隨著移動(dòng)設(shè)備性能不斷增強(qiáng)，web 頁面的性能體驗(yàn)逐漸變得可以接受，又因?yàn)?web 開發(fā)模式的諸多好處(跨平臺，動(dòng)態(tài)更新，減體積，***擴(kuò)展)，APP 客戶端里出現(xiàn)越來越多內(nèi)嵌 web 頁面(為了配上當(dāng)前流行的說法，以下把所有網(wǎng)頁都稱為 H5 頁面，雖然可能跟 H5 沒關(guān)系)，很多 APP 把一些功能模塊改成用 H5 實(shí)現(xiàn)。

雖然說 H5 頁面性能變好了，但如果沒針對性地做一些優(yōu)化，體驗(yàn)還是很糟糕的，主要兩部分體驗(yàn)：

• 頁面啟動(dòng)白屏?xí)r間：打開一個(gè) H5 頁面需要做一系列處理，會(huì)有一段白屏?xí)r間，體驗(yàn)糟糕。
• 響應(yīng)流暢度：由于 webkit 的渲染機(jī)制，單線程，歷史包袱等原因，頁面刷新/交互的性能體驗(yàn)不如原生。

本文先不討論第二點(diǎn)，只討論***點(diǎn)，怎樣減少白屏?xí)r間。對 APP 里的一些使用 H5 實(shí)現(xiàn)的功能模塊，怎樣加快它們的啟動(dòng)速度，讓它們啟動(dòng)的體驗(yàn)接近原生。

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過程

為什么打開一個(gè) H5 頁面會(huì)有一長段白屏?xí)r間?因?yàn)樗隽撕芏嗍虑椋蟾攀牵?/p>

• 初始化 webview -> 請求頁面 -> 下載數(shù)據(jù) -> 解析HTML -> 請求 js/css 資源 -> dom 渲染 -> 解析 JS 執(zhí)行 -> JS 請求數(shù)據(jù) -> 解析渲染 -> 下載渲染圖片
• 一些簡單的頁面可能沒有 JS 請求數(shù)據(jù) 這一步，但大部分功能模塊應(yīng)該是有的，根據(jù)當(dāng)前用戶信息，JS 向后臺請求相關(guān)數(shù)據(jù)再渲染，是常規(guī)開發(fā)方式。
• 一般頁面在 dom 渲染后能顯示雛形，在這之前用戶看到的都是白屏，等到下載渲染圖片后整個(gè)頁面才完整顯示，首屏秒開優(yōu)化就是要減少這個(gè)過程的耗時(shí)。

前端優(yōu)化

上述打開一個(gè)頁面的過程有很多優(yōu)化點(diǎn)，包括前端和客戶端，常規(guī)的前端和后端的性能優(yōu)化在桌面時(shí)代已經(jīng)有***實(shí)踐，主要的是：

• 降低請求量： 合并資源，減少 HTTP 請求數(shù)，minify / gzip 壓縮，webP，lazyLoad。
• 加快請求速度： 預(yù)解析DNS，減少域名數(shù)，并行加載，CDN 分發(fā)。
• 緩存： HTTP 協(xié)議緩存請求，離線緩存 manifest，離線數(shù)據(jù)緩存localStorage。
• 渲染： JS/CSS優(yōu)化，加載順序，服務(wù)端渲染，pipeline。

其中對首屏啟動(dòng)速度影響***的就是網(wǎng)絡(luò)請求，所以優(yōu)化的重點(diǎn)就是緩存，這里著重說一下前端對請求的緩存策略。我們再細(xì)分一下，分成 HTML 的緩存，JS/CSS/image 資源的緩存，以及 json 數(shù)據(jù)的緩存。

HTML 和 JS/CSS/image 資源都屬于靜態(tài)文件，HTTP 本身提供了緩存協(xié)議，瀏覽器實(shí)現(xiàn)了這些協(xié)議，可以做到靜態(tài)文件的緩存，具體可以參考 這里 ，總的來說，就是兩種緩存：

