });
});

    我们看到，第一部分是对requirejs的基本配置，我们定义了两个别名。然后在第二部分，我们声明了下面的代码是需要jquery这个库的。

    将页面运行起来之后，在浏览器中我们可以监控得到脚本下载的行为如下

    image

    如我们设想的那样，先加载了require.js，然后加载了default.js， 然后才是加载了jquery.js

    有点意思，不是吗？虽然最后的结果也是加载了jquery，但这个加载方式与直接在页面中定义引用有着本质的区别，这是按需加载的。如果你对此还不太赞同，那么看了下面的例子，我相信你一定会同意的。

    我们需要在default.js这个文件中，为页面上的那个按钮订阅点击事件，而且我们希望，只有当用户真的点击过了按钮，才会下载另外一个脚本（knockout），看看如何实现这个需求吧？

    /// <reference path="require.js" />
/// <reference path="jquery-2.0.0.js" />
/// <reference path="knockout-2.2.1.js" />


//对requirejs进行一些基本配置
requirejs.config({
    paths: {
        jquery: "jquery-2.0.0.min" //指定一个路径别名
        , knockout: "knockout-2.2.1"
    }
});



//声明下面的代码是需要jquery这个库的
require(['jquery'], function ($) {
    $(function () {
        //只有用户点击了某个按钮，才动态加载knockoutjs
        $("#test").click(
            function () {
                require(['knockout'], function (ko) {
                    alert(ko.version);
                });
            }
        );
    });
});
     
    同样的，我们可以通过浏览器监控工具了解脚本下载的流程：
    页面加载的时候，仍然只有三个脚本下载了
    image
    但是，如果点击了按钮，则会有第四个脚本下载
    image
    同时，从下面的对话框来看，也可以断定确实是执行了相应的脚本的。因为我们当前使用的knockout脚本的版本确实是2.2.1。
    image
     
    这的确是一个很不错的机制。如果大家有兴趣，还可以继续深入研究，现在jquery为了更好地满足动态加载和按需加载的需要，甚至都提供了模块化的版本。请参考 http://projects.jga.me/jquery-builder/

    针对样式表文件的按需加载

    我相信按需加载脚本文件这样的设计，足够引起你的兴趣了。很自然地，你可能会有这样一个问题，能不能实现对样式表的按需加载呢？

    听起来不错，而且应该也不难，但目前没有现成的实现。当然YUI中的GET是可以用的。

    requirejs的官方有一个解释，有兴趣可以参考一下  http://requirejs.org/docs/faq-advanced.html#css

    他们也提供了一个建议的脚本来按需加载样式表

    function loadCss(url) {
    var link = document.createElement("link");
    link.type = "text/css";
    link.rel = "stylesheet";
    link.href = url;
    document.getElementsByTagName("head")[0].appendChild(link);
}

    你可以将这个脚本访问任何的地方，进行调用。例如我是下面这样做的

    /// <reference path="require.js" />
/// <reference path="jquery-2.0.0.js" />
/// <reference path="knockout-2.2.1.js" />


//对requirejs进行一些基本配置
requirejs.config({
    paths: {
        jquery: "jquery-2.0.0.min" //指定一个路径别名
        , knockout: "knockout-2.2.1"
    }
});



//声明下面的代码是需要jquery这个库的
require(['jquery'], function ($) {
    $(function () {
        //只有用户点击了某个按钮，才动态加载knockoutjs
        $("#test").click(
            function () {
                loadCss('default.css');

                require(['knockout'], function (ko) {
                    alert(ko.version);
                });
            }
        );
    });
});



function loadCss(url) {
    var link = document.createElement("link");
    link.type = "text/css";
    link.rel = "stylesheet";
    link.href = url;
    document.getElementsByTagName("head")[0].appendChild(link);
}

    针对图片的按需加载

    本文的最后一部分我们来谈谈图片的按需加载的问题。如果你的页面包含了大量的图片，掌握这个原则将非常有助于提高网页的加载速度。

    大家可以设想一下图片搜索引擎的结果页面，例如 https://www.google.com/search?newwindow=1&site=&tbm=isch&source=hp&biw=1468&bih=773&q=microsoft&oq=microsoft&gs_l=img.3...1779.4076.0.4399.9.7.0.0.0.0.0.0..0.0...0.0...1ac.1j4.12.img.aajYF7y8xW8

    我在images.google.com中搜索microsoft，毫无疑问，这会返回成千上万张图片。

    imageimage

    那么，这些图片是不是要一次性全部加载进来呢？显然不可能，你可能会说，应该做分页会不会好一些？分页通常是一个好技术，但在搜索引擎的页面中，分页不是一个很好的选择（作为用户并不见得愿意去点击页面导航按钮），目前主流的是图片搜索引擎的做法都是不采用分页，而是随着用户的滚动条滑动来按需获取图片。

    这是一个相当重要的设计，但稍微思考一下，应该不是很简单的一个工作。幸运的是，雅虎的团队提供了一个很好的组件(ImageLoader)可以直接使用：http://yuilibrary.com/yui/docs/imageloader/ 

    关于这个组件的用法，有几个在线的演示页面：

    如果你习惯用jquery,那么可以参考一下下面这个说明

    http://www.appelsiini.net/projects/lazyload
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