web前端图片加载的优化

2021-09-06 恒生LIGHT云社区麦乐

图像延迟加载

想要得到更好的性能体验，只靠资源压缩与恰当的文件格式选型，是很难满足期望的。我们还需要针对资源加载过程进行优化。

什么是延迟加载？

下图是京东商城的手机端首页，当元素没有滑动到视线内时，图片src属性放置了一个很小的图片，init_src属性放置了真正的图片，只要当该元素滑动到视线内部，才会将init_src属性赋值给src去加载真实的图片，这就是一个简单的图片延迟加载的过程。

传统方式延迟加载

就是事件监听的方式，通过监听scroll事件与resize事件，并在事件的回调函数中去判断，需要进行延迟加载的图片是否进入视窗区域。

我们只需要关注三个属性。

class属性，稍后会在JAVAScript中使用类选择器选取需要延迟加载处理的〈img〉标签。
src属性，加载前的占位符图片，可用Base64图片或低分辨率的图片。
data-src属性，通过该自定义属性保存图片真实的URL外链。

加入页面中有多张这样的图片需要加载。具体的 JavaScript实现逻辑如下，在文档的DOMContentLoaded事件中，添加延迟加载处理逻辑，首先获取class属性名为lazy的所有〈img〉标签，将这些标签暂存在一个名为lazyImages的数组中，表示需要进行延迟加载但还未加载的图片集合。当一个图片被加载后，便将其从lazyImages数组中移除，直到lazyImages数组为空时，表示所有待延迟加载的图片均已经加载完成，此时便可将页面滚动事件移除。

这里使用了getBoundingClientRect（）函数获取元素的相对位置.

        rectObject = object.getBoundingClientRect();

rectObject.top：元素上边到视窗上边的距离;

rectObject.right：元素右边到视窗左边的距离;

rectObject.bottom：元素下边到视窗上边的距离;

rectObject.left：元素左边到视窗左边的距离;

对于只可上下滚动的页面，判断一个图片元素是否出现在屏幕视窗中的方法其实显而易见，即当元素上边缘距屏幕视窗顶部的top值小于整个视窗的高度window.innerHeight时，预加载的事件处理代码如下：

document.addEventListener(DOMContentLoaded, function() {
      const imags = [].slice.call(document.querySelector('.lazy'))
      const active = false; // 限制函数被频繁调动
      function load() {
        if(active === false) {
          active = true
          setTimeout(() => {
            imags.forEach((img) => {
              const objPos = img.getBoundingClientRect();
              if(objPos.top <= window.innerHeight && objPos.bottom >=0 && img.display !== 'done') {
                img.src = img.dataset.src;
                img.classList.remove('lazy')
                imags.filter((i) => (i !== img))
                if(imags.length === 0) {
                  document.removeEventListener('scroll', load)
                  window.removeEventListener('resize', load)
                  window.removeEventListener('orientationchange', load)
                }
  
              }
            })
            active = false
          }, 200)
        }

      }

      document.addEventListener('scroll', load)
      window.addEventListener('resize', load)
      window.addEventListener('orientationchange', load)

    })

这种方式的有点就是兼容性比较好，缺点是频繁地进行计算必然会影响性能，代码也会比较繁琐。

实现图片的延迟加载：Intersection Observer方式

现代浏览器已大多支持了Intersection Observer API，用一句话简述：每当因页面滚动或窗口尺寸发生变化，使得目标元素（target）与设备视窗或其他指定元素产生交集时，便会触发通过Intersection Observer API配置的回调函数，在该回调函数中进行延迟加载的逻辑处理，会比传统方式显得更加简洁而高效。

简单来说，目标元素的可见性变化时，就会调用观察器的回调函数 callback。

callback一般会触发两次。一次是目标元素刚刚进入视口（开始可见），另一次是完全离开视口（开始不可见）。

 document.addEventListener(DOMContentLoaded, function() {
        const imags = [].slice.call(document.querySelector('.lazy'))
        if(window.IntersectionObserver && window.IntersectionObserverEntry && window.IntersectionObserverEntry.prototype.intersectionRatio) {
          var lazyImgObserver = new IntersectionObserver((entries, observer) => {
            entries.forEach((entry)=> {
              if(entry.isIntersecting) {
                var lazyImg = entry.target;
                lazyImg.src = lazyImg.dataset.src;
                lazyImg.classList.remove('lazy');
                lazyImgObserver.unobserve(lazyImg)
              }
            })
          })
          imags.forEach((img) => {
            lazyImgObserver.observe(img)
          })
        }
   
      })

这种方式判断元素是否出现在视窗中更为简单直观，应在实际开发中尽量使用，但其问题是并非所有浏览器都能兼容。

（1）做好尽量完备浏览器兼容性检查，对于兼容Intersection Observer API的浏览器，采用这种方式进行处理，而对于不兼容的浏览器，则切换回传统的实现方式进行处理。（2）使用相应兼容的polyfill插件，在W3C官方GitHub账号下就有提供。

