網站開發基礎知識：突破JavaScript效能瓶頸，加速網站性能與加載速度

在優化網站性能及加載速度的過程中，大家往往聚焦於圖像優化、CSS性能提升以及HTTP緩存等技術。然而，JavaScript性能問題同樣是影響網站速度的關鍵因素之一。那麼，如何突破JavaScript性能瓶頸，從而顯著提升網站的整體性能。

網站開發基礎知識：什麼是JavaScrip？

JavaScript是一種輕量級、解釋型或即時編譯型的編程語言，由網景公司的布蘭登·艾奇在1995年設計，並作為瀏覽器的一部分，用於為網頁添加動態內容和交互性。如今，JavaScript已成為前端開發的核心技術之一，廣泛應用於Web開發，並且支持伺服器端編程（如Node.js）和移動應用開發（如通過React Native等框架）。

在Web開發中，JavaScript扮演着至關重要的角色。它允許開發者創建動態和交互式的網頁，包括表單驗證、動畫效果、動態內容更新等。此外，通過AJAX（Asynchronous JavaScript and XML）技術，JavaScript可以與伺服器進行異步通信，從而在不重新加載整個頁面的情況下更新網頁內容。隨着Web技術的不斷髮展，JavaScript的應用場景也在不斷擴展，已成為現代Web開發中不可或缺的一部分。

網站開發基礎知識：哪些網站開發策略能夠突破破JavaScript性能瓶頸？

1. 長任務優化

長任務是指JavaScript操作長時間佔用主線程，導致用户界面無響應。當主線程忙碌時，它無法及時處理用户交互或執行其他重要的渲染任務，從而引發頁面響應延遲。

【解決方案】

A. 任務拆分：通過使用request Animation Frame、set Time out或set Interval等方法，將大型任務拆分成多個小型任務，讓主線程有機會處理其他任務。

request Animation Frame可以在瀏覽器下次重繪之前調用指定的回調函數，從而優化動畫和頁面渲染性能；set Timeout和set Interval則可以將任務延遲執行或週期性執行，以避免長時間佔用主線程。

B. Web Workers：利用Web Workers在後台執行JavaScript，從而釋放主線程以處理用户交互和渲染，但需要注意它們與主線程之間的通信成本。

C. 減少DOM大小：通過優化HTML結構、合併相似DOM元素、使用CSS減少元素數量等方式來少頁面上的DOM元素數量，從而降低瀏覽器的渲染工作量。

D. 消除佈局抖動：通過減少DOM操作次數、使用CSS動畫替代JavaScript動畫等方式，可以降低佈局抖動的發生頻率，避免影響頁面性能。

E. 使用高效的CSS選擇器：複雜的選擇器會增加瀏覽器的解析和匹配時間，因此儘量使用簡潔的選擇器或避免嵌套過深的選擇器等方式，可以提高選擇元素的效率。

2. JavaScript程式碼總量優化

當JavaScript程式碼總量過大時，容易導致下載時間延長、解析和執行時間增加，從而影響網站性能。

【解決方案】

A. 代碼分割：代碼分割可以將大型應用拆分成多個小型模塊，並根據需要動態加載「import()」這些模塊，不僅可以減少初始加載時間，還可以提高應用的響應速度和可擴展性。

B. 延遲加載：通過使用「link rel="preload"」、「link rel="prefetch"」等HTML標籤或JavaScript的lazy屬性，將非關鍵資源（如圖像、視頻等）推遲到需要時再加載，有助於減少初始加載時間。

C. 移除未使用的代碼：在構建過程中移除未使用的代碼，有助於減小JavaScript代碼的體積和解析時間，從而提高頁面性能。

D. 減少對自定義JavaScript代碼的依賴：通過利用瀏覽器提供的本地功能來實現常見的功能和模式，如使用CSS網格來實現複雜的頁面佈局，或者使用原生延遲加載來加載圖像等，可以減少對JavaScript代碼的依賴，從而提高頁面性能和用户體驗。

3. 水合問題優化

水合是指將JavaScript功能附加到伺服器渲染的HTML過程，使HTML在客户端上變得互動。雖然水合可以補充伺服器端渲染（SSR）的優勢，但它也可能引入性能問題，如文檔大小增加、互動延遲以及浪費的重建等。

【解決方案】

A. 減少水合負載：通過減少水合負載，可以降低客户端的渲染和交互成本。這裏建議使用漸進水合或選擇性水合技術，以優先對應用中最關鍵的部分進行水合，確保不太重要的組件推遲到稍後進行。

漸進水合是指逐步將服務器渲染的HTML轉換為客户端渲染的組件，而選擇性水合則是指僅對需要互動的部分進行水合。

B. 島嶼架構：島嶼架構是指將頁面劃分為靜態和動態兩部分，其中靜態部分由服務器直接渲染，而動態部分則通過客户端JavaScript進行水合。通過合理劃分靜態和動態內容，可以降低整體水合成本並提高頁面性能。

C. 探索可恢復性框架：採取如React、Vue等的現代前端框架，從而僅更新需要變化的部分而不是整個DOM，這可以以降低重建成本並提高頁面性能。

4. 伺服器端渲染優化

在某些情況下，可能需要放棄複雜的框架，轉而使用具有普通客户端JavaScript的伺服器端渲染應用程序。

【解決方案】

A. 使用常規超鏈接和表單提交進行導航：通過使用常規的超鏈接和表單提交，可以讓用户通過瀏覽器的前進和後退按鈕來瀏覽頁面，同時也有助於搜索引擎抓取和索引頁面內容。

B. 實現視圖轉換API以實現平滑的頁面轉換：通過實現視圖轉換API，可以在不重新加載整個頁面的情況下更新頁面內容，從而提高頁面性能和用户體驗。

C. 僅在絕對必要時才添加一層JavaScript：通過優化JavaScript代碼和減少不必要的庫和框架依賴，可以降低頁面的複雜性和加載時間。同時，也可以考慮使用輕量級的前端框架或庫來替代複雜的框架，以提高頁面性能和可維護性。

D. 使用Hotwire、Stimulus和Turbolinks等工具：這些工具旨在簡化Web應用的開發，同時提供接近單頁應用（SPA）的用户體驗，但無需使用複雜的JavaScript框架。

​Hotwire是一個框架集合，包括Turbo和Stimulus等組件；Stimulus是一個輕量級的JavaScript控制器庫；Turbolinks則可以使頁面之間的導航更加快速。通過使用這些工具，可以進一步優化服務器端渲染應用的性能和用户體驗。

此外，還可以利用HTTP緩存（如ETags、Cache-Control頭）和瀏覽器緩存機制來減少服務器的負載和加快頁面加載速度。通過合理設置HTTP緩存頭和使用瀏覽器提供的緩存機制，可以減少對服務器的請求次數和傳輸數據量，從而加快頁面加載速度並提高用户體驗。

突破JavaScript性能瓶頸是提升網站性能和加載速度的關鍵。通過優化長任務、減少JavaScript程式碼總量、解決水合問題以及優化伺服器端渲染等策略，可以顯著降低頁面的加載時間和響應時間，提高用户體驗和搜索引擎優化效果。同時，也需要不斷關注新技術和最佳實踐的發展，以便及時應用並優化網站性能。