分分钟让你实现图片懒加载

2024-07-10

1774 字约 6 分钟

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图片懒加载（Lazy Loading）是一种常见的前端性能优化技术，用于改善用户体验和页面加载速度。当用户浏览网页时，并非所有图片都需要立即加载到内存中，特别是那些位于屏幕下方、尚未进入可视区域的图片。通过懒加载，我们只在需要的时候加载图片，从而减少初始页面加载时间，节省带宽资源，提升网站性能。

一、浏览器的工作机制与懒加载的必要性

浏览器解析HTML文档并构建DOM树时，会遇到<img>标签，这通常触发图片资源的立即下载。然而，在现代Web应用中，一般的网页都含多图，如电商网站商品展示，会显著增加服务器负担，拖慢页面渲染速度并消耗额外带宽。以单张1MB图片为例，在10000用户并发访问场景下，瞬时带宽需求可达10GB，对网络资源造成巨大压力。因此，网站需采用优化策略，如图片压缩、懒加载等技术，以提升用户体验和减轻服务器负载。

实现懒加载的基本步骤

修改图片源引用：将<img>标签中的src属性替换为data-src，后者存储实际的图片URL。浏览器不会解析data-前缀的属性来下载资源，这样图片就不会在页面加载初期被加载。
监听滚动事件：使用JavaScript监听窗口的scroll事件，检查哪些图片进入了可视区域。一旦图片进入可视区域，就将data-src的值赋给src，触发图片的实际下载和显示。
性能考虑：为了避免频繁触发scroll事件导致的性能问题，可以通过requestAnimationFrame或节流函数（throttle function）来限制事件处理函数的执行频率，确保即使在快速滚动时也能保持良好的性能。

二、深入理解懒加载的关键点

浏览器的多线程机制：尽管JS是单线程的，但浏览器在处理资源下载时使用了多线程。这意味着图片、CSS和JS文件等资源可以同时下载，提高加载效率。但是，过多的并发下载可能受到网络限制，如TCP/IP连接的数量限制，因此合理控制并发数是必要的。
DOM操作与性能：在实现懒加载时，频繁地修改DOM可能会导致重绘和重排，影响性能。因此，应当尽量减少DOM操作，例如在每次滚动后批量更新图片源，而不是逐个处理。
数据属性与dataset： data-属性是HTML5引入的一个特性，用于存储页面或应用程序的私有自定义数据。通过dataset属性，可以方便地访问这些数据属性，例如element.dataset.src获取data-src的值。

三、实现方式详解

图片懒加载的实现方法多样，下面介绍三种主流的实现方式。

1. 基础懒加载

HTML5引入了loading="lazy"属性，使得懒加载的实现变得简单。只需在<img>标签中添加该属性，浏览器便会在图片接近可视区域时自动加载。

<img src="placeholder.jpg" data-src="image-to-lazy-load.jpg" loading="lazy" alt="Lazy Loaded Image">

这里的src属性放置一个占位符图片，而实际要加载的图片路径存储在data-src中。这种方案适合于不需要高度定制化的场景。

2. 使用Intersection Observer API

对于需要更精细控制的场景，Intersection Observer API提供了强大的能力。通过监听DOM元素与视口的交集变化，就可以决定何时加载图片。


<img class="lazy" data-src="image-to-lazy-load.jpg" alt="Lazy Loaded Image">


<script>
  document.addEventListener("DOMContentLoaded", function() {
    var lazyImages = document.querySelectorAll(".lazy");
    var observer = new IntersectionObserver(function(entries, observer) {
      entries.forEach(function(entry) {
        if (entry.isIntersecting) {
          var lazyImage = entry.target;
          lazyImage.src = lazyImage.dataset.src;
          observer.unobserve(lazyImage);
        }
      });
    });

    lazyImages.forEach(function(lazyImage) {
      observer.observe(lazyImage);
    });
  });
</script>

上面通过创建了一个观察器，当图片与视口发生交集时，会触发图片的真实加载。此方法适用于需要复杂逻辑判断的页面。

3 使用lodash的节流函数来限制loadImage函数的调用频率来延迟加载图片

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    <title>Document</title>
    <link rel="stylesheet" href="./common.css">
    <!-- 引入lodash库，用于节流函数 -->
    <script src="https://cdn.bootcdn.net/ajax/libs/lodash.js/4.17.21/lodash.min.js"></script>
</head>
<body>
    <!-- 图片列表，data-src属性存储真实的图片URL -->
    <img data-price="20" data-src="https://img.36krcdn.com/20190808/v2_1565254363234_img_jpg">
    <img data-src="https://img.36krcdn.com/20190905/v2_1567641293753_img_png">
    <img data-src="https://img.36krcdn.com/20190905/v2_1567640518658_img_png">
    <!-- 更多图片... -->

    <!-- 脚本 -->
    <script>
        // 获取所有图片元素
        const imgs = document.getElementsByTagName('img');
        const num = imgs.length; // 图片总数
        let n = 0; // 已加载图片计数器

        // 页面加载完成时触发
        document.addEventListener('DOMContentLoaded', () => {
            loadImage();
        });

        // 图片加载函数
        function loadImage() {
            // 获取屏幕高度和滚动位置
            let screenHeight = document.documentElement.clientHeight;
            let scrollTop = document.documentElement.scrollTop || document.body.scrollTop;

            // 遍历所有图片，判断是否需要加载
            for (let i = 0; i < num; i++) {
                if (imgs[i].offsetTop < screenHeight + scrollTop) {
                    // 如果图片在可视区域内，则加载图片
                    imgs[i].src = imgs[i].getAttribute('data-src');
                    n = i + 1;
                    if (n === num) {
                        // 所有图片加载完成后，移除滚动监听
                        window.removeEventListener('scroll', throttleLayLoad);
                    }
                }
            }
        }

        // 使用lodash的节流函数限制loadImage的调用频率
        const throttleLayLoad = _.throttle(loadImage, 300);
        // 监听滚动事件，触发节流后的图片加载函数
        window.document.addEventListener('scroll', throttleLayLoad);
    </script>
</body>
</html>

四、核心价值

图片懒加载的核心价值在于优化页面加载效率，主要体现在以下几个方面：

减少初始加载时间：页面不再一次性加载所有图片，而是按需加载，显著缩短了用户等待的时间。
节省带宽与服务器资源：通过仅加载可视区域的图片，大幅降低了带宽消耗和服务器的处理负担。
提升用户体验：在用户滚动页面时动态加载图片，确保了流畅的浏览体验，尤其是在移动设备上表现更为突出。

五、业务逻辑优化与前端实践的技术

预加载与预渲染：对于即将进入可视区域的图片，可以提前进行预加载，以减少等待时间。预加载通常发生在用户滚动接近图片时，这样可以无缝地展示图片，提升用户体验。
使用Intersection Observer API：这是一个现代的API，提供了更高效的方式来检测元素是否在视口内，替代了传统的滚动事件监听。它允许开发者注册回调函数，当目标元素进入或离开视口时，自动触发回调，无需手动管理事件监听器。
减少事件处理器的触发次数：使用节流（throttle）函数，避免在短时间内频繁执行同一段代码。这有助于减少不必要的计算和DOM操作，提升页面响应速度。

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