前端如何計算首屏加載時間

屏加載

首先，咱得明白什么是“首屏加載”時間。

答：用戶能夠看到第一屏區域內所有元素加載完的時間就是“首屏加載”時間。一個頁面的“總加載時間”（onload）一定大于等于“首屏加載”時長。

通常需要考慮首屏時間的頁面，都是因為在首屏位置內放入了較多的圖片資源。

而圖片資源處理是異步的，會先將圖片長寬應用于頁面排版，然后隨著收到圖片數據由上至下繪制顯示的。并且瀏覽器對每個頁面的TCP連接數限制，使得并不是所有圖片都能立刻開始下載和顯示。

所以我們需要獲取首屏內最后一張圖片加載完的時間（綁定首屏內所有圖片的 load 事件），然后減去 navigationStart 時間，則為“首屏加載”時間。

首屏位置調用 API 開始統計 -> 綁定首屏內所有圖片的 load 事件 -> 頁面加載完后判斷圖片是否在首屏內，找出加載最慢的一張 -> 首屏時間
復制代碼

白屏時間計算？

白屏時間=開始渲染時間(首字節時間+HTML下載完成時間)+頭部資源加載時間。

// PerformanceTiming
performance.timing.responseStart - performance.timing.navigationStart

// or 在 chrome 高版本下
(chrome.loadTimes().firstPaintTime - chrome.loadTimes().startLoadTime)*1000

用戶可操作時間(即 document.ready)

performance.timing.domContentLoadedEventEnd - performance.timing.navigationStart

onload 總下載時間？

performance.timing.loadEventEnd - performance.timing.navigationStart

然我在其它地方也寫過這篇文章，這里也寫一下吧。

在前端或小程序開發中，有時候有一個需求，就是獲得選擇照片的拍攝時間。不過，選擇照片之后能夠獲得的時間是最新的修改時間，有時候還不太正確。但是，我們還是有辦法去解析照片的拍攝時間的，這就要說到EXIF了。

一般而言，使用移動設備的相機應用所拍攝的照片都是帶EXIF信息的JPG格式。EXIF信息就會記錄拍照片的設備型號、時間等信息，不過JPG格式并沒有要求必須攜帶EXIF信息，所以有些照片是沒有EXIF信息的。EXIF信息也是可以被修改和刪除的。雖然有解析庫可以使用，但我們就直接寫一個代碼，不用庫，代碼如下：

parseImage(data){
        // data為ArrayBuffer類型的JPG文件的二進制數據
        let arr=new Uint8Array(data);
        let base=0; // TIFF數據頭開始地址
        let timeTagIndex=0; // EXIF時間信息標記開始地址
        for(let i=0;i<arr.length;i++){
            // 獲取TIFF數據頭地址
            if(arr[i]==69 && arr[i+1]==120 && arr[i+2]==105 && arr[i+3]==102 && arr[i+4]==0 && arr[i+5]==0){
                base=i+6;
            }
            // 獲取時間標簽地址
            if(arr[i]==0x90 && arr[i+1]==0x03){
                timeTagIndex=i;
                break; // 因為這個if的條件比較容易重復，但是我們要的是第一個，所以這里就可以直接退出了
            }
        }
       
        let bias=0; // 偏移地址
        for(let i=0;i<=3;i++){
             bias=bias<<8;
             bias+=arr[timeTagIndex+8+i];
        }        
        let datetime_addr_index=base+bias; // 實際地址

        let datetimestr=""; // 日期字符串
        for(let i=datetime_addr_index;i<=datetime_addr_index+19;i++){
            datetimestr+=String.fromCharCode(arr[i]);
        }
        
        return datetimestr; // 接著，我們可以將日期字符串進行一定的字符串和日期時間處理，以滿足需要
    }

這個代碼，在瀏覽器端和小程序中都是可以使用的。選擇照片文件之后，一般可以讀取到它的ArrayBuffer，這個ArrayBuffer包含了照片中的每一個字節。將ArrayBuffer傳入這個函數，它會解析然后返回“年:月:日時:分:秒”格式的、代表日期含義的字符串。

關于第3行代碼，因為ArrayBuffer是不能直接操作的，因此要把它轉換為TypedArray，TypedArray有很多種，那么選那種比較好呢？由于在格式解析中，我們喜歡用0x00~0xff中的一個值來表示一個字節，而Uint8Array中每個元素的取值正好是0x00~0xff（即0~255），因此選擇Uint8Array這種TypedArray是比較合適的。

