了解 JavaScript 如何影响核心 Web 指标，并学习优化策略以提升用户体验。
浏览器性能指标：JavaScript 对核心 Web 指标的影响
在当今的数字环境中，网站性能至关重要。加载缓慢或无响应的网站会导致用户沮丧、跳出率增高，并最终造成收入损失。核心 Web 指标 (Core Web Vitals, CWV) 是由 Google 定义的一组指标，用于衡量与加载、交互性和视觉稳定性相关的用户体验 (UX)。JavaScript 虽然对现代 Web 开发至关重要，但它会显著影响这些指标。本综合指南将探讨 JavaScript 与核心 Web 指标之间的关系，并提供可行的优化见解。
理解核心 Web 指标
核心 Web 指标为衡量网站性能提供了一个统一的框架。它们不仅仅关注原始速度，更侧重于用户的感知体验。三个关键指标是：
- 最大内容绘制 (LCP)：衡量从页面首次开始加载到视口内最大内容元素（图像、视频、块级文本）变得可见所需的时间。良好的 LCP 分数应为 2.5 秒或更短。
- 首次输入延迟 (FID)：衡量从用户首次与页面交互（例如，点击链接、轻触按钮）到浏览器能够响应此次交互的时间。良好的 FID 分数应为 100 毫秒或更短。
- 累积布局偏移 (CLS)：衡量在页面生命周期内发生的所有意外布局偏移的总量。良好的 CLS 分数应为 0.1 或更低。
这些指标对于搜索引擎优化 (SEO) 至关重要，因为 Google 将它们用作排名信号。优化 CWV 不仅能改善用户体验，还有助于您的网站在搜索结果中获得更高的排名。
JavaScript 对核心 Web 指标的影响
JavaScript 是一种功能强大的语言，能够实现动态和交互式的 Web 体验。然而，优化不佳的 JavaScript 会对核心 Web 指标产生负面影响。
最大内容绘制 (LCP)
JavaScript 会通过以下几种方式延迟 LCP：
- 阻塞渲染的资源：在 HTML 的 <head> 中加载且没有
async或defer属性的 JavaScript 文件会阻止浏览器渲染页面。这是因为浏览器必须先下载、解析和执行这些脚本，然后才能向用户显示任何内容。 - 繁重的 JavaScript 执行：长时间运行的 JavaScript 任务会阻塞主线程，阻止浏览器快速渲染最大内容元素。
- 使用 JavaScript 懒加载图片：虽然懒加载可以改善初始加载时间，但如果实现不当，可能会延迟 LCP。例如，如果 LCP 元素是一张被懒加载的图片，那么只有在 JavaScript 运行后才会获取该图片，这可能会延迟 LCP。
- 使用 JavaScript 加载字体：使用 JavaScript 动态加载字体（例如，使用 Font Face Observer）可能会延迟 LCP，如果 LCP 元素中使用了该字体。
示例：假设一个新闻网站将一张大型主图和文章标题作为 LCP 元素。如果该网站在加载图片之前加载了一个大型 JavaScript 包来处理分析或广告，LCP 就会被延迟。对于网络连接较慢地区（例如，东南亚或非洲部分地区）的用户来说，这种延迟会更加明显。
首次输入延迟 (FID)
FID 直接受到浏览器主线程变为空闲并响应用户输入所需时间的影响。JavaScript 在主线程活动中扮演着主要角色。
- 长任务：长任务是指执行时间超过 50 毫秒的 JavaScript 代码块。这些任务会阻塞主线程，使浏览器在此期间无法响应用户输入。
- 第三方脚本：第三方脚本（例如，分析、广告、社交媒体小部件）通常会执行复杂的 JavaScript 代码，这可能会阻塞主线程并增加 FID。
- 复杂的事件处理程序：效率低下或优化不佳的事件处理程序（例如，点击处理程序、滚动处理程序）可能导致长任务并增加 FID。
示例：想象一个电子商务网站，其复杂的搜索筛选组件是使用 JavaScript 构建的。如果负责筛选结果的 JavaScript 代码没有经过优化，当用户应用筛选器时，它可能会阻塞主线程。这种延迟对于使用移动设备或旧硬件的用户来说尤其令人沮丧。
累积布局偏移 (CLS)
JavaScript 可能会在页面初次加载后通过引起意外的布局偏移而导致 CLS。
- 动态注入的内容：在页面初次加载后向 DOM 中插入内容会导致下方元素下移。这种情况在广告、嵌入式内容（例如，YouTube 视频、社交媒体帖子）和 Cookie 同意横幅中尤其常见。
- 字体加载：如果在页面渲染后加载并应用自定义字体，可能会导致文本重排，从而造成布局偏移。这被称为 FOUT（无样式文本闪烁）或 FOIT（不可见文本闪烁）问题。
- 动画和过渡：未经优化的动画和过渡可能会导致布局偏移。例如，为元素的
top或left属性设置动画会触发布局偏移，而为transform属性设置动画则不会。
