JS `Code Caching` `Script Streaming` `Optimization` 对大型应用启动速度的提升

观众朋友们，晚上好！我是你们的老朋友，今天咱们聊聊怎么让你的大型 JS 应用跑得更快，更快，再快一点！毕竟，谁也不想对着白屏发呆，对吧？

咱们今天的主题是：JS Code Caching、Script Streaming 和 Optimization 如何提升大型应用的启动速度。这三个家伙，个个都是加速神器，用好了能让你的应用起飞。

一、Code Caching：让浏览器记住你的代码

想象一下，你每天都要去同一家咖啡店买咖啡。第一次去，你得排队，点单，付钱，等等等。但是，如果你是老顾客，店员认识你，直接给你来一杯，是不是快多了？

Code Caching 就是让浏览器记住你的 JS 代码，下次再访问你的应用，就不用重新下载、解析和编译了。浏览器会把编译好的代码缓存起来，下次直接用。

1. 它是怎么工作的？

简单来说，浏览器会把 JS 代码的编译结果（比如字节码或者机器码）存储在硬盘上。当用户再次访问同一个网站时，浏览器会先检查缓存里有没有对应的代码。如果有，就直接从缓存里读取，跳过下载、解析和编译的步骤。

2. 怎么开启 Code Caching？

好消息是，Code Caching 默认是开启的！现代浏览器（Chrome, Firefox, Safari, Edge）都支持。但有些情况下，它可能会被禁用。比如：

禁用缓存: 如果你在开发者工具里禁用了缓存，或者使用了 Cache-Control: no-store 等 HTTP 头部，Code Caching 就不会生效。
HTTPS 证书问题: 如果你的 HTTPS 证书有问题（比如过期或者无效），浏览器可能会禁用 Code Caching，以防止安全风险。
代码变更: 如果你的 JS 代码发生了变化，浏览器会重新下载、解析和编译，并更新缓存。

3. 如何优化 Code Caching？

虽然 Code Caching 默认开启，但我们可以通过一些手段来更好地利用它：

使用 HTTP 缓存策略: 合理设置 Cache-Control 和 Expires 头部，告诉浏览器哪些资源可以缓存，缓存多久。
使用内容哈希 (Content Hash): 在文件名中包含文件的哈希值。这样，只要文件内容不变，文件名就不会变，浏览器就可以一直使用缓存。
- 例如， app.js 变成 app.e3b0c44298fc1c149afbf4c8996fb92427ae41e4649b934ca495991b7852b855.js。这样一来，只要文件内容改变，哈希值就会改变，文件名也会随之改变，浏览器就会知道要重新下载。
避免动态引入: 尽量避免在运行时动态引入 JS 模块。动态引入会增加额外的网络请求和解析开销，而且可能会影响 Code Caching 的效果。
合理分包: 把你的 JS 代码分成多个小文件。这样，只有修改过的文件才需要重新下载，其他文件可以继续使用缓存。

4. 例子：使用 Webpack 实现内容哈希

如果你使用 Webpack 打包你的 JS 代码，可以使用 [contenthash] 占位符来生成带哈希值的文件名：

// webpack.config.js
module.exports = {
  output: {
    filename: 'bundle.[contenthash].js',
    path: path.resolve(__dirname, 'dist'),
  },
};

这样，Webpack 就会生成类似 bundle.e3b0c44298fc1c149afbf4c8996fb92427ae41e4649b934ca495991b7852b855.js 的文件名。

二、Script Streaming：一边下载，一边解析

想象一下，你点了一份外卖披萨。传统的做法是，外卖小哥先把整个披萨送到你家，你才能开始吃。但如果有了 Script Streaming，外卖小哥可以一边送披萨，你一边开始吃第一块，是不是更爽？

Script Streaming 就是让浏览器一边下载 JS 代码，一边解析和编译。这样，浏览器不用等整个文件下载完才能开始执行，可以更快地渲染页面。

1. 它是怎么工作的？

以前，浏览器必须等整个 JS 文件下载完，才能开始解析和编译。 Script Streaming 打破了这个限制，浏览器可以从文件开头开始解析，即使文件还没完全下载完。

2. 怎么开启 Script Streaming？

Script Streaming 也是默认开启的！现代浏览器都支持。但它也有一些限制：

HTTP/2 或 HTTP/3: Script Streaming 需要使用 HTTP/2 或 HTTP/3 协议。这两种协议支持多路复用，可以同时传输多个数据流。
正确的 Content-Type: 服务器需要设置正确的 Content-Type 头部，告诉浏览器这是一个 JS 文件。通常是 Content-Type: application/javascript。
避免阻塞解析: 有些 JS 代码可能会阻塞解析，比如 document.write。尽量避免使用这些代码，以充分利用 Script Streaming 的优势。

