加速你的网站：一文看懂预加载和懒加载

I. 引言

对预加载和懒加载的简介

预加载和懒加载都是网页性能优化中常见的技术手段。

预加载是通过提前将所需的资源（如图片、音频、视频等）加载到浏览器缓存中，以降低网页加载时的等待时间，从而提高用户体验，减少用户的等待时间。

懒加载则是一种按需加载技术，在网页被访问时仅加载首屏可见区域内的资源，以避免不必要的带宽浪费。通过懒加载，网页可以快速地加载，同时也可以延迟不必要的资源加载，提高页面响应速度和整体性能。

加载和懒加载的选择和使用，需要考虑网站实际情况以及用户的访问习惯，综合权衡优劣。

II. 预加载

预加载的定义及作用

预加载是一种网页性能优化技术，它通过将网页中的资源提前加载到浏览器缓存中，以提高网页的加载速度和用户体验。

具体来说，预加载可以提前加载图片、音频、视频、字体等资源，以便用户在访问网站时直接显示所需的内容，减少等待时间和延迟，提高用户的体验和满意度。

当用户访问其他页面时，这些已经预加载的资源将会这些已经预加载的资源将会被从浏览器缓存中读取，从而加快页面的加载速度。预加载可以通过多种方式实现，如使用预加载标签、JavaScript或者CSS技术，具体实现方法会根据不同的资源类型和实际情况而有所不同。

常见的预加载技术

图片预加载

图片预加载是指在网页加载前，将需要加载的图片提前加载到浏览器缓存中，以避免页面加载时出现图片加载延迟或闪烁的现象，提高用户体验和页面性能。一般情况下，图片预加载可以使用JavaScript实现。

其具体实现步骤如下：

1. 创建一个预加载图片的数组。
   
2. 遍历需要加载的图片列表。
   
3. 对于每个要加载的图片，创建一个新的Image（图片）对象，并设置src属性为要加载图片的url。
   
4. 将Image对象存入预加载图片的数组中。
   
5. 在页面加载完成或其他需要的时候，遍历预加载图片的数组，将缓存中的图片替换成实际需要显示的图片。
   

需要注意的是，图片预加载需要在页面加载之前完成，因此一般情况下需要在window.onload事件之前执行预加载操作。同时，预加载的图片一般建议进行压缩处理，以提高加载速度。

音频视频预加载

音频视频预加载是指在网页加载前，将需要播放的音频/视频提前加载到浏览器缓存中，以避免页面加载时出现音频/视频加载延迟或影响前端页面的加载速度和性能。一般情况下，音频/视频预加载可以使用JavaScript实现。

具体实现步骤如下：

1. 创建一个预加载音频/视频的数组。
   
2. 遍历需要加载的音频/视频列表。
   
3. 对于每个要加载的音频/视频，创建一个新的Audio/Video（音频/视频）对象，并设置src属性为要加载音频/视频的url。
   
4. 将Audio/Video对象存入预加载音频/视频的数组中。
   
5. 在需要使用音频/视频时，遍历预加载音频/视频的数组，将缓存中的音频/视频替换成实际需要播放的音频/视频。
   

需要注意的是，音频/视频预加载也需要在页面加载之前完成。如果是移动端页面，需要判断是否开启自动播放，防止出现音频/视频无法播放的情况。同时，一些不常用的音频/视频一般不应该预加载，避免对性能造成影响。

字体预加载

字体预加载是指在网页加载前，将需要使用的字体文件提前加载到浏览器缓存中，以避免页面加载时因字体加载延迟导致出现默认样式或闪烁等情况，提高用户体验和页面性能。字体预加载可以使用CSS中的@font-face声明来实现。

具体实现步骤如下：

1. 创建一个自定义字体样式的CSS，使用@font-face声明该字体文件的URL。
   
2. 在页面的header标签中，将该CSS文件引入。
   
3. 在CSS中使用预加载的字体样式。例如，可以通过将HTML元素指定font-family属性为预加载的字体名称（例如"font-family: '预加载的字体名称';"）。
   

需要注意的是，字体预加载需要在页面加载之前完成，因此一般情况下需要在标签中加载CSS文件，并使用“rel=‘preload’”属性声明预加载。同时，对于字体文件，也应该进行压缩处理，以提高加载速度。