示例：假设一个旅游预订网站。如果在页面初次加载后，使用 JavaScript 在搜索结果上方动态插入一个促销横幅，整个搜索结果部分都会下移，造成显著的布局偏移。这可能会让试图浏览可用选项的用户感到困惑和沮丧。
优化 JavaScript 性能的策略
优化 JavaScript 性能对于改善核心 Web 指标至关重要。以下是您可以实施的几种策略：
1. 代码分割
代码分割涉及将您的 JavaScript 代码分解成更小的包，这些包可以按需加载。这减少了需要下载和解析的初始 JavaScript 量，从而改善 LCP 和 FID。
实现方式：
- 动态导入：使用动态导入 (
import()) 在需要时才加载模块。例如，您可以在用户导航到某个特定功能时才加载该功能的代码。 - Webpack、Parcel 和 Rollup：利用 Webpack、Parcel 或 Rollup 等模块打包工具自动将您的代码分割成更小的块。这些工具会分析您的代码，并根据应用程序的依赖关系创建优化的包。
示例：一个在线学习平台可以利用代码分割，仅在用户访问特定课程模块时才加载该模块的 JavaScript 代码。这可以防止用户必须预先下载所有模块的代码，从而改善初始加载时间。
2. Tree Shaking (摇树优化)
Tree Shaking 是一种从您的 JavaScript 包中移除未使用代码的技术。这可以减小包的大小，从而改善 LCP 和 FID。
实现方式：
- ES 模块：使用 ES 模块 (
import和export) 来定义您的 JavaScript 模块。像 Webpack 和 Rollup 这样的模块打包工具可以分析您的代码并移除未使用的导出。 - 纯函数：编写纯函数（即对于相同的输入总是返回相同输出且没有副作用的函数），以便模块打包工具更容易识别和移除未使用的代码。
示例：一个内容管理系统 (CMS) 可能包含一个大型的实用函数库。Tree Shaking 可以从该库中移除网站代码中实际未使用的任何函数，从而减小 JavaScript 包的大小。
3. 代码压缩与文件压缩
代码压缩 (Minification) 会从您的 JavaScript 代码中移除不必要的字符（例如，空格、注释）。文件压缩 (Compression) 使用 Gzip 或 Brotli 等算法来减小 JavaScript 文件的大小。这两种技术都能减小 JavaScript 的下载大小，从而改善 LCP。
实现方式：
- 代码压缩工具：使用 UglifyJS、Terser 或 esbuild 等工具来压缩您的 JavaScript 代码。
- 压缩算法：配置您的 Web 服务器使用 Gzip 或 Brotli 压缩 JavaScript 文件。Brotli 通常比 Gzip 提供更好的压缩率。
- 内容分发网络 (CDN)：使用 CDN 从更靠近用户的服务器提供压缩后的 JavaScript 文件，进一步减少下载时间。
示例：一个全球电子商务网站可以使用 CDN 从位于不同地区的服务器提供经过压缩和代码压缩的 JavaScript 文件。这确保了每个地区的用户无论身在何处都能快速下载文件。
4. defer 和 async 属性
defer 和 async 属性允许您控制 JavaScript 文件的加载和执行方式。使用这些属性可以防止 JavaScript 阻塞页面渲染，从而改善 LCP。
实现方式：
defer 属性。Defer 告诉浏览器在后台下载脚本，并在 HTML 解析完成后执行它。脚本会按照它们在 HTML 中出现的顺序执行。async 属性。Async 告诉浏览器在后台下载脚本，并在下载完成后立即执行，而不会阻塞 HTML 解析。脚本不保证按照它们在 HTML 中出现的顺序执行。示例：对于分析脚本，使用 async；对于需要按特定顺序运行的脚本（如 polyfill），使用 defer。
5. 优化第三方脚本
第三方脚本会显著影响核心 Web 指标。优化这些脚本以最小化其影响至关重要。
实现方式：
- 异步加载第三方脚本：使用
async属性或在页面初始加载后动态地将第三方脚本注入到 DOM 中来加载它们。 - 懒加载第三方脚本：对页面初始渲染不关键的第三方脚本进行懒加载。
- 移除不必要的第三方脚本：定期审查您网站的第三方脚本，并移除任何不再需要的脚本。
- 监控第三方脚本性能：使用 WebPageTest 或 Lighthouse 等工具来监控第三方脚本的性能。
示例：延迟加载社交媒体分享按钮，直到用户向下滚动到文章内容。这可以防止社交媒体脚本阻塞页面的初始渲染。
6. 优化图片和视频
图片和视频通常是网页上最大的内容元素。优化这些资源可以显著改善 LCP。
实现方式：
