前端性能優(yōu)化：圖片延遲加載詳解
前端開發(fā)的時(shí)候，有些列表或比較長(zhǎng)的頁面會(huì)存在有很多圖片需要加載。一次加載太多圖片，會(huì)占用很大的帶寬，影響網(wǎng)頁的加載速度。為提升用戶體驗(yàn)，希望視覺窗口外的圖像不會(huì)加載，讓用戶瀏覽到什么地方，就加載該處的圖片。這樣能明顯減少了服務(wù)器的壓力和流量，也能夠減小瀏覽器的負(fù)擔(dān)，降低卡頓現(xiàn)象發(fā)生。
網(wǎng)頁中如果存在許多圖片資源，瀏覽器會(huì)一次性下載所有的圖片資源，通常為自上而下依次加載。這樣會(huì)造成兩個(gè)問題：
流量浪費(fèi)：還未出現(xiàn)在用戶視野中的圖片，不應(yīng)當(dāng)被加載；
網(wǎng)絡(luò)阻塞：通常情況下，瀏覽器加載網(wǎng)絡(luò)資源，最多只有6個(gè)并發(fā)資源下載；從而可能會(huì)導(dǎo)致阻塞JS代碼資源的下載，造成網(wǎng)站的功能加載異常；
網(wǎng)頁加載80%的響應(yīng)時(shí)間都花在圖片、樣式、腳本等資源的下載上，而樣式以及腳本的加載極為重要，他影響到網(wǎng)頁正常使用；
因此，我們需要一種方案，對(duì)于那些含有大量圖片的網(wǎng)頁，實(shí)現(xiàn)僅當(dāng)圖片出現(xiàn)在用戶視口區(qū)域時(shí)，瀏覽器才去加載圖片資源，這種方案被稱為圖片延遲加載；
通過圖片延遲加載方案，我們能夠避免流量浪費(fèi)。但網(wǎng)絡(luò)阻塞的問題，并不僅僅是通過圖片延遲加載方案解決的，圖片懶加載僅能在一定程度上避免大量網(wǎng)絡(luò)資源請(qǐng)求。
HTTP/1.1中，我們可以使用CDN實(shí)現(xiàn)域名分片機(jī)制，但如果使用HTTP/2則不需要關(guān)心這個(gè)問題，它采用了多路復(fù)用技術(shù)，就是當(dāng)收到一個(gè)優(yōu)先級(jí)高的請(qǐng)求時(shí)，比如接收到 JavaScript 或者 CSS 關(guān)鍵資源的請(qǐng)求，服務(wù)器可以暫停之前的請(qǐng)求來優(yōu)先處理關(guān)鍵資源的請(qǐng)求。
解決方案
圖片延遲加載是一個(gè)很重要的前端性能優(yōu)化手段，思路一般是預(yù)先加載一個(gè)尺寸很小的占位圖片，然后再通過js選擇性的修改src屬性去加載真正的圖片。目前實(shí)現(xiàn)手段基本分為三種：
方案一：瀏覽器原生支持，element的loading="lazy"屬性；
?方案二：監(jiān)聽圖片元素是否可見(IntersectionObserver API)；
方案三：監(jiān)聽到scroll事件，計(jì)算圖片在視覺窗口位置
瀏覽器原生支持
<img src="./example.jpg" loading="lazy" alt="loading lazy">loading屬性可用于iframe標(biāo)簽和img標(biāo)簽；
eager默認(rèn)值：當(dāng)loading屬性的默認(rèn)值為eager，即立即請(qǐng)求資源，即當(dāng)你不設(shè)置loading='lazy'時(shí)，或者loading="無效值"時(shí)，均代表立即請(qǐng)求當(dāng)前資源；
lazy：代表將延遲加載當(dāng)前element，但如果頁面禁止了JavaScript的運(yùn)行，則也不會(huì)生效，這是瀏覽器的一種反追蹤措施；
注意兼容性，谷歌內(nèi)核從77開始完全支持。也就是近幾年的事。
使用代碼實(shí)現(xiàn)
IntersectionObserver API實(shí)現(xiàn)
IntersectionObserver 接口提供了一種異步觀察目標(biāo)元素與其祖先元素或頂級(jí)文檔視口（viewport）交叉狀態(tài)的方法。其祖先元素或視口被稱為根（root）。
? 簡(jiǎn)單來說，IntersectionObserver API，可以自動(dòng)"觀察"元素是否可見。由于可見（visible）的本質(zhì)是，目標(biāo)元素與視口產(chǎn)生一個(gè)交叉區(qū)，所以這個(gè) API 叫做 交叉觀察器。
IntersectionObserver在懶加載、虛擬滾動(dòng)、曝光統(tǒng)計(jì)、上拉刷新等場(chǎng)景中，均能提供高效的解決方案。因?yàn)閭鹘y(tǒng)的 觀察元素是否可見方案，都離不開Element.getBoundingClientRect等DOM方法，而這些方法均運(yùn)行在瀏覽器主線程，一旦方案設(shè)計(jì)有缺陷，去頻繁的觸發(fā)調(diào)用，便會(huì)造成一定的性能問題。
兼容性說明
Chromium: Shipped in Chrome 51
Edge: Shipped in build 14986
Firefox: Shipped in Firefox 55
WebKit: Shipped in Safari 12.1 and iOS 12.2
<img data-src="image.jpg" alt="test image">
<script type="text/javascript">
const config = {
rootMargin: '0px 0px 50px 0px',
threshold: 0
};
const preloadImage = (imagEl) => {
if (imagEl.getAttribute('src') !== imagEl.getAttribute('data-src')) {
imagEl.src = imagEl.getAttribute('data-src');
}
};
let observer = new intersectionObserver(function(entries, self) {
entries.forEach(entry => {
if(entry.isIntersecting) {
// 將 data-src 改到 src
preloadImage(entry.target);
// 停止對(duì)它監(jiān)聽
self.unobserve(entry.target);
}
});
}, config);
const imgs = document.querySelectorAll('[data-src]');
imgs.forEach(img => {
observer.observe(img);
});
</script>
?傳統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法
監(jiān)聽到scroll事件，調(diào)用目標(biāo)元素的getBoundingClientRect()方法，得到它對(duì)應(yīng)于視口左上角的坐標(biāo)，再判斷是否在視口之內(nèi)。
再動(dòng)態(tài)修改src屬性加載圖片。
<body>
<style>
img {
