一、资源加载优化

1. 启用HTTP/2协议

HTTP/2通过多路复用、头部压缩和服务器推送显著提升传输效率。主流浏览器均已支持，需确保服务器配置正确。Nginx配置示例：

server {
    listen 443 ssl http2;
    ssl_certificate /path/to/cert.pem;
    ssl_certificate_key /path/to/key.pem;
}

测试工具推荐：WebPageTest可直观对比HTTP/1.1与HTTP/2的加载差异。

2. 实施资源预加载

使用<link rel="preload">提前加载关键资源。示例：

<link rel="preload" href="critical.js" as="script">
<link rel="preload" href="hero.webp" as="image">

注意：非关键资源预加载可能适得其反，需通过性能分析工具确定优先级。

3. 代码分割与懒加载

采用动态导入实现路由级代码分割：

// React示例
const OtherComponent = React.lazy(() => import('./OtherComponent'));
function MyComponent() {
  return (
    <Suspense fallback={<div>Loading...</div>}>
      <OtherComponent />
    </Suspense>
  );
}

Webpack配置需设置optimization.splitChunks，建议将第三方库单独打包。

4. 图片优化策略

使用WebP格式：相比JPEG平均节省30%体积

响应式图片：<picture>元素结合srcset

<picture>
<source media="(min-width: 800px)" srcset="large.webp">
<source media="(min-width: 400px)" srcset="medium.webp">
<img src="small.webp" alt="Responsive image">
</picture>

渐进式JPEG：提升首屏渲染体验

二、渲染性能提升

5. 减少DOM操作

批量更新DOM，避免频繁重排：

// 低效方式
for (let i = 0; i < 100; i++) {
  const div = document.createElement('div');
  document.body.appendChild(div);
}
// 优化方式
const fragment = document.createDocumentFragment();
for (let i = 0; i < 100; i++) {
  const div = document.createElement('div');
  fragment.appendChild(div);
}
document.body.appendChild(fragment);

6. 优化CSS渲染

使用will-change属性提示浏览器优化
```
.animate-me {
will-change: transform;
}
```
避免使用@import引入CSS
减少复杂选择器，CSS选择器解析从右向左进行

7. 防抖与节流

滚动事件优化示例：

function throttle(func, limit) {
  let inThrottle;
  return function() {
    const args = arguments;
    const context = this;
    if (!inThrottle) {
      func.apply(context, args);
      inThrottle = true;
      setTimeout(() => inThrottle = false, limit);
    }
  }
}
window.addEventListener('scroll', throttle(() => {
  console.log('Scrolled');
}, 200));

三、代码质量优化

8. 树摇优化（Tree Shaking）

Webpack配置要点：

module.exports = {
  mode: 'production',
  optimization: {
    usedExports: true,
    concatenateModules: true
  }
}

确保ES6模块语法（import/export），避免全局变量污染。

9. 循环优化技巧

缓存数组长度：
```javascript
// 低效
for (let i = 0; i < array.length; i++) {}

// 高效
for (let i = 0, len = array.length; i < len; i++) {}

- 使用`for-of`替代`forEach`处理大数据集
## 10. 事件委托
利用事件冒泡机制：
```javascript
document.getElementById('list').addEventListener('click', (e) => {
  if (e.target.tagName === 'LI') {
    console.log('List item clicked', e.target.textContent);
  }
});

特别适合动态内容较多的列表场景。

四、服务端与网络优化

11. 启用Gzip/Brotli压缩

Nginx配置示例：

gzip on;
gzip_types text/plain text/css application/json application/javascript;
gzip_min_length 1024;
# Brotli配置（需Nginx 1.13+）
brotli on;
brotli_comp_level 6;
brotli_types text/plain text/css application/json application/javascript;

12. CDN加速策略

多CDN智能切换：通过DNS解析返回最优节点
边缘计算：在CDN节点执行简单JS逻辑
协议优化：启用QUIC协议减少连接建立时间

13. 缓存策略优化

Service Worker缓存示例：

const CACHE_NAME = 'my-site-cache-v1';
const urlsToCache = [
  '/',
  '/styles/main.css',
  '/script/main.js'
];
self.addEventListener('install', event => {
  event.waitUntil(
    caches.open(CACHE_NAME)
      .then(cache => cache.addAll(urlsToCache))
  );
});

五、进阶优化技术

14. Web Workers多线程

复杂计算分离示例：

// 主线程
const worker = new Worker('compute.js');
worker.postMessage({data: largeDataset});
worker.onmessage = (e) => {
  console.log('Result:', e.data);
};
// compute.js
self.onmessage = (e) => {
  const result = performComplexCalculation(e.data);
  self.postMessage(result);
};