- 压缩图片：使用 ImageOptim、TinyPNG 或 ImageKit 等工具在不过分牺牲质量的情况下压缩图片。
- 使用现代图片格式：使用 WebP 或 AVIF 等现代图片格式，它们比 JPEG 或 PNG 提供更好的压缩效果。
- 优化视频编码：优化视频编码设置以减小文件大小，同时不对视频质量产生显著影响。
- 使用响应式图片：使用
<picture>元素或<img>元素的srcset属性，根据用户的设备和屏幕尺寸提供不同大小的图片。 - 懒加载图片和视频：对初始视口中不可见的图片和视频进行懒加载。
示例：一个摄影网站可以使用 WebP 图片和响应式图片，为不同设备上的用户提供优化的图片，从而减小下载大小并改善 LCP。
7. 优化事件处理程序
效率低下或优化不佳的事件处理程序可能导致长任务并增加 FID。优化事件处理程序可以改善交互性。
实现方式：
- 防抖和节流：使用防抖 (debouncing) 或节流 (throttling) 来限制事件处理程序的执行频率。防抖确保事件处理程序仅在最后一次事件发生后经过一定时间才执行。节流确保事件处理程序在一定时间段内最多只执行一次。
- 事件委托：使用事件委托将事件处理程序附加到父元素上，而不是附加到各个子元素上。这减少了需要创建的事件处理程序数量，并提高了性能。
- 避免长时间运行的事件处理程序：避免在事件处理程序中执行长时间运行的任务。如果任务计算量大，可以考虑将其卸载到 Web Worker 中。
示例：在一个带有自动完成搜索功能的网站上，使用防抖来避免每次按键都进行 API 调用。仅在用户停止输入一小段时间（例如 200 毫秒）后才进行 API 调用。这减少了 API 调用次数并提高了性能。
8. Web Workers
Web Workers 允许您在与主线程分离的后台运行 JavaScript 代码。这可以防止长时间运行的任务阻塞主线程并改善 FID。
实现方式：
- 卸载 CPU 密集型任务：将 CPU 密集型任务（例如，图像处理、复杂计算）卸载到 Web Workers 中。
- 与主线程通信：使用
postMessage()API 在 Web Worker 和主线程之间进行通信。
示例：一个数据可视化网站可以使用 Web Workers 在后台对大型数据集进行复杂计算。这可以防止计算阻塞主线程，并确保用户界面保持响应。
9. 避免布局偏移
为了最小化 CLS，应避免在页面初始加载后引起意外的布局偏移。
实现方式：
- 为动态注入的内容预留空间：通过使用占位符或预先指定内容的尺寸，为动态注入的内容（例如，广告、嵌入式内容）预留空间。
- 在图片和视频上使用
width和height属性：始终在<img>和<video>元素上指定width和height属性。这使得浏览器可以在加载元素之前为其预留空间。 - 避免在现有内容上方插入内容：避免在现有内容上方插入内容，因为这会导致下方的内容下移。
- 使用 Transform 而不是 Top/Left 进行动画：对于动画，使用
transform属性而不是top或left属性。为transform属性设置动画不会触发布局偏移。
示例：在嵌入 YouTube 视频时，在 <iframe> 元素中指定视频的宽度和高度，以防止视频加载时发生布局偏移。
10. 监控与审计
定期监控和审计您网站的性能，以找出需要改进的地方。
实现方式：
- Google PageSpeed Insights：使用 Google PageSpeed Insights 分析您网站的性能并获取优化建议。
- Lighthouse：使用 Lighthouse 审计您网站的性能、可访问性和 SEO。
- WebPageTest：使用 WebPageTest 获取详细的性能指标并识别瓶颈。
- 真实用户监控 (RUM)：实施 RUM 以收集来自真实用户的性能数据。这为了解您网站在真实世界中的表现提供了宝贵的见解。Google Analytics、New Relic 和 Datadog 等工具都提供 RUM 功能。
示例：一家跨国公司可以使用 RUM 来监控不同地区的网站性能，并确定需要改进性能的领域。例如，他们可能会发现某个特定国家/地区的用户由于网络延迟或服务器距离而遇到加载时间缓慢的问题。
结论
优化 JavaScript 性能对于改善核心 Web 指标和提供更好的用户体验至关重要。通过实施本指南中概述的策略，您可以显著减少 JavaScript 对 LCP、FID 和 CLS 的影响，从而使网站更快、响应更灵敏、更稳定。请记住，持续的监控和优化对于长期保持最佳性能至关重要。
通过关注以用户为中心的性能指标并采纳全球视角，您可以创建出对世界各地的用户而言都快速、可访问且令人愉悦的网站，无论他们的地理位置、设备或网络状况如何。