• 詢問是否有更新：根據(jù) If-Modified-Since / ETag 等協(xié)議向后端請求詢問是否有更新，沒有更新返回304，瀏覽器使用本地緩存。
• 直接使用本地緩存：根據(jù)協(xié)議里的 Cache-Control / Expires 字段去確定多長時(shí)間內(nèi)可以不去發(fā)請求詢問更新，直接使用本地緩存。

前端能做的***限度的緩存策略是：HTML 文件每次都向服務(wù)器詢問是否有更新，JS/CSS/Image資源文件則不請求更新，直接使用本地緩存。那 JS/CSS 資源文件如何更新?常見做法是在在構(gòu)建過程中給每個(gè)資源文件一個(gè)版本號或hash值，若資源文件有更新，版本號和 hash 值變化，這個(gè)資源請求的 URL 就變化了，同時(shí)對應(yīng)的 HTML 頁面更新，變成請求新的資源URL，資源也就更新了。

json 數(shù)據(jù)的緩存可以用 localStorage 緩存請求下來的數(shù)據(jù)，可以在***顯示時(shí)先用本地?cái)?shù)據(jù)，再請求更新，這都由前端 JS 控制。

這些緩存策略可以實(shí)現(xiàn) JS/CSS 等資源文件以及用戶數(shù)據(jù)的緩存的全緩存，可以做到每次都直接使用本地緩存數(shù)據(jù)，不用等待網(wǎng)絡(luò)請求。但 HTML 文件的緩存做不到，對于 HTML 文件，如果把 Expires / max-age 時(shí)間設(shè)長了，長時(shí)間只使用本地緩存，那更新就不及時(shí)，如果設(shè)短了，每次打開頁面都要發(fā)網(wǎng)絡(luò)請求詢問是否有更新，再確定是否使用本地資源，一般前端在這里的策略是每次都請求，這在弱網(wǎng)情況下用戶感受到的白屏?xí)r間仍然會(huì)很長。所以 HTML 文件的“緩存”和跟“更新”間存在矛盾。

客戶端優(yōu)化

接著輪到客戶端出場了，桌面時(shí)代受限于瀏覽器，H5 頁面無法做更多的優(yōu)化，現(xiàn)在 H5 頁面是內(nèi)嵌在客戶端 APP 上，客戶端有更多的權(quán)限，于是客戶端上可以超出瀏覽器的范圍，做更多的優(yōu)化。

HTML 緩存

先接著緩存說，在客戶端有更自由的緩存策略，客戶端可以攔截 H5 頁面的所有請求，由自己管理緩存，針對上述 HTML 文件的“緩存”和“更新”之間的矛盾，我們可以用這樣的策略解決：

1. 在客戶端攔截請求，***請求 HTML 文件后緩存數(shù)據(jù)，第二次不發(fā)請求，直接使用緩存數(shù)據(jù)。
2. 什么時(shí)候去請求更新?這個(gè)更新請求可以客戶端自由控制策略，可以在使用本地緩存打開本地頁面后再在后臺發(fā)起請求詢問更新緩存，下次打開時(shí)生效;也可以在 APP 啟動(dòng)時(shí)或某個(gè)時(shí)機(jī)在后臺去發(fā)起請求預(yù)更新，提升用戶訪問***代碼的幾率。

這樣看起來已經(jīng)比較***了，HTML 文件在用客戶端的策略緩存，其余資源和數(shù)據(jù)沿用上述前端的緩存方式，這樣一個(gè) H5 頁面第二次訪問從 HTML 到 JS/CSS/Image 資源，再到數(shù)據(jù)，都可以直接從本地讀取，無需等待網(wǎng)絡(luò)請求，同時(shí)又能保持盡可能的實(shí)時(shí)更新，解決了緩存問題，大大提升 H5 頁面首屏啟動(dòng)速度。

