快速提升前端性能,从本质认识JavaScript的原型继承和类继承

快速提升前端性能

2015/09/26 · HTML5,
JavaScript · 1
评论 ·
性能

本文由 伯乐在线 –
cucr
翻译,唐尤华
校稿。未经许可,禁止转载!
英文出处:Jonathan
Suh。欢迎加入翻译组。

去年,我写了一篇文章Need for
Speed,分享了在开发我的网站中使用的工作流程和技术(包含工具)。从那时起,我的网站又经过了一次重构,完成了很多工作流程和服务器端改进,同时我对前端性能也给与了额外关注。以下就是我做的工作,为什么我要这么做,以及我在网站上用来优化前端性能的工具。

从本质认识JavaScript的原型继承和类继承

2016/04/06 · JavaScript
· 1 评论 ·
继承

原文出处:
十年踪迹(@十年踪迹)   

JavaScript发展到今天,和其他语言不一样的一个特点是,有各种各样的“继承方式”,或者稍微准确一点的说法,叫做有各种各样的基于prototype的模拟类继承实现方式。

在ES6之前,JavaScript没有类继承的概念,因此使用者为了代码复用的目的,只能参考其他语言的“继承”,然后用prototype来模拟出对应的实现,于是有了各种继承方式,比如《JavaScript高级程序设计》上说的 原型链,借用构造函数,组合继承,原型式继承,寄生式继承,寄生组合式继承 等等

那么多继承方式,让第一次接触这一块的小伙伴们内心有点崩溃。然而,之所以有那么多继承方式,其实还是因为“模拟”二字,因为我们在说继承的时候不是在研究prototype本身,而是在用prototype和JS特性来模拟别的语言的类继承。

我们现在抛开这些种类繁多的继承方式,来看一下prototype的本质和我们为什么要模拟类继承。

Web开发者需知的15个HTML5画布应用

2011/07/18 · HTML5 ·
HTML5

下面介绍15个html5画布应用,这些图形方面的应用可以很好的帮助开发者。

1. SketchPad

Sketchpad 是一个优秀的HTML5应用 可以帮助用户用 Javascript
画布工具创建有用的画图应用. Sketchpad’s 画图工具有
笔刷,铅笔,填充,文字 也提供 spirographs, 常用的 shapes 和stamps.

图片 1

2. Canvas Color
Cycling

这个应用可以使用一些滤镜效果

图片 2

3. Threshold
Filter

可以把图片转化成高对比或黑白图片.

图片 3

4.
Reflections

可以用特别的纹理和阴影处理3D应用.

图片 4

5. 3D Planet
Viewer

可以查看美国航天局的图片,旋转或放大.

图片 5

6. Music Visualisation with
SoundManager2

这可能是第一个HTML5音乐可视化应用

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7. Water
Ripples

使用画布原始创建互动水纹效果

图片 7

8. Strange
Attraction

这是一个与众不同的demo,通过修改设置可以产生不同的效果

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9. CloudKick

可以显示云端服务期的状态,cpu,内存使用状况等等。

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10. Liquid
Particles

这是一个有趣的液体demo,当你鼠标移动时元素会跟着你的鼠标走。

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11. Canvas
Sphere

由小球组成的3d球状体

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12. jTenorian

当你点亮不同的按钮组合,会创作出不同的有趣的声音.

图片 12

13. Dynamic Image
Collage

这是一个有趣的在线的有趣的在线拼图,通过搜索找到图片,点击图片就会在画布上显示,组成有趣的拼图

图片 13

14. iGrapher

iGrapher 是个免费的金融图表工具,可以显示股票等金融市场的走势图.

图片 14

15. Tiler 3D

显示一个3d的图片幻灯片.

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图片 16

最小化请求

所有在你的网站加载时用来渲染页面(外部CSS或JS文件、web字体、图片等等)的资源,都是不同的HTTP请求。一般的网站平均有 93个请求!