3. 如何优化 Script Streaming？

使用 HTTP/2 或 HTTP/3: 确保你的服务器支持 HTTP/2 或 HTTP/3 协议。
启用 Gzip 或 Brotli 压缩: 压缩 JS 代码可以减少文件大小，加快下载速度，从而提高 Script Streaming 的效率。
优化代码结构: 把需要立即执行的代码放在文件开头，这样浏览器可以更快地渲染页面。
避免长任务: 把耗时的任务分解成多个小任务，避免阻塞主线程。可以使用 setTimeout 或 requestAnimationFrame 来实现。

4. 例子：使用 Gzip 压缩

大多数服务器都支持 Gzip 压缩。你只需要在服务器配置中启用 Gzip 即可。例如，在 Nginx 中，你可以这样配置：

gzip on;
gzip_types application/javascript;

三、Optimization：代码优化永无止境

Code Caching 和 Script Streaming 都是浏览器层面的优化。但我们也可以从代码层面入手，让我们的 JS 代码更精简、更高效。

1. 代码压缩 (Minification):

删除代码中的空格、注释和换行符，缩短变量名，从而减少文件大小。

// 原始代码
function add(a, b) {
  // 这是一个加法函数
  return a + b;
}

// 压缩后的代码
function add(a,b){return a+b;}

2. 代码混淆 (Obfuscation):

把代码变得难以阅读和理解，增加逆向工程的难度。

// 原始代码
function add(a, b) {
  return a + b;
}

// 混淆后的代码
var _0x4c7c = ["x72x65x74x75x72x6e", "x61x64x64"];
function _0x2a5d(_0x3e38, _0x1573) {
  return _0x3e38 + _0x1573;
}

3. Tree Shaking:

移除代码中未使用的部分。

// module.js
export function add(a, b) {
  return a + b;
}

export function subtract(a, b) {
  return a - b;
}

// app.js
import { add } from './module.js';

console.log(add(1, 2));

// Tree Shaking 后的代码
// app.js
import { add } from './module.js';

console.log(add(1, 2));

在这个例子中，subtract 函数没有被使用，Tree Shaking 会把它移除。

4. 代码分割 (Code Splitting):

把你的代码分成多个小文件，按需加载。

按路由分割: 把不同路由的代码分成不同的文件。当用户访问某个路由时，才加载对应的代码。
按组件分割: 把不同的组件的代码分成不同的文件。当组件被渲染时，才加载对应的代码。
公共模块提取: 把多个模块共用的代码提取成一个单独的文件。这样可以避免重复加载。

5. 选择合适的数据结构和算法:

不同的数据结构和算法对性能有很大的影响。例如，使用 Map 代替 Object 来存储键值对，使用 Set 代替 Array 来存储唯一值。

6. 减少 DOM 操作:

DOM 操作是很耗时的。尽量减少 DOM 操作的次数。可以使用 DocumentFragment 来批量更新 DOM。

7. 使用 Web Workers:

把耗时的任务放在 Web Workers 中执行，避免阻塞主线程。

8. 避免内存泄漏:

内存泄漏会导致应用越来越慢。及时释放不再使用的内存。

9. 使用 Profiling 工具:

使用 Chrome DevTools 等 Profiling 工具来分析你的代码，找出性能瓶颈。

10. 例子：使用 Webpack 实现代码分割

// webpack.config.js
module.exports = {
  entry: {
    main: './src/index.js',
  },
  output: {
    filename: '[name].bundle.js',
    path: path.resolve(__dirname, 'dist'),
  },
  optimization: {
    splitChunks: {
      chunks: 'all',
    },
  },
};

这样，Webpack 会自动把你的代码分成多个文件，并提取公共模块。

总结:

技术	作用	优化建议
Code Caching	让浏览器记住你的 JS 代码，下次访问时直接从缓存读取。	使用 HTTP 缓存策略、使用内容哈希、避免动态引入、合理分包。
Script Streaming	让浏览器一边下载 JS 代码，一边解析和编译。	使用 HTTP/2 或 HTTP/3、启用 Gzip 或 Brotli 压缩、优化代码结构、避免长任务。
Optimization	代码优化永无止境，包括代码压缩、代码混淆、Tree Shaking、代码分割、选择合适的数据结构和算法、减少 DOM 操作、使用 Web Workers、避免内存泄漏、使用 Profiling 工具。	具体问题具体分析，针对不同的场景选择不同的优化方法。

各位，今天的讲座就到这里。希望这些技巧能帮助你打造更快、更流畅的 Web 应用。记住，性能优化是一个持续的过程，需要不断地学习和实践。祝大家编码愉快！散会！

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