实现图片的延迟加载：css类名方式

这种实现方式通过CSS的background-image属性来加载图片，与判断〈img〉标签src属性是否有要请求图片的URL不同，CSS中图片加载的行为建立在浏览器对文档分析基础之上。

  document.addEventListener(DOMContentLoaded, function() {
        const imags = [].slice.call(document.querySelector('.lazy'))
        if(window.IntersectionObserver && window.IntersectionObserverEntry && window.IntersectionObserverEntry.prototype.intersectionRatio) {
          var lazyImgObserver = new IntersectionObserver((entries, observer) => {
            entries.forEach((entry)=> {
              if(entry.isIntersecting) {
                var lazyImg = entry.target;
                lazyImg.classList.add('visible');
                lazyImgObserver.unobserve(lazyImg)
              }
            })
          })
          imags.forEach((img) => {
            lazyImgObserver.observe(img)
          })
        }
   
      })

这种方式限制于需要提前写好css样式。

原生的延迟加载支持

除了上述通过开发者手动实现延迟加载逻辑的方式，从Chrome 75版本开始，已经可以通过〈img〉和〈iframe〉标签的loading属性原生支持延迟加载了，loading属性包含以下三种取值。

● lazy：进行延迟加载。 ● eager：立即加载。 ● auto：浏览器自行决定是否进行延迟加载。

测试：image标签就是 img

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge">
  <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
  <title>Document</title>
  <!-- <script src="js/file2.js"></script> -->
  <!-- <script src="js/file3.js"></script> -->
  <!-- <link rel="stylesheet" href="css/index.css"> -->
  <style>
    img {
      width: 700px;
      height: 200px;
      display: block;
    }
  </style>
</head>
<body>

  
  
  <imgage loading="lazy" src='./image/home-1.png' alt="photo" />
  <imgage loading="lazy" src='./image/home-2.png' alt="photo" />

  <imgage loading="lazy" src='./image/home-3.png' alt="photo" />

  <imgage loading="lazy" src='./image/home-4.png' alt="photo" />
  <imgage loading="lazy" src='./image/home-5.png' alt="photo" />

  <imgage loading="lazy" src='./image/home-6.png' alt="photo" />


  <imgage loading="lazy" src='./image/home-7.png' alt="photo" />

  <imgage loading="lazy" src='./image/home-8.png' alt="photo" />
  
  <imgage loading="lazy" src='./image/home-9.png' alt="photo" />
  <imgage loading="lazy" src='./image/home-10.png' alt="photo" />

  <imgage loading="lazy" src='./image/home-11.png' alt="photo" />


  <imgage loading="lazy" src='./image/home-12.png' alt="photo" />

  <imgage loading="lazy" src='./image/home-13.png' alt="photo" />

  <imgage loading="lazy" src='./image/home-14.png' alt="photo" />

  <imgage loading="lazy" src='./image/home-15.png' alt="photo" />


  <imgage loading="lazy" src='./image/home-16.png' alt="photo" />

  <imgage loading="lazy" src='./image/home-17.png' alt="photo" />
  <imgage loading="lazy" src='./image/home-18.png' alt="photo" />

  <imgage loading="lazy" src='./image/home-19.png' alt="photo" />

  <imgage loading="lazy" src='./image/home-20.png' alt="photo" />


  <imgage loading="lazy" src='./image/home-21.png' alt="photo" />

  <imgage loading="lazy" src='./image/home-22.png' alt="photo" />
  
  <imgage loading="lazy" src='./image/home-23.png' alt="photo" />

  <imgage loading="lazy" src='./image/home-24.png' alt="photo" />


  <imgage loading="lazy" src='./image/home-25.png' alt="photo" />

  <imgage loading="lazy" src='./image/home-26.png' alt="photo" />
  <imgage loading="lazy" src='./image/home-27.png' alt="photo" />

  <imgage loading="lazy" src='./image/home-28.png' alt="photo" />


  <imgage loading="lazy" src='./image/home-29.png' alt="photo" />

<imgage loading="lazy" src='./image/home-30.png' alt="photo" />



</body>
</html>

可以看到，首次加载的个数是13个，首屏一般只能放下4个左右，13个以后的img滚动到视线内部会自动去加载。

实践发现有以下几个特点：

Lazy loading加载数量与屏幕高度有关，高度越小加载数量越少，但并不是线性关系。
Lazy loading加载数量与网速有关，网速越慢，加载数量越多，但并不是线性关系。
Lazy loading加载没有缓冲，滚动即会触发新的图片资源加载。
Lazy loading加载在窗口resize尺寸变化时候也会触发，例如屏幕高度从小变大的时候。
Lazy loading加载也有可能会先加载后面的图片资源，例如页面加载时滚动高度很高的时候。

与JavaScript有关的几个行为特征：

判断浏览器是否支持原生loading，最好使用'loading' in XXX判断。
获取loading属性值可以直接img.loading；
原生loading不可写，不可访问例如HTMLImageElement.prototype.loading会报错Illegal invocation。
如果要使用，注意做兼容性处理。