我的目标是减少HTTP请求。一种方法是分别编译或连接(组合、合并)CSS和javascript到一个文件中。让这个过程自动化(例如使用构建工具 Grunt 或 Gulp)是理想的效果,但至少也应该在生产环境下手动完成。

第三方脚本是增加额外请求最常见的罪魁祸首,很多获取额外的文件如脚本、图像或CSS的请求都不止1个。浏览器内置的开发者工具可以帮助你发现这些元凶。

图片 17
Google Chrome开发者工具的网络选项卡

例如,Facebook的脚本发起3次请求。测试环境中使用一些来自著名社交网站的社交分享脚本,可以看到他们快速增加:

站点 文件 大小
Google+ 1 15.1KB
Facebook 3 73.3KB
LinkedIn 2 47.7KB
Pinterest 3 12.9KB
Tumblr 1 1.5KB
Twitter 4 52.7KB
Total 14 203.2KB

来源:更有效的社会分享链接

这有额外的14个HTTP请求,共203.2KB。相反,我看看 “share-intent” 这个url,它基本上是通过传递和构建数据来生成一个共享,可以只使用HTML来创建社交共享链接。它让我丢掉用于共享的第三方脚本,这些脚本需要7次请求。我在Responsible
Social Share
Links这篇文章有更多的阐述。

评估每一个第三方脚本并确定其重要性。也许存在一种不依赖第三方的方法来完成它。你可能会失去一些功能(例如like、tweet、分享数量),但是请问一下自己:“像数量统计就那么重要吗?”

原型继承

“原型”
这个词本身源自心理学,指神话、宗教、梦境、幻想、文学中不断重复出现的意象,它源自民族记忆和原始经验的集体潜意识。

所以,原型是一种抽象,代表事物表象之下的联系,用简单的话来说,就是原型描述事物与事物之间的相似性.

想象一个小孩子如何认知这个世界:

当小孩子没见过老虎的时候,大人可能会教他,老虎啊,就像是一只大猫。如果这个孩子碰巧常常和邻居家的猫咪玩耍,那么她不用去动物园见到真实的老虎,就能想象出老虎大概是长什么样子。

图片 18

这个故事有个更简单的表达,叫做“照猫画虎”。如果我们用JavaScript的原型来描述它,就是:

JavaScript

function Tiger(){ //… } Tiger.prototype = new Cat();
//老虎的原型是一只猫

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function Tiger(){
    //…
}
 
Tiger.prototype = new Cat(); //老虎的原型是一只猫

很显然,“照猫画虎”(或者反过来“照虎画猫”,也可以,取决孩子于先认识老虎还是先认识猫)是一种认知模式,它让人类儿童不需要在脑海里重新完全构建一只老虎的全部信息,而可以通过她熟悉的猫咪的“复用”得到老虎的大部分信息,接下来她只需要去到动物园,去观察老虎和猫咪的不同部分,就可以正确认知什么是老虎了。这段话用JavaScript可以描述如下:

JavaScript

function Cat(){ } //小猫喵喵叫 Cat.prototype.say = function(){ return
“喵”; } //小猫会爬树 Cat.prototype.climb = function(){ return
“我会爬树”; } function Tiger(){ } Tiger.prototype = new Cat();
//老虎的叫声和小猫不同,但老虎也会爬树 Tiger.prototype.say = function(){
return “嗷”; }

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function Cat(){
 
}
//小猫喵喵叫
Cat.prototype.say = function(){    
  return "喵";
}
//小猫会爬树
Cat.prototype.climb = function(){
  return "我会爬树";
}
 
function Tiger(){
 
}
Tiger.prototype = new Cat();
 
//老虎的叫声和小猫不同,但老虎也会爬树
Tiger.prototype.say = function(){
  return "嗷";
}

所以,原型可以通过描述两个事物之间的相似关系来复用代码,我们可以把这种复用代码的模式称为原型继承。

压缩、优化

现在我找到了减少请求的方法,我开始寻找各种方法来减重。文件越小,加载速度越快。通常平均的页面大小为1950KB。按照内容分类:

图片:1249KB HTML:58KB CSS:60KB JS:303KB 字体:87KB Flash:67KB
其它:126KB

我使用这些数据作为参考和比较的起点,同时找到我可以用来为网站减负的方法。 我的网站耗费的流量有多少?是一个由Tim
Kadlec编写的很棒的工具,可以用来帮助你测试和可视化,来自世界各地的访问在你的网站上消耗的流量。

类继承

几年之后,当时的小孩子长大了,随着她的知识结构不断丰富,她认识世界的方式也发生了一些变化,她学会了太多的动物,有喵喵叫的猫,百兽之王狮子,优雅的丛林之王老虎,还有豺狼、大象等等。