問題

上述方案似乎已完整解決緩存問題，但實(shí)際上還有很多問題：

• 沒有預(yù)加載： ***次打開的體驗(yàn)很差，所有數(shù)據(jù)都要從網(wǎng)絡(luò)請求。
• 緩存不可控： 緩存的存取由系統(tǒng) webview 控制，無法控制它的緩存邏輯，帶來的問題包括： i. 清理邏輯不可控，緩存空間有限，可能緩存幾張大圖片后，重要的 HTML/JS/CSS 緩存就被清除了。 ii.磁盤 IO 無法控制，無法從磁盤預(yù)加載數(shù)據(jù)到內(nèi)存。
• 更新體驗(yàn)差： 后臺 HTML/JS/CSS 更新時(shí)全量下載，數(shù)據(jù)量大，弱網(wǎng)下載耗時(shí)長。
• 無法防劫持： 若 HTML 頁面被運(yùn)營商或其他第三方劫持，將長時(shí)間緩存劫持的頁面。

這些問題在客戶端上都是可以被解決的，只不過有點(diǎn)麻煩，簡單描述下：

1. 可以配置一個(gè)預(yù)加載列表，在APP啟動(dòng)或某些時(shí)機(jī)時(shí)提前去請求，這個(gè)預(yù)加載列表需要包含所需 H5 模塊的頁面和資源，還需要考慮到一個(gè)H5模塊有多個(gè)頁面的情況，這個(gè)列表可能會(huì)很大，也需要工具生成和管理這個(gè)預(yù)加載列表。
2. 客戶端可以接管所有請求的緩存，不走 webview 默認(rèn)緩存邏輯，自行實(shí)現(xiàn)緩存機(jī)制，可以分緩存優(yōu)先級以及緩存預(yù)加載。
3. 可以針對每個(gè) HTML 和資源文件做增量更新，只是實(shí)現(xiàn)和管理起來比較麻煩。
4. 在客戶端使用 httpdns + https 防劫持。

上面的解決方案實(shí)現(xiàn)起來十分繁瑣，原因就是各個(gè) HTML 和資源文件很多很分散，管理困難，有個(gè)較好的方案可以解決這些問題，就是離線包。

離線包

既然很多問題都是文件分散管理困難引起，而我們這里的使用場景是使用 H5 開發(fā)功能模塊，那很容易想到把一個(gè)個(gè)功能模塊的所有相關(guān)頁面和資源打包下發(fā)，這個(gè)壓縮包可以稱為功能模塊的離線包。使用離線包的方案，可以相對較簡單地解決上述幾個(gè)問題：

1. 可以預(yù)先下載整個(gè)離線包，只需要按業(yè)務(wù)模塊配置，不需要按文件配置，離線包包含業(yè)務(wù)模塊相關(guān)的所有頁面，可以一次性預(yù)加載。
2. 離線包核心文件和頁面動(dòng)態(tài)的圖片資源文件緩存分離，可以更方便地管理緩存，離線包也可以整體提前加載進(jìn)內(nèi)存，減少磁盤 IO 耗時(shí)。
3. 離線包可以很方便地根據(jù)版本做增量更新。
4. 離線包以壓縮包的方式下發(fā)，同時(shí)會(huì)經(jīng)過加密和校驗(yàn)，運(yùn)營商和第三方無法對其劫持篡改。

到這里，對于使用 H5 開發(fā)功能模塊，離線包是一個(gè)挺不錯(cuò)的方案了，簡單復(fù)述一下離線包的方案：

1. 后端使用構(gòu)建工具把同一個(gè)業(yè)務(wù)模塊相關(guān)的頁面和資源打包成一個(gè)文件，同時(shí)對文件加密/簽名。
2. 客戶端根據(jù)配置表，在自定義時(shí)機(jī)去把離線包拉下來，做解壓/解密/校驗(yàn)等工作。
3. 根據(jù)配置表，打開某個(gè)業(yè)務(wù)時(shí)轉(zhuǎn)接到打開離線包的入口頁面。
4. 攔截網(wǎng)絡(luò)請求，對于離線包已經(jīng)有的文件，直接讀取離線包數(shù)據(jù)返回，否則走 HTTP 協(xié)議緩存邏輯。
5. 離線包更新時(shí)，根據(jù)版本號后臺下發(fā)兩個(gè)版本間的 diff 數(shù)據(jù)，客戶端合并，增量更新。