优缺点分析

预加载技术具有以下优点：

1. 优化网页性能：预加载可以将所需资源提前加载到浏览器缓存中，避免了资源加载延迟，提高了网页的加载速度和用户体验。
   
2. 降低服务器负载：预加载可以让实际的请求分散到时间段内，而不是在短时间内对服务器施加过大的压力。
   
3. 优化用户体验：预加载可以避免等待时间和延迟，提高用户的体验和满意度。
   
4. 提高页面可访问性：预加载可以解决一些访问限制或者限制带宽的问题。
   

缺点如下：

1. 增加请求次数：预加载会增加网页对服务器的请求次数，会增加页面的负载，从而可能影响服务器的性能。
   
2. 浪费带宽资源：如果只是预加载了所有的资源而不是已知用户一定会使用的资源，那么可能会浪费带宽资源。
   
3. 可能会导致内存溢出：预加载资源可能会占用大量的内存空间，从而导致内存溢出。
   
4. 在不正确使用时影响性能：如果一些资源不需要被预加载，而错误地预加载了这些资源，可能会浪费大量的时间和资源，降低网页的性能。
   

实际应用场景

预加载技术可以应用于以下实际场景：

1. 图片预加载：对于要加载的图片，提前将其缓存在浏览器中，以避免页面加载时出现图片加载延迟或闪烁的现象。
   
2. 音频/视频预加载：对于要播放的音频/视频文件，提前将其缓存在浏览器中，以保证用户在播放时不会出现等待时间和延迟。
   
3. 字体预加载：对于自定义字体，提前将其缓存在浏览器中，以避免用户在使用时出现默认字体的情况。
   
4. 预渲染：对于一些页面或者组件，提前将其渲染成预期的样式，并缓存在浏览器中，以达到更快的加载速度和更好的用户体验。
   
5. 数据预加载：在页面加载之前，将一些需要常用的数据提前加载，并存储在浏览器缓存中，以避免页面渲染时需要进行请求，提高网页性能和用户体验。
   

总之，预加载技术可以通过提前加载资源，避免加载延迟和闪烁等问题来优化网页性能和用户体验。

III. 懒加载

懒加载的定义及作用

懒加载（Lazy Loading）是指在页面中，仅在用户需要访问这些内容时才加载它们，而不是在页面加载时一次性加载所有内容的一种加载方式。

懒加载多用于图片、视频等资源的加载处理。通过懒加载技术的使用，用户可以更快地看到网页的内容，同时也可以减轻网络的压力，提高网站的性能。

懒加载的主要作用有：

1. 加快页面加载速度：懒加载只加载用户需要的可见部分，避免一次性加载大量资源，从而提高整个页面的加载速度。
   
2. 节省带宽：懒加载只在用户需要时加载资源，避免了不必要的网络请求，节省了带宽消耗。
   
3. 降低服务器负载：懒加载只加载可见部分，减轻了服务器的负载和压力，提高了网站整体的性能。
   
4. 优化用户体验：懒加载可以让用户更快地看到页面内容，减少等待时间和不必要的滚动操作，提高用户体验和满意度。
   

需要注意的是，使用懒加载时，需要合理划分需要懒加载的内容、以及判断何时需要进行加载，这两个问题是使用懒加载时需要考虑的重要问题。同时，懒加载也不适用于所有情况，例如某些情况下可能需要用户先看到整个内容，才能进行后续的操作，此时就不适合使用懒加载。因此，在实际开发过程中，需要根据场景和需求进行判断和优化。

常见的懒加载技术

图片懒加载

图片懒加载是一种优化网页性能的方式，其原理是在页面加载时只先加载首屏可见区域内的图片，其他区域的图片等到用户滚动到时再进行加载。

这种方式可以避免不必要的网络请求和图片资源的浪费，提高页面的加载速度和性能。

在图片懒加载的实现中，一般可以使用以下步骤：

1. 前置准备：将所有图片的src属性替换为一个自定义属性（比如data-src）；
   
2. 监听页面滚动事件：监听页面滚动事件，并计算出当前屏幕可见区域的范围；
   
3. 加载可见图片：当页面滚动到可见区域时，将对应的图片的data-src属性的值赋给src属性，以此来触发图片的加载。
   

代码示例：

<!-- 将图片的src属性替换为自定义属性data-src -->
<img data-src="image/lazyload.jpg" alt="lazy load image">
<script>
// 监听页面滚动事件
window.addEventListener('scroll', function() {
    // 计算出当前屏幕可见区域的范围
    var visibleArea = document.documentElement.clientHeight;
    var images = document.getElementsByTagName('img');
    for (var i = 0; i < images.length; i++) {
        var image = images[i];
        var rect = image.getBoundingClientRect();
        if (rect.top < visibleArea) {
            // 将data-src属性的值赋给src属性，触发图片的加载
            image.src = image.getAttribute('data-src');
        }
    }
});
</script>