这时候,单纯的相似性的认知方式已经很少被使用在如此丰富的知识内容里,更加严谨的认知方式——分类,开始被更频繁使用。

图片 19

这时候当年的小孩会说,猫和狗都是动物,如果她碰巧学习的是专业的生物学,她可能还会说猫和狗都是脊索门哺乳纲,于是,相似性被“类”这一种更高程度的抽象表达取代,我们用JavaScript来描述:

JavaScript

class Animal{ eat(){} say(){} climb(){} … } class Cat extends Animal{
say(){return “喵”} } class Dog extends Animal{ say(){return “汪”} }

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class Animal{
    eat(){}
    say(){}
    climb(){}
    …
}
class Cat extends Animal{
    say(){return "喵"}
}
class Dog extends Animal{
    say(){return "汪"}
}

CSS和JavaScript

压缩样式表和JavaScript文件可以明显减少文件大小,我仅在压缩上就从一个文件上节省了56%的空间。

压缩前 压缩后 节省比例
CSS 135KB 104KB 23.0%
JS 16KB 7KB 56.3%

我使用 BEM (代码、元素、修饰符)
方法论编写CSS,这将导致冗长的类名。重构我的一些代码变得更简短(“navigation”为
“nav”, “introduction” 为
“intro”),这让我节省了一些空间,但和我期望的后期压缩相比并不是那么明显。

冗长的类 精简后 节省比例
104KB 97KB 6.7%

我也重新评估了使用jQuery的必要性。对于压缩的135KB的JavaScript,大约96KB是jQuery库——71%之多!这里并没有很多需要依赖于jQuery,所以我花时间重构了代码。我通过剥离jQuery和在Vanilla重写它,去除了122KB,最终压缩后的文件大小减少到13KB。

jQuery Vanilla JS 节省比例
135KB 13KB 122KB (90%)

从那时起,我设法去掉更多空间(压缩后7KB),最后脚本在压缩和gzipped后只有0.365KB。

原型继承和类继承

所以,原型继承和类继承是两种认知模式,本质上都是为了抽象(复用代码)。相对于类,原型更初级且更灵活。因此当一个系统内没有太多关联的事物的时候,用原型明显比用类更灵活便捷。

原型继承的便捷性表现在系统中对象较少的时候,原型继承不需要构造额外的抽象类和接口就可以实现复用。(如系统里只有猫和狗两种动物的话,没必要再为它们构造一个抽象的“动物类”)

原型继承的灵活性还表现在复用模式更加灵活。由于原型和类的模式不一样,所以对复用的判断标准也就不一样,例如把一个红色皮球当做一个太阳的原型,当然是可以的(反过来也行),但显然不能将“恒星类”当做太阳和红球的公共父类(倒是可以用“球体”这个类作为它们的公共父类)。

既然原型本质上是一种认知模式可以用来复用代码,那我们为什么还要模拟“类继承”呢?在这里面我们就得看看原型继承有什么问题——

图片

图片通常占到一个网站的大头。通常网站平均有1249
KB的图片。

我抛弃了图标字体,取而代之的是内联SVG。此外,任何可以矢量化的图片都使用内联SVG替换。我的网站先前版本的一个页面仅仅图标web字体就加载了145KB,同时对于几百个web字体,我只使用了一小部分。相比之下,当前网站的一个页面只加载10KB内联SVG,这可是93%的差异。

SVG
sprites看起来很有趣,它可能是我在整个网站使用普通内联SVG图标的一个可行的替代解决方案。

在可能的情况下使用CSS代替图片,现在的CSS能做的已经很多了。然而,浏览器兼容性可能是现代CSS使用的一个问题;因此,充分利用 caniuse.com 和逐步改进。

你也可以通过优化图片来压缩字节。有两种方法来优化图片:

  1. 有损压缩:降低图像的质量
  2. 无损压缩:不影响质量

要同时使用两种方法取得最好的效果,顺序是很重要的。首先使用有损图像压缩方法,比如在不超过必要大小的情况下调整图像大小然后在略低质量且不压缩太多的情况下导出如我通常在82
– 92%下导出JPG图片

图片 20

ImageOptim是OS X下的一个图像优化工具

接下来,使用无损图像优化工具比如 ImageOptim进行处理,从而通过删除不必要的信息,如元数据或颜色配置文件来进一步减少图像文件大小。

原型继承的问题

由于我们刚才前面举例的猫和老虎的构造器没有参数,因此大家很可能没发现问题,现在我们试验一个有参数构造器的原型继承:

JavaScript

function Vector2D(x, y){ this.x = x; this.y = y; }
Vector2D.prototype.length = function(){ return Math.sqrt(this.x *
this.x + this.y * this.y); } function Vector3D(x, y, z){
Vector2D.call(this, x, y); this.z = z; } Vector3D.prototype = new
Vector2D(); Vector3D.prototype.length = function(){ return
Math.sqrt(this.x * this.x + this.y * this.y + this.z * this.z); } var
p = new Vector3D(1, 2, 3); console.log(p.x, p.y, p.z, p.length(), p
instanceof Vector2D);

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function Vector2D(x, y){
  this.x = x;
  this.y = y;
}
Vector2D.prototype.length = function(){
  return Math.sqrt(this.x * this.x + this.y * this.y);
}
 
function Vector3D(x, y, z){
  Vector2D.call(this, x, y);
  this.z = z;
}
Vector3D.prototype = new Vector2D();
 
Vector3D.prototype.length = function(){
  return Math.sqrt(this.x * this.x + this.y * this.y + this.z * this.z);
}
 
var p = new Vector3D(1, 2, 3);
console.log(p.x, p.y, p.z, p.length(), p instanceof Vector2D);

上面这段代码里面我们看到我们用 Vector2D 的实例作为 Vector3D 的原型,在
Vector3D 的构造器里面我们还可以调用 Vector2D 的构造器来初始化 x、y。

但是,如果认真研究上面的代码,会发现一个小问题,在中间描述原型继承的时候:

JavaScript

Vector3D.prototype = new Vector2D();

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Vector3D.prototype = new Vector2D();

我们其实无参数地调用了一次 Vector2D 的构造器!

这一次调用是不必要的,而且,因为我们的 Vector2D
的构造器足够简单并且没有副作用,所以我们这次无谓的调用除了稍稍消耗了性能之外,并不会带来太严重的问题。

但在实际项目中,我们有些组件的构造器比较复杂,或者操作DOM,那么这种情况下无谓多调用一次构造器,显然是有可能造成严重问题的。

于是,我们得想办法克服这一次多余的构造器调用,而显然,我们发现我们可以不必要这一次多余的调用:

JavaScript

function createObjWithoutConstructor(Class){ function T(){}; T.prototype
= Class.prototype; return new T(); }

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function createObjWithoutConstructor(Class){
    function T(){};
    T.prototype = Class.prototype;
    return new T();    
}

上面的代码中,我们通过创建一个空的构造器T,引用父类Class的prototype,然后返回new
T(
),来巧妙地避开Class构造器的执行。这样,我们确实可以绕开父类构造器的调用,并将它的调用时机延迟到子类实例化的时候(本来也应该这样才合理)。

JavaScript

function Vector2D(x, y){ this.x = x; this.y = y; }
Vector2D.prototype.length = function(){ return Math.sqrt(this.x *
this.x + this.y * this.y); } function Vector3D(x, y, z){
Vector2D.call(this, x, y); this.z = z; } Vector3D.prototype =
createObjWithoutConstructor(Vector2D); Vector3D.prototype.length =
function(){ return Math.sqrt(this.x * this.x + this.y * this.y +
this.z * this.z); } var p = new Vector3D(1, 2, 3); console.log(p.x,
p.y, p.z, p.length(), p instanceof Vector2D);

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function Vector2D(x, y){
  this.x = x;
  this.y = y;
}
Vector2D.prototype.length = function(){
  return Math.sqrt(this.x * this.x + this.y * this.y);
}
 
function Vector3D(x, y, z){
  Vector2D.call(this, x, y);
  this.z = z;
}
Vector3D.prototype = createObjWithoutConstructor(Vector2D);
 
Vector3D.prototype.length = function(){
  return Math.sqrt(this.x * this.x + this.y * this.y + this.z * this.z);
}
 
var p = new Vector3D(1, 2, 3);
console.log(p.x, p.y, p.z, p.length(), p instanceof Vector2D);

这样,我们解决了父类构造器延迟构造的问题之后,原型继承就比较适用了,并且这样简单处理之后,使用起来还不会影响
instanceof 返回值的正确性,这是与其他模拟方式相比最大的好处。

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