更多優(yōu)化

離線包方案在緩存上已經(jīng)做得差不多了，還可以再配上一些細(xì)節(jié)優(yōu)化：

公共資源包

每個(gè)包都會(huì)使用相同的 JS 框架和 CSS 全局樣式，這些資源重復(fù)在每一個(gè)離線包出現(xiàn)太浪費(fèi)，可以做一個(gè)公共資源包提供這些全局文件。

預(yù)加載 webview

無論是 iOS 還是 Android，本地 webview 初始化都要不少時(shí)間，可以預(yù)先初始化好 webview。這里分兩種預(yù)加載：

1. ***預(yù)加載：在一個(gè)進(jìn)程內(nèi)***初始化 webview 與第二次初始化不同，***會(huì)比第二次慢很多。原因預(yù)計(jì)是 webview ***初始化后，即使 webview 已經(jīng)釋放，但一些多 webview 共用的全局服務(wù)或資源對象仍沒有釋放，第二次初始化時(shí)不需要再生成這些對象從而變快。我們可以在 APP 啟動(dòng)時(shí)預(yù)先初始化一個(gè) webview 然后釋放，這樣等用戶真正走到 H5 模塊去加載 webview時(shí)就變快了。
2. webview 池：可以用兩個(gè)或多個(gè) webview 重復(fù)使用，而不是每次打開 H5 都新建 webview。不過這種方式要解決頁面跳轉(zhuǎn)時(shí)清空上一個(gè)頁面，另外若一個(gè) H5 頁面上 JS 出現(xiàn)內(nèi)存泄漏，就影響到其他頁面，在 APP 運(yùn)行期間都無法釋放了。

預(yù)加載數(shù)據(jù)

理想情況下離線包的方案***次打開時(shí)所有 HTML/JS/CSS 都使用本地緩存，無需等待網(wǎng)絡(luò)請求，但頁面上的用戶數(shù)據(jù)還是需要實(shí)時(shí)拉，這里可以做個(gè)優(yōu)化，在 webview 初始化的同時(shí)并行去請求數(shù)據(jù)，webview 初始化是需要一些時(shí)間的，這段時(shí)間沒有任何網(wǎng)絡(luò)請求，在這個(gè)時(shí)機(jī)并行請求可以節(jié)省不少時(shí)間。

具體實(shí)現(xiàn)上，首先可以在配置表注明某個(gè)離線包需要預(yù)加載的 URL，客戶端在 webview 初始化同時(shí)發(fā)起請求，請求由一個(gè)管理器管理，請求完成時(shí)緩存結(jié)果，然后 webview 在初始化完畢后開始請求剛才預(yù)加載的 URL，客戶端攔截到請求，轉(zhuǎn)接到剛才提到的請求管理器，若預(yù)加載已完成就直接返回內(nèi)容，若未完成則等待。