需要注意的是，图片懒加载的实现依赖于JavaScript，如果用户的浏览器不支持JavaScript或者禁用了JavaScript，则无法实现懒加载效果。

无限滚动懒加载

无限滚动懒加载（Infinite Scroll Lazy Loading）是一种在需要展示大量内容列表的网页中，随着用户不断滚动页面，动态加载后续内容的一种加载方式。

其主要优点是可以避免一次性加载大量内容导致页面加载慢，同时在用户浏览体验上也很友好。

在无限滚动懒加载中，一般可以使用以下步骤：

1. 前置准备：将需要动态加载的内容分页，以 API 接口方式提供数据，前端需要根据页面滚动位置，逐渐请求并添加下一页数据。
   
2. 在页面底部设置加载提示元素：在页面任务内容的下面，设置一个元素作为加载提示即将到来的展示内容的位置。
   
3. 监听页面滚动事件：监听页面滚动事件，当滚动到加载提示元素时，触发内部逻辑，请求下一页数据并将其添加到前一页数据下面。
   

代码示例：

<!-- 显示可见内容列表 -->
<ul id="content-list">
  <li>内容1</li>
  <li>内容2</li>
  <li>内容3</li>
  <li>内容4</li>
  <li>内容5</li>
  <!-- 下面是加载提示元素，隐藏状态 -->
  <li id="loading">加载中，请稍后...</li>
</ul>
<script>
// 记录当前页码和请求状态
var curPage = 1;
var isLoading = false;
// 监听页面滚动事件
window.addEventListener('scroll', function() {
  // 获取可视窗口的高度和滚动高度
  var viewHeight = document.documentElement.clientHeight;
  var scrollTop = document.documentElement.scrollTop || document.body.scrollTop;
  // 获取最后一个内容元素的位置
  var contentList = document.getElementById('content-list');
  var lastItem = contentList.lastElementChild;
  var lastItemOffsetTop = lastItem.offsetTop;
  var lastItemHeight = lastItem.offsetHeight;
  // 如果用户已滚动到页面底部，并且未在请求中，那么触发加载
  if (viewHeight + scrollTop >= lastItemOffsetTop + lastItemHeight && !isLoading) {
    isLoading = true;
    document.getElementById('loading').style.display = 'block';
    // 请求下一页数据
    fetch('api/content/' + (curPage + 1)).then(function(response) {
      return response.json();
    }).then(function(data) {
      // 成功返回数据后，将其添加到列表末尾，并更新当前页码和状态
      var contentList = document.getElementById('content-list');
      for (var i = 0; i < data.length; i++) {
        var item = document.createElement('li');
        item.innerText = data[i];
        contentList.appendChild(item);
      }
      curPage++;
      isLoading = false;
      document.getElementById('loading').style.display = 'none';
    });
  }
});
</script>

需要注意的是，在实际应用中，为了保证性能和用户体验，需要适当控制每次自动加载的数量和频率。并且，需要合理分页，避免出现不必要的请求和响应取得数据。

异步组件懒加载

异步组件懒加载（Async Component Lazy Loading）是一种优化网页性能的方式，其原理是在页面加载时，仅加载页面所需的当前组件，而将其他组件的加载延迟到组件实际被使用时再进行加载。

在使用异步组件懒加载时，我们可以将一个大型页面拆分为多个子组件，并将这些子组件异步加载。这样可以避免在组件未使用时加载不必要的资源，减少了页面加载的时间和流量，同时也对于用户的网站体验有很大的提升，使用户可以更快地看到页面内容。

在Vue中，实现异步组件懒加载非常简单，只需要将需要懒加载的组件通过 () => import('组件路径') 的形式进行异步导入即可。当组件真正被使用时，才会触发组件的加载和实例化。

