如何优化网站的访问速度

很多站长都遇到了网站访问速度不够快的问题，今天来尝试着了解并解决一下这个问题。
先来说一下我们使用浏览器访问一个网页，到看到这个网页出现，中间到底经过了些啥？
首先，在HTTP请求之前需要做这些：

• 获取IP。浏览器地址栏中输入网址并提交之后，首先它会在DNS本地缓存表中查找，如果有则直接告诉IP地址。如果没有则要求网关DNS进行查找，如此下去，当找到对应的IP后，返回给浏览器。

• 建立TCP连接。当获取到IP之后，就开始与所请求的服务器完成三次握手建立TCP连接。

• 连接建立后，就向服务器发出http请求。

HTTP请求，首先会得到页面文件，然后解析页面文件中的资源文件，
包括css, js, 图片等，再发请求获取这些资源文件。在HTTP 1.1请求中，
多个请求是可以重叠进行的，但是页面文件必须要先到才能知道要去请求哪些资源文件。


所以整个过程中有几个阶段，第一阶段是首字节获取时间，
也就是从URL请求到服务器收到HTTP请求后返回响应的内容的时间，
这其实并不只是DNS和建立连接的时间，对于动态页面来说，
要由服务器将动态代码执行完毕返回页面代码才可以，
于是包括运算和数据库操作啊这些都会直接增加首字节获取时间。
而于静态文件来说，首字节获取时间通常是比较快的。
但是如果与服务器之间的网络不畅，比如说服务器在国外，则会造成很长的延时。


在阿里云的云监控中，可以任意设置HTTP监控点，来监控服务器的响应时间，
比如说我设置了放在同一个服务器上的两个网站：




这里可以明显看到对于需要调用数据库的Wordpress来说，
响应时间明显比下面只使用了简单的XML读取的eitdesign要长得多。
而对于eitdesign来讲，基本上响应时间是瞬间，这里就看出服务器物理距离带来的影响了，
因为服务器在杭州，从杭州访问只要2ms，而从青岛访问则需要23ms。
至于数据到服务器再返回的响应时间可以通过ping指令获取。


话说很多人都用过的ping指令，但是貌似很多人只是用来看服务器通不通。。。
先来说说ping的原理：发送一个ICMP回声请求消息给目的地并报告是否收到所希望的ICMP回声应答。
理论上来说，ping发过去的数据大小对方也应该回复同样大小的数据，于是可以轻松的看出与服务器之间通讯的状态。
所以如果ping的响应时间一直很稳定，突然有波动，可能是由于带宽突然被占满导致的，
这时配合对于服务器资源的监控，可以轻松的看出来问题出在哪。






在ping的同时不断刷新页面，可以看到某个瞬间明显时间变长的现象，就是这一瞬间带宽已经被占满了。


第二个阶段是得到页面文件的时间，在页面文件得到之前，是不会请求任何资源文件的，
因为还不知道页面上有哪些资源文件，所以这段时间也非常关键。


第三阶段是获取head中各种资源文件的时间，资源文件是以在HTML页面中出现的顺序来加载的，
所以head中的资源会优先被加载，head里主要是css和js文件，然后页面才会渲染出来，
所以要特别注意head中所需资源的载入时间。毕竟在页面渲染出来之前，用户所看到的都是一片空白。


第四阶段是获取剩下的资源文件的时间，这部分主要是图片动画视频等文件了，
重要性不是那么高了，毕竟页面已经出来了，大部分用户觉得用几秒时间看着它们载入也是可以接受的。


其实还有页面渲染时间，但是因为和载入同步进行，而且通常不会比载入更慢，所以可以忽略。

测试工具

想要直观的获取这些数据，可以直接看页面的时间线，也就是瀑布图，
现在各大浏览器内置的调试工具都可以实现这个功能。以本网站和safari为例，
可以看下图：首次访问（safari中可以通过shift+刷新按钮来忽略缓存）：




再次访问：




从图中可以清楚的看到，共引用了47个资源文件，一共是2M的数据，首次访问总用时1.07秒，再次访问用时825ms。
先来说说首次访问：第一行蓝色的这个是页面文件，总大小50.89KB，压缩过实际传输尺寸10.58KB，
响应时间342ms，载入时间66.1ms。然后这个文件解析之后，就开始请求各个资源文件。


这里可以看到两条虚线，蓝色的这一条是DOMContent事件触发时间，此处是635ms，
表示当浏览器已经完成解析文档（但其他资源比如图片可以还没下载完成），
而红色的这条是Load事件触发时间，这里是1.07秒，表示所有资源都已经加载完成了。


首次访问时所有资源都要请求，而再次访问时就可以利用本地缓存数据加快资源载入速度了。
所以对不常变化的静态资源设置一个过期时间，告诉浏览器在一定期间内都不需要重新载入这个资源。
可以加快用户再次访问的速度，显著减少第四阶段的时间。