display: block;
margin-bottom: 50px;
height: 200px;
}
</style>
<img src="images/placeholder.jpg" data-src="images/1.png">
<img src="images/placeholder.jpg" data-src="images/2.png">
<img src="images/placeholder.jpg" data-src="images/3.png">
<img src="images/placeholder.jpg" data-src="images/4.png">
<img src="images/placeholder.jpg" data-src="images/5.png">
<img src="images/placeholder.jpg" data-src="images/6.png">
<img src="images/placeholder.jpg" data-src="images/7.png">
<img src="images/placeholder.jpg" data-src="images/8.png">
<img src="images/placeholder.jpg" data-src="images/9.png">
<img src="images/placeholder.jpg" data-src="images/10.png">
<img src="images/placeholder.jpg" data-src="images/11.png">
<img src="images/placeholder.jpg" data-src="images/12.png">
<script>
function throttle(fn, delay, atleast) {
var timeout = null;
var startTime = new Date();
return function () {
var curTime = new Date();
clearTimeout(timeout);
if (curTime - startTime >= atleast) {
fn();
startTime = curTime;
} else {
timeout = setTimeout(fn, delay);
}
}
}
function lazyload() {
var images = document.querySelectorAll('[data-src]');
var len = images.length;
var n = 0; //存儲(chǔ)圖片加載到的位置，避免每次都從第一張圖片開始遍歷
return function () {
var seeHeight = document.documentElement.clientHeight;
var scrollTop = document.documentElement.scrollTop || document.body.scrollTop;
for (var i = n; i < len; i++) {
if (images[i].offsetTop < seeHeight + scrollTop) {
if (images[i].getAttribute('src') !== images[i].getAttribute('data-src')) {
images[i].src = images[i].getAttribute('data-src');
}
n = n + 1;
}
}
}
}
var loadImages = lazyload();
loadImages(); //初始化首頁的頁面圖片
// window.addEventListener('scroll', loadImages, false); //會(huì)被高頻觸發(fā)，這非常影響瀏覽器的性能
window.addEventListener('scroll', throttle(loadImages, 500, 1000), false); //設(shè)置500ms 的延遲，和 1000ms 的間隔 避免高頻防抖
</script>
</body>針對(duì)這個(gè)方案，有可以用現(xiàn)成的庫(kù)。CoreNext則調(diào)用的這個(gè)庫(kù)vanilla-lazyload
https://github.com/verlok/vanilla-lazyload
用起來非常簡(jiǎn)單
首先，給img標(biāo)簽，src默認(rèn)一個(gè)占位圖，data-src為真實(shí)圖片地址。
<img alt="A lazy image" class="lazy" data-src="lazy.jpg" />在JS里面，調(diào)用這個(gè)類，即可實(shí)現(xiàn)延遲加載。
let LazyLoad = new LazyLoad();當(dāng)然除了這個(gè)，針對(duì)頁面的一些元素，如果通過動(dòng)態(tài)更改，則需要手動(dòng)更新
LazyLoad.update();除了這個(gè)庫(kù)，同類的也有一大把，根據(jù)需要調(diào)用即可。
方案對(duì)比
通過這三種方式可以看出圖片加載的實(shí)現(xiàn)方案，但以上代碼還不能很好的投入到生產(chǎn)環(huán)境。原因如下：
方案一：使用簡(jiǎn)單但存在主流瀏覽器市場(chǎng)占用率問題，對(duì)要適配其它平臺(tái)面臨比較嚴(yán)峻的兼容性問
方案二：實(shí)施起來有效，并且使 intersectionObserver在計(jì)算方面能夠承擔(dān)繁重的工作。雖然大多數(shù)瀏覽器都支持IntersectionObserver API的最新版本，但并非所有瀏覽器都始終支持該API。 幸運(yùn)的是，可以使用polyfill。
方案三：傳統(tǒng)方式。主流瀏覽器都支持，但在列表里如果不加防抖在列表頁快速滑動(dòng)的操作中也會(huì)有卡頓現(xiàn)象，加上防抖時(shí)會(huì)有短暫視覺延遲。
傳統(tǒng)方式遇到的問題，庫(kù)里面都提供了解決方案，如果考慮自己寫，則需要注意一些問題。
推薦開源項(xiàng)目
圖片延遲加載、響應(yīng)式圖片等細(xì)節(jié)諸多細(xì)節(jié)，如果想做一款功能比較齊全，兼容性較好還是要付出不小的努力。所幸市面有不好的開源項(xiàng)目，很做了很多這方面的處理。
| 開源項(xiàng)目 | Star | 推薦 |
|---|---|---|
| vue-lazyload | 7k | 符合Vue開發(fā)習(xí)慣，常用功能比較全，支持響應(yīng)式圖片。vue用戶首選。 |
| lazysizes | 17K | 功能比較齊全，歷史悠久，星數(shù)較高，支持響應(yīng)式圖片。 |
| vanilla-lazyload | 7k | 體積較小2.4 kB 功能全 |
| react-lazyload | 6K | 符合react用戶群體 |