代码示例：

<template>
  <div>
    <h1>首页内容</h1>
    <router-link :to="{ name: 'about' }">关于我们</router-link>
    <router-view></router-view>
  </div>
</template>
<script>
// 异步懒加载
const About = () => import('./About.vue')
export default {
  name: 'Home',
  components: {
    About  // 注册异步组件
  }
}
</script>

需要注意的是，在使用异步组件懒加载时，也需要进行合理打包，避免将过多的代码打包到一个文件中，影响加载速度，建议将代码按照功能模块拆分为多个文件，防止过大文件的出现。

优缺点分析

使用懒加载的优点包括：

1. 减少页面加载时间：懒加载只在需要的时候加载数据或资源，能够显著缩短页面的加载时间，提高页面访问速度。这对于网站排名和用户体验都非常有利。
   
2. 提高网站性能：通过在需要使用时再进行资源或数据的加载，可以减轻服务器的负担，提高网站的性能。
   
3. 减少浏览器请求：使用懒加载可以减少初始页面的请求数量，从而减少浏览器的工作负担，提高页面的渲染速度。
   
4. 节约带宽：懒加载可以减少不必要的网络请求和资源使用，节约带宽和服务器资源。
   
5. 优化用户体验：懒加载可以先展示用户看到的内容，延迟展示后续内容，能够提高用户使用体验，减少用户的等待时间。
   

使用懒加载的缺点包括：

1. 复杂度：使用懒加载需要考虑不同页面的加载顺序、优先级等，需要较多的代码和设计工作来实现。
   
2. 兼容性：使用懒加载需要使用到JavaScript，会因为浏览器不支持或JavaScript禁用等问题存在兼容性问题。
   
3. SEO不友好：因为懒加载是通过JavaScript进行实现的，对于搜索引擎来说可能会有一些影响。网页内容需要被搜索引擎抓取，如果搜索引擎无法抓取全部内容，会降低网站的SEO优化效果。
   
4. 用户体验：在用户快速滑动页面时，懒加载可能无法跟上速度，导致图片、数据等资源无法及时加载，会给用户带来不便和不好的体验。
   

需要根据具体场景和需求进行选择并进行优化。

实际应用场景

懒加载能够对页面性能和用户体验做出优化，适用于许多场景。

以下是一些实际应用场景：

1. 图片懒加载：特别是对于图片和相册类网站而言，由于图片通常是网页的占用空间最大的元素，因此使用图片懒加载能够提高页面加载速度，减少数据流量和服务器负担。
   
2. 无限滚动懒加载：当需要加载包含大量内容慢慢滚动的页面时，对于用户体验和页面性能的优化，使用无限滚动懒加载是十分必要的。
   
3. 异步组件懒加载：在SPA（单页应用）等复杂页面应用场景中，网页由多个组成，使用异步组件懒加载可以对网站架构进行优化，以加速首次加载速度和减少服务器负担。
   
4. 字体懒加载：特别是在网站动态性质很强且使用Web Fonts的网站，使用字体懒加载可以大幅降低页面加载步骤，提高需要的字体实例的速度。
   

在实际应用中，需要结合自身业务场景和需求进行选择和优化。

IV. 预加载和懒加载的对比分析

性能指标比较

预加载和懒加载是两种加载资源的方法，它们的性能指标有所不同：

1. 首次渲染时间（First Contentful Paint，FCP）：FCP 表示浏览器首次尝试将内容呈现在屏幕上的时间，是衡量用户感知的重要指标之一。预加载方法将在页面初始加载时，使优先级高的资源进入加载队列，提高了资源首次加载的速度，因此可以更快地显示内容。而懒加载则根据用户操作的实时情况，延迟资源的加载时间，而导致首次渲染时间相对较慢。
   
2. 页面加载时间（Page Load Time，PLT）：PLT 是从页面开始加载到页面完全呈现的总时间。预加载方法在页面初始加载时就将相关资源获取，因此会增加页面总体的加载时间。而懒加载则依据情况进行资源的加载，减少了页面初始加载的负担，因此一般会减少页面加载时间。
   
3. 资源加载时间（Resource Load Time，RLT）：RLT 是获得某个资源所需的总时间。预加载方法在页面初始加载时就会加载所有资源，其中一些资源可能会在后续页面并不需要使用到，这样会浪费资源，并影响RLT。而懒加载则只在需要的时候才进行资源加载，减少了资源的浪费，并提高了RLT。
   