15. 骨架屏技术

实现方案：

服务端渲染HTML骨架

CSS绘制简单图形

.skeleton {
background: linear-gradient(90deg, #f0f0f0 25%, #e0e0e0 50%, #f0f0f0 75%);
background-size: 200% 100%;
animation: loading 1.5s infinite;
}
@keyframes loading {
0% { background-position: 200% 0; }
100% { background-position: -200% 0; }
}

16. 离线应用开发

PWA核心配置：

// manifest.json
{
  "name": "My App",
  "start_url": "/",
  "display": "standalone",
  "background_color": "#fff",
  "theme_color": "#000"
}
// 注册Service Worker
if ('serviceWorker' in navigator) {
  window.addEventListener('load', () => {
    navigator.serviceWorker.register('/sw.js');
  });
}

六、监控与分析

17. 性能指标采集

使用Performance API：

const observer = new PerformanceObserver((list) => {
  for (const entry of list.getEntries()) {
    console.log(`${entry.name}: ${entry.startTime}ms`);
  }
});
observer.observe({entryTypes: ['paint', 'resource']});

18. Lighthouse审计

自动化审计配置：

// puppeteer示例
const puppeteer = require('puppeteer');
(async () => {
  const browser = await puppeteer.launch();
  const page = await browser.newPage();
  await page.authenticate({username: 'user', password: 'pass'});
  const report = await page.lighthouse('https://example.com', {
    port: new URL(browser.wsEndpoint()).port,
    logLevel: 'info',
    output: 'html',
    onlyCategories: ['performance']
  });
  await browser.close();
})();

19. 错误监控体系

全局错误捕获：

window.addEventListener('error', (event) => {
  const errorData = {
    message: event.message,
    filename: event.filename,
    lineno: event.lineno,
    stack: event.error?.stack
  };
  sendToMonitoringService(errorData);
});
// 异步错误捕获
window.addEventListener('unhandledrejection', (event) => {
  sendToMonitoringService({
    type: 'PromiseRejection',
    reason: event.reason
  });
});

七、新兴技术实践

20. WebAssembly应用

Rust编译为WASM示例：

// lib.rs
#[no_mangle]
pub extern "C" fn add(a: i32, b: i32) -> i32 {
    a + b
}

编译命令：

cargo build --target wasm32-unknown-unknown --release
wasm-bindgen target/wasm32-unknown-unknown/release/lib.wasm --out-dir .

21. CSS Houdini引擎

自定义CSS属性绘制：

// 注册Paint工作令
if ('registerPaint' in CSS) {
  CSS.registerPaint({
    name: 'circle',
    inputProperties: ['--circle-color'],
    paint(ctx, size, properties) {
      const color = properties.get('--circle-color').toString();
      ctx.fillStyle = color;
      ctx.beginPath();
      ctx.arc(size.width / 2, size.height / 2, size.width / 2, 0, 2 * Math.PI);
      ctx.fill();
    }
  });
}

22. 边缘计算优化

某云厂商边缘函数示例：

// 边缘节点执行简单计算
export default async (request, env) => {
  const start = Date.now();
  const result = await heavyComputation(request.query);
  return new Response(JSON.stringify({
    result,
    processingTime: Date.now() - start
  }), {
    headers: {
      'content-type': 'application/json',
      'cache-control': 'max-age=3600'
    }
  });
};

八、工程化建设

23. 自动化性能门禁

CI/CD配置示例：

# GitLab CI示例
performance_test:
  stage: test
  image: puppeteer/node:latest
  script:
    - npm install
    - npm run build
    - node ./scripts/performance-test.js --threshold=85
  allow_failure: false

24. 性能预算设定

Webpack性能提示配置：

module.exports = {
  performance: {
    hints: 'warning',
    maxAssetSize: 244 * 1024, // 244KB
    maxEntrypointSize: 244 * 1024,
    assetFilter: (assetFilename) => {
      return !/\.map$/.test(assetFilename);
    }
  }
}

本方案集成了2020年前端性能优化的核心方法论，从基础资源优化到前沿技术实践形成完整体系。建议开发者建立持续优化机制，结合具体业务场景选择适配方案，定期通过性能监控工具验证优化效果。实际项目中需注意平衡优化投入与收益，避免过度优化导致的开发效率下降。

前端性能优化24条实践指南（2020版）