延迟加载与预加载

1. 引言

随着 Web 应用变得越来越复杂，页面的加载时间和性能成为了用户体验的重要指标。在提升性能的过程中，延迟加载（Lazy Loading）和预加载（Preloading）是两种常用的优化技术。它们帮助我们优化资源的加载顺序，从而提高页面响应速度，减少初次加载的等待时间。

2. 延迟加载（Lazy Loading）

2.1 延迟加载简介

延迟加载是一种按需加载的技术，它允许开发者将某些资源推迟到实际需要时再加载，而不是在页面加载时就立即加载所有资源。这种技术特别适用于那些初始页面渲染不需要的资源，比如图片、脚本文件、视频或其他媒体资源。通过推迟加载不重要的资源，能够加快页面的加载速度和响应时间。

2.2 延迟加载的工作原理

延迟加载通过监听滚动事件（例如 scroll 或 IntersectionObserver）来判断资源是否出现在视口中。当资源进入视口时，才开始加载它们。这样，只有在用户实际需要查看该资源时，资源才会被加载，从而减少了不必要的请求和资源消耗。

常见的延迟加载应用场景包括：

• 图片（尤其是长列表或图集中的图片）
• 视频和音频
• JavaScript 脚本和模块
• 动态组件（如 React、Vue 等框架中的懒加载组件）

2.3 如何实现延迟加载？

图片延迟加载示例：

<img src="placeholder.jpg" data-src="image.jpg" class="lazyload">

document.addEventListener('DOMContentLoaded', function () {
  const lazyImages = document.querySelectorAll('.lazyload');
  const lazyLoad = () => {
    lazyImages.forEach(image => {
      if (image.getBoundingClientRect().top < window.innerHeight && !image.src) {
        image.src = image.dataset.src;
      }
    });
  };

  window.addEventListener('scroll', lazyLoad);
  lazyLoad(); // 初次加载时也需要检查
});

使用 IntersectionObserver API：

const images = document.querySelectorAll('img.lazy');
const observer = new IntersectionObserver((entries, observer) => {
  entries.forEach(entry => {
    if (entry.isIntersecting) {
      const image = entry.target;
      image.src = image.dataset.src;
      observer.unobserve(image);
    }
  });
});

images.forEach(image => {
  observer.observe(image);
});

2.4 延迟加载的优点

• 减少初次加载时间：只有实际需要的资源才会被加载，减少了初次渲染的负担。
• 提高页面响应速度：通过延迟加载图片、视频和其他非核心资源，能更快地响应用户的交互。
• 节省带宽和资源：用户如果不滚动到某个区域，相关资源就不会被加载，从而节省了带宽和资源。

2.5 延迟加载的挑战

• SEO 问题：搜索引擎爬虫通常依赖于页面加载时的内容，但延迟加载可能会导致搜索引擎无法抓取到部分资源。为了解决这个问题，可以采用服务端渲染（SSR）或在页面中使用合适的 noscript 标签。
• 首次显示延迟：延迟加载的内容在用户滚动到该部分时才会加载，这可能会导致某些内容显示的延迟，影响用户体验。

3. 预加载（Preloading）

3.1 预加载简介

与延迟加载不同，预加载是一种提前加载资源的技术，通常用于那些预测到需要用到的资源，或者希望提高用户体验的资源。预加载允许浏览器提前请求资源，在用户需要时这些资源就已经准备好了，避免了资源加载的延迟。

3.2 预加载的工作原理

预加载主要通过 <link rel="preload"> 或 <link rel="prefetch"> 标签来指示浏览器在当前页面加载时提前加载某些资源。预加载资源会在当前页面加载过程中尽早加载，而预取资源会在空闲时间预取，以便在未来的页面中使用。

使用 <link rel="preload"> 进行资源预加载：

<link rel="preload" href="style.css" as="style">
<link rel="preload" href="script.js" as="script">

预加载可以指定不同的资源类型，如样式表、脚本、图片等。这样可以在页面加载时提前请求这些资源，避免阻塞后续渲染。

使用 <link rel="prefetch"> 进行资源预取：

<link rel="prefetch" href="nextpage.html">

<link rel="prefetch"> 用于预取未来页面的资源，在用户即将访问时加载。它会在浏览器空闲时下载资源，但不会阻塞当前页面的加载。

3.3 预加载的优点

• 加快资源加载：通过提前加载资源，能够在用户需要时立即提供资源，减少延迟。
• 提升页面响应速度：用户在与页面交互时，不会感受到资源加载的延迟，改善页面的交互体验。
• 优化关键资源加载：对于某些核心的资源（如重要的脚本、样式表等），提前加载可以减少浏览器的加载时间。

3.4 预加载的挑战

• 资源冲突：过度预加载可能会导致浏览器同时发起太多请求，从而造成资源竞争，反而降低加载效率。
• 无效资源加载：如果预加载的资源未被使用，可能会浪费带宽和时间，尤其是当预加载资源不是用户当前页面所需要时。

4. 延迟加载与预加载的比较

4.1 延迟加载 vs 预加载

特性	延迟加载	预加载
加载时机	资源只在需要时加载	资源在浏览器空闲时或页面加载时提前加载
资源需求	用于非关键、非立即显示的资源	用于提前准备、未来可能需要的资源
性能影响	减少初次加载时间，提高响应速度	提高页面交互的响应速度，但可能增加初次加载的资源消耗
适用场景	图片、视频、动态模块等	关键资源、即将访问的页面或组件

4.2 如何选择使用延迟加载或预加载？

• 延迟加载：适用于页面中的大部分资源，尤其是图片、视频和动态加载的组件。延迟加载有助于减少页面初次加载的体积，提升加载速度。
• 预加载：适用于页面加载时需要用到的重要资源或预测未来会使用到的资源。通过预加载这些资源，可以避免后续的加载延迟，提高页面的交互性。

5. 总结

• 延迟加载 是一种推迟加载不必要资源的技术，能够显著提升初次加载速度和减少资源消耗。它通过在资源进入视口时才加载来优化性能。
• 预加载 是一种提前加载关键资源的技术，能够提高页面响应速度和优化资源加载。它通过在浏览器空闲时请求未来需要的资源，避免延迟。
• 通过合理使用延迟加载和预加载，可以在不同的应用场景中取得最佳性能，提升用户体验。

正确的资源加载策略能够显著提升 Web 应用的性能，使得应用更流畅、更高效。