關于第7~10行代碼，EXIF有很多種格式，最常用的是TIFF。EXIF數據的前6個字節稱為EXIF數據頭，之后則是TIFF數據頭和TIFF數據。

在EXIF數據頭中，前四個字節是Exif的ASCII碼（注意大小寫），后面是2個字節的0x00。

關于第11~15行代碼，在這里，我們獲取到了時間信息存儲的位置。在TIFF中，存儲的比如型號、時間等各種類型的信息，被稱為一個標簽。每一個標簽占用12個字節：2個字節（表示這個標簽代表什么含義，意思就是說后面的10個字節是什么型號還是時間還是什么，如果代表時間，則這兩個字節一定是0x9003）+2個字節（代表用什么格式存儲，時間標簽的情況下這里的值一般是0x0002，代表值使用ASCII碼的格式進行存儲）+4個字節（代表值會占用多少個字節，時間標簽規定值一定是20個字節）+4個字節（該標簽的值或者值所在地址，因為這里只有4個字節，而時間的值一定有20個字節，因此在此時這里存儲的是時間標簽的值所在的地址，而不是具體的值，在TIFF中，所有地址都是從TIFF數據頭的第一個字節所在地址開始計算的，因此我們需要知道TIFF數據頭的地址，然后時間值的地址就是TIFF數據頭的地址加上這個值）。

關于第25~28行代碼，我們根據上面獲取到的時間標簽所在位置，讀取20個字節，這20個字節就是EXIF中的時間信息了。

加載圖片是提高用戶體驗的一個很好方法。圖片預先加載到瀏覽器中，訪問者便可順利地在你的網站上沖浪，并享受到極快的加載速度。

這對圖片畫廊及圖片占據很大比例的網站來說十分有利，它保證了圖片快速、無縫地發布，也可幫助用戶在瀏覽你網站內容時獲得更好的用戶體驗。本文將分享三個不同的預加載技術，來增強網站的性能與可用性。

方法一：用css和JavaScript實現預加載

實現預加載圖片有很多方法，包括使用css、JavaScript及兩者的各種組合。這些技術可根據不同設計場景設計出相應的解決方案，十分高效。

單純使用CSS，可容易、高效地預加載圖片，代碼如下：

#preload-01 { background: url(http://domain.tld/image-01.png) no-repeat -9999px -9999px; }  
#preload-02 { background: url(http://domain.tld/image-02.png) no-repeat -9999px -9999px; }  
#preload-03 { background: url(http://domain.tld/image-03.png) no-repeat -9999px -9999px; }

將這三個ID選擇器應用到(X)html元素中，我們便可通過CSS的background屬性將圖片預加載到屏幕外的背景上。

只要這些圖片的路徑保持不變，當它們在Web頁面的其他地方被調用時，瀏覽器就會在渲染過程中使用預加載（緩存）的圖片。簡單、高效，不需要任何JavaScript。

該方法雖然高效，但仍有改進余地。使用該法加載的圖片會同頁面的其他內容一起加載，增加了頁面的整體加載時間。

為了解決這個問題，我們增加了一些JavaScript代碼，來推遲預加載的時間，直到頁面加載完畢。代碼如下：

function preloader() {  
    if (document.getElementById) {  
        document.getElementById("preload-01").style.background="url(http://domain.tld/image-01.png) no-repeat -9999px -9999px";  
        document.getElementById("preload-02").style.background="url(http://domain.tld/image-02.png) no-repeat -9999px -9999px";  
        document.getElementById("preload-03").style.background="url(http://domain.tld/image-03.png) no-repeat -9999px -9999px";  
    }  
}  
function addLoadEvent(func) {  
    var oldonload=window.onload;  
    if (typeof window.onload !='function') {  
        window.onload=func;  
    } else {  
        window.onload=function() {  
            if (oldonload) {  
                oldonload();  
            }  
            func();  
        }  
    }  
}  
addLoadEvent(preloader);