这个时间线不仅可以在本地浏览器中查看，也可以在相关的测试网站上看到，
例如阿里的阿里测， 还有Google Page Speed和Yahoo YSlow.
有一个工具把Google Page Speed和Yahoo YSlow结合了一下，叫GTMetrix，也是不错的工具。
同时这些网站也会针对站点提供优化的建议。
还有个工具叫17CE，可以同时从不同地区的测试服务器测试响应时间和PING时间，
可以用于了解不同地区用户的访问速度。

优化方法

好了，现在有了相关的基础知识和工具，就可以有针对性的进行优化了。下面来分别说一说各部分要如何来优化：
第一阶段，服务器响应时间，这部分基本上没啥太好的方法了，如果是 * 站的话，
主要以算法和数据库优化为主，还有使用AJAX异步读取数据之类的，其实是后端的事，
这里就不展开讨论了。不过一个网站如果服务器顺应时间超过2秒，
基本上可以认为这服务器已经挂了，通常应该控制在500ms以内，
或许让人感觉并不明显，如果能控制在250ms以内就更好了。


第二阶段，获取页面文件，首先页面文件通常都不大，而且都是纯文本。
于是优化的方法就是开启Gzip压缩，开启方式，
对于Apache来说，首先要把httpd.conf里的LoadModule deflate_module modules/mod_deflate.so前的#去掉，
然后重启Apache，然后在.htaccess中加入：





Gzip压缩对于这种比较松散的纯文本效果还是比较明显的，比如说我的这个首页就从50K压缩到了10K。
还有要使用外部link CSS文件，不要把样式表直接放入HTML页在，这样CSS文件可以设置缓存。


第三阶段，head中的资源文件，主要是css和js文件，方法有这几个：

• 使用GZip压缩。

• 使用minify之后的js和css，原版用于修改，输出min版用于使用，虽然不利于阅读，但是尺寸明显减小。

• 合并多个css和js文件，减少http请求数量。

• 把不必要的js文件移到页面后面去加载，对于那些不影响渲染的js文件，移到第四阶段再加载可以减少页面显示时间。

• 对于不常更新的文件设置缓存时间并使用OSS或CDN

第四阶段，这一段才是真正的大数据量，现在通常用户的带宽都不是问题了，
瓶颈主要出现在服务器上了，可以想想看，如果一个页面完全载入需要2MB的数据，
那么如果服务器出口带宽只有1Mbps的话，则忽略各种延时不计，在只有一个用户访问的情况下，
最快也需要16秒的时间才能传输完成这2MB的数据。这对于用户来说是不能忍的。


于是对于阿里云的ECS来说，如果你是包月的，没有很高带宽的话，就要尽量减少一切从ECS上直接访问的资源。
方法主要是使用OSS存储，CDN加速和GZip压缩。这具体的优化就很细致了，努力将ECS上直接访问的数据量减至最少，
但是Wordpress很麻烦，有些系统自带的和插件里引用的js和CSS文件，不方便合并和改变位置。。。
只能尽量优化。以我这个网站为例，之前在将所有图片都放入CDN之后，
载入首页还是大概要有220KB的数据要从ECS上走，这样只有1Mbps带宽的话，至少需要2秒时间。
后来又移动了主题内的所有图片和bootstrap，jquery至CDN，再加上GZip压缩，
经过优化之后，现在只有80KB的数据，可以保证在1秒以内加载完成。


其它需要注意的地方包括：

• 在保证图片质量的前提下尽可能的压缩图片尺寸。

• 如果要展示小图，不要在页面中resize大图，要直接使用小尺寸的图片。

• 尽量针对静态文件单独使用无cookies的域名

至于访问量巨大的网站，那更是节约每一个字节都很重要，还有更多的优化方法，可以具体参考Google Page Speed和
Yahoo YSlow的页面评测结果，不过这两个服务器都在国外，所以响应时间会长很多，这一数据可以忽略。


最后来说说如何设置缓存时间，对于Apache来说，
首先要把httpd.conf里的LoadModule expires_module modules/mod_expires.so前的#去掉，然后重启Apache，
然后在.htaccess中加入相应的代码就可以设置不同文件类型的缓存时间了，
如下设置的是图片文件和JS文件1个月，图标文件1年：




题外话

其实这篇文章的诞生源于阿里云服务器的小故障，某一天开始响应时间变的非常长，以至于云监控报警，当时上去看了一下一度响应时间达到15秒以上。。。


于是在想是发生什么了。。。就想尽各种办法开始优化自己的网站，虽然这故障很快修复了，但是有机会让我重新研究了一下页面加速的各种知识。让我清醒的意识到1Mbps带宽是多么多么的小。。。


希望大家在这篇文章中能找到自己想要的东西，小小的加速一下自己的网站~~~