综上所述，预加载和懒加载的性能指标差异主要在于首次渲染时间和资源加载时间。

对于大型、复杂的网站而言，懒加载通常能够减少页面加载时间和服务器负担；

而对于一些小型的，初始加载较少的网站，则可使用预加载方式。

最好的方法是基于实际情况和业务需求来选择和优化这两种方式。

适用场景和注意事项

预加载和懒加载都是前端优化的常用技术，它们的适用场景和注意事项不同。

预加载适合以下场景：

1. 对于静态资源如图片、样式、脚本等，在页面展示前就可以开始加载；
2. 对于首屏需要展示的业务数据，可以在进入页面前就开始预加载；
3. 对于一些较大的文件如视频、音频等，可以提前加载，防止播放时卡顿。

预加载的注意事项：

1. 在必要时使用，不要盲目预加载；
2. 根据不同的情况选择不同的预加载方式（如图片的预加载可以使用image元素或者background-image，其他的资源可以使用XMLHttpRequest或者Fetch API）；
3. 合理控制预加载的数量，防止占用过多的带宽和资源；
4. 对于非必要的资源，使用懒加载代替预加载；

懒加载适合以下场景：

1. 针对长列表与分页数据，可以使用懒加载进行分批次加载，提升用户交互体验；
2. 对于页面图片、视频等资源，在滚动到该元素时进行懒加载，减少页面的初始加载时间。

懒加载的注意事项：

1. 合理选择懒加载的元素，只针对需要加载的元素使用懒加载，减少不必要的开销；
2. 针对一些可能出现在页面内但不一定被用户看到的元素，注意处理加载失败的情况；
3. 针对移动端，特别是低端设备，不建议使用过多的懒加载，否则会影响页面的性能和用户体验。

V. 结论

对比分析的总结

预加载和懒加载是前端优化中常用的两种技术，以下是它们的对比分析总结：

一、处理时间

1. 预加载：在页面进入前就加载资源，处理时间长，适合较大的文件。
2. 懒加载：等用户需要时再加载资源，处理时间短，适用于图片等小文件。

二、网络带宽利用

1. 预加载：可以充分利用整个页面打开时的浏览器缓存和网络带宽。
2. 懒加载：可以减少页面的初始加载时间，对于移动设备的用户和网络环境切换频繁的用户更友好。

三、用户体验

1. 预加载：可以提前展示资源，减少用户等待时间，但可能会占用过多原本应该留给其他资源的带宽和资源。
2. 懒加载：用户可以更快速地浏览页面，但当用户快速滚动页面时需要重新加载图片。

四、代码复杂度和实现难度

1. 预加载：代码实现相对较简单，适合初学者使用。
2. 懒加载：需要熟悉浏览器的可视化计算和异步加载机制，实现相对更复杂。

五、适用场景

1. 预加载：适合预先加载比较重要的静态资源，但不适合实现动态数据的异步加载和优化。
2. 懒加载：适合针对长时间加载的流内容和分页数据进行处理。

在实际应用中，可以根据具体的场景和项目需求来选择预加载和懒加载的方式，以达到最优的优化效果。

预加载和懒加载的发展趋势和展望

随着互联网技术的不断发展和升级，预加载和懒加载也在不断地发展和改进。

以下是预加载和懒加载的发展趋势和展望：

1. 预加载将会更加智能化和自适应化，例如利用浏览器的预测机制根据用户的行为模式提前预加载资源。
   
2. 随着移动互联网的普及和发展，懒加载在移动设备上的应用也越来越广泛。特别是在网速慢或网络不稳定的情况下，懒加载可以避免因页面加载过慢而造成用户流失的问题。
   
3. 在大数据和人工智能技术的支持下，预加载和懒加载可能会更多地应用于个性化内容推荐的场景中，基于用户的兴趣偏好提前加载或懒加载相关的资源，以提高用户体验。
   
4. 针对对高质量内容更多的追求，预加载和懒加载可能会更多地涉及到音视频资源的处理，例如更高效的视频流编解码技术和应用更多的音视频压缩算法等。
   
5. 在面临诸如隐私保护等问题的情况下，预加载和懒加载也可以与其他技术结合，实现更加安全和隐私的内容处理。
   

总之，预加载和懒加载作为优化网页性能和提升用户体验的解决方案将会不断地在未来的互联网发展中得到应用和完善。