Fallback

如果用戶訪問某個(gè)離線包模塊時(shí)，這個(gè)離線包還沒有下載，或配置表檢測到已有新版本但本地是舊版本的情況如何處理?幾種方案：

• 簡單的方案是如果本地離線包沒有或不是***，就同步阻塞等待下載***離線包。這種用戶打開的體驗(yàn)更差了，因?yàn)殡x線包體積相對較大。
• 也可以是如果本地有舊包，用戶本次就直接使用舊包，如果沒有再同步阻塞等待，這種會(huì)導(dǎo)致更新不及時(shí)，無法確保用戶使用***版本。
• 還可以對離線包做一個(gè)線上版本，離線包里的文件在服務(wù)端有一一對應(yīng)的訪問地址，在本地沒有離線包時(shí)，直接訪問對應(yīng)的線上地址，跟傳統(tǒng)打開一個(gè)在線頁面一樣，這種體驗(yàn)相對等待下載整個(gè)離線包較好，也能保證用戶訪問到***。
• 第三種 Fallback 的方式還帶來兜底的好處，在一些意外情況離線包出錯(cuò)的時(shí)候可以直接訪問線上版本，功能不受影響，此外像公共資源包更新不及時(shí)導(dǎo)致版本沒有對應(yīng)上時(shí)也可以直接訪問線上版本，是個(gè)不錯(cuò)的兜底方案。

上述幾種方案策略也可以混著使用，看業(yè)務(wù)需求。

使用客戶端接口

網(wǎng)路和存儲(chǔ)接口如果使用 webkit 的 ajax 和 localStorage 會(huì)有不少限制，難以優(yōu)化，可以在客戶端提供這些接口給 JS，客戶端可以在網(wǎng)絡(luò)請求上做像 DNS 預(yù)解析/IP直連/長連接/并行請求等更細(xì)致的優(yōu)化，存儲(chǔ)也使用客戶端接口也能做讀寫并發(fā)/用戶隔離等針對性優(yōu)化。

服務(wù)端渲染

早期 web 頁面里，JS 只是負(fù)責(zé)交互，所有內(nèi)容都是直接在 HTML 里，到現(xiàn)代 H5 頁面，很多內(nèi)容已經(jīng)依賴 JS 邏輯去決定渲染什么，例如等待 JS 請求 JSON 數(shù)據(jù)，再拼接成 HTML 生成 DOM 渲染到頁面上，于是頁面的渲染展現(xiàn)就要等待這一整個(gè)過程，這里有一個(gè)耗時(shí)，減少這里的耗時(shí)也是白屏優(yōu)化的范圍之內(nèi)。

優(yōu)化方法可以是人為減少 JS 渲染邏輯，也可以是更徹底地，回歸到原始，所有內(nèi)容都由服務(wù)端返回的 HTML 決定，無需等待 JS 邏輯，稱之為服務(wù)端渲染。是否做這種優(yōu)化視業(yè)務(wù)情況而定，畢竟這種會(huì)帶來開發(fā)模式變化/流量增大/服務(wù)端開銷增大這些負(fù)面影響。手Q的部分頁面就是使用服務(wù)端渲染的方式，稱為動(dòng)態(tài)直出，見 文章 。

***

從前端優(yōu)化，到客戶端緩存，到離線包，到更多的細(xì)節(jié)優(yōu)化，做到上述這些點(diǎn)，H5 頁面在啟動(dòng)上差不多可以媲美原生的體驗(yàn)了。

總結(jié)起來，大體優(yōu)化思路就是：緩存/預(yù)加載/并行，緩存一切網(wǎng)絡(luò)請求，盡量在用戶打開之前就加載好所有內(nèi)容，能并行做的事不串行做。這里有些優(yōu)化手段需要做好一整套工具和流程支持，需要跟開發(fā)效率權(quán)衡，視實(shí)際需求優(yōu)化。

另外上述討論的是針對功能模塊類的 H5 頁面秒開的優(yōu)化方案，客戶端 APP 上除了功能模塊，其他一些像營銷活動(dòng)/外部接入的 H5 頁面可能有些優(yōu)化點(diǎn)就不適用，還需要視實(shí)際情況和需求而定。另外微信小程序就是屬于功能模塊的類別，差不多是這個(gè)套路。

這里討論了 H5 頁面首屏啟動(dòng)時(shí)間的優(yōu)化，上述優(yōu)化過后，基本上耗時(shí)只剩 webview 本身的啟動(dòng)/渲染機(jī)制問題了，這個(gè)問題跟后續(xù)的響應(yīng)流暢度的問題一起屬于另一個(gè)優(yōu)化范圍，就是類 RN / Weex 這樣的方案，有機(jī)會(huì)再探討。