在該腳本的第一部分，我們獲取使用類選擇器的元素，并為其設置了background屬性，以預加載不同的圖片。

該腳本的第二部分，我們使用addLoadEvent()函數來延遲preloader()函數的加載時間，直到頁面加載完畢。

如果JavaScript無法在用戶的瀏覽器中正常運行，會發生什么？很簡單，圖片不會被預加載，當頁面調用圖片時，正常顯示即可。

方法二：僅使用JavaScript實現預加載

上述方法有時確實很高效，但我們逐漸發現它在實際實現過程中會耗費太多時間。相反，我更喜歡使用純JavaScript來實現圖片的預加載。

下面將提供兩種這樣的預加載方法，它們可以很漂亮地工作于所有現代瀏覽器之上。

JavaScript代碼段1

只需簡單編輯、加載所需要圖片的路徑與名稱即可，很容易實現：

<div class="hidden">  
    <script type="text/javascript">  
           var images=new Array()  
            function preload() {  
                for (i=0; i < preload.arguments.length; i++) {  
                    images[i]=new Image()  
                    images[i].src=preload.arguments[i]  
                }  
            }  
            preload(  
                "http://domain.tld/gallery/image-001.jpg",  
                "http://domain.tld/gallery/image-002.jpg",  
                "http://domain.tld/gallery/image-003.jpg"  
            )  
</script> 
</div>

該方法尤其適用預加載大量的圖片。我的畫廊網站使用該技術，預加載圖片數量達50多張。將該腳本應用到登錄頁面，只要用戶輸入登錄帳號，大部分畫廊圖片將被預加載。

JavaScript代碼段2

該方法與上面的方法類似，也可以預加載任意數量的圖片。將下面的腳本添加入任何Web頁中，根據程序指令進行編輯即可。

<div class="hidden">  
    <script type="text/javascript">  
            if (document.images) {  
                img1=new Image();  
                img2=new Image();  
                img3=new Image();  
                img1.src="http://domain.tld/path/to/image-001.gif";  
                img2.src="http://domain.tld/path/to/image-002.gif";  
                img3.src="http://domain.tld/path/to/image-003.gif";  
            }    
</script>  
</div>

正如所看見，每加載一個圖片都需要創建一個變量，如“img1=new Image();”，及圖片源地址聲明，如“img3.src=“../path/to/image-003.gif”;”。參考該模式，你可根據需要加載任意多的圖片。

我們又對該方法進行了改進。將該腳本封裝入一個函數中，并使用 addLoadEvent（），延遲預加載時間，直到頁面加載完畢。

function preloader() {  
    if (document.images) {  
        var img1=new Image();  
        var img2=new Image();  
        var img3=new Image();  
        img1.src="http://domain.tld/path/to/image-001.gif";  
        img2.src="http://domain.tld/path/to/image-002.gif";  
        img3.src="http://domain.tld/path/to/image-003.gif";  
    }  
}  
function addLoadEvent(func) {  
    var oldonload=window.onload;  
    if (typeof window.onload !='function') {  
        window.onload=func;  
    } else {  
        window.onload=function() {  
            if (oldonload) {  
                oldonload();  
            }  
            func();  
        }  
    }  
}  
addLoadEvent(preloader);

方法三：使用Ajax實現預加載

上面所給出的方法似乎不夠酷，那現在來看一個使用Ajax實現圖片預加載的方法。該方法利用DOM，不僅僅預加載圖片，還會預加載CSS、JavaScript等相關的東西。使用Ajax，比直接使用JavaScript，優越之處在于JavaScript和CSS的加載不會影響到當前頁面。該方法簡潔、高效。

window.onload=function() {  
    setTimeout(function() {  
        // XHR to request a js and a CSS  
        var xhr=new XMLHttpRequest();  
        xhr.open('GET', 'http://domain.tld/preload.js');  
        xhr.send('');  
        xhr=new XMLHttpRequest();  
        xhr.open('GET', 'http://domain.tld/preload.css');  
        xhr.send('');  
        // preload image  
        new Image().src="http://domain.tld/preload.png";  
    }, 1000);  
};

上面代碼預加載了“preload.js”、“preload.css”和“preload.png”。1000毫秒的超時是為了防止腳本掛起，而導致正常頁面出現功能問題。

下面，我們看看如何用JavaScript來實現該加載過程：

window.onload=function() {  
    setTimeout(function() {  
        // reference to <head>  
        var head=document.getElementsByTagName('head')[0];  
        // a new CSS  
        var css=document.createElement('link');  
        css.type="text/css";  
        css.rel="stylesheet";  
        css.href="http://domain.tld/preload.css";  
        // a new JS  
        var js=document.createElement("script");  
        js.type="text/javascript";  
        js.src="http://domain.tld/preload.js";  
        // preload JS and CSS  
        head.appendChild(css);  
        head.appendChild(js);  
        // preload image  
        new Image().src="http://domain.tld/preload.png";  
    }, 1000); 
};

這里，我們通過DOM創建三個元素來實現三個文件的預加載。正如上面提到的那樣，使用Ajax，加載文件不會應用到加載頁面上。從這點上看，Ajax方法優越于JavaScript。

- End -

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