性能优化 也许，DOM 不是答案

有一个词"手机网站"（mobile web），指供手机浏览的网站，但它是不存在的。

人们提到"移动互联网"的时候，其实专指另外一样东西：手机App。

一、Web App vs. Native App

比起手机App，网站有一些明显的优点。

• 跨平台：所有系统都能运行
• 免安装：打开浏览器，就能使用
• 快速部署：升级只需在服务器更新代码
• 超链接：可以与其他网站互连，可以被搜索引擎检索

但是，现实是怎样呢？

（1）体验差。手机App的操作流畅性，远超网站。

（2）业界不支持。所有公司的移动端开发重点，几乎都是原生app。

（3）用户不在乎。大多数用户都选择使用手机app，而不是网站。

如果将来有一天，Web app会成为主流，一定有一个前提，那就是它的性能可以赶上Native app。

二、为什么Web app有性能瓶颈？

Web app输给Native app的地方，不是界面（UI），而是操作性能。主要是互动（interaction）和动画（animation）这两方面，会出现卡顿（jank），用户会感觉到明显的时滞，有时简直慢得难以忍受。

Web app的性能瓶颈，主要有以下原因。

（1）Web基于DOM，而DOM很慢。浏览器打开网页时，需要解析文档，在内存中生成DOM结构，如果遇到复杂的文档，这个过程是很慢的。可以想象一下，如果网页上有上万个、甚至几十万个形状（不管是图片或CSS），生成DOM需要多久？更不要提与其中某一个形状互动了。

（2）DOM拖慢JavaScript。所有的DOM操作都是同步的，会堵塞浏览器。JavaScript操作DOM时，必须等前一个操作结束，才能执行后一个操作。只要一个操作有卡顿，整个网页就会短暂失去响应。浏览器重绘网页的频率是60FPS（即16毫秒/帧），JavaScript做不到在16毫秒内完成DOM操作，因此产生了跳帧。用户体验上的不流畅、不连贯就源于此。

（3）网页是单线程的。现在的浏览器对于每个网页，只用一个线程处理。所有工作都在这一个线程上完成，包括布局、渲染、JavaScript执行、图像解码等等，怎么可能不慢？

（4）网页没有硬件加速。网页都是由CPU处理的，没用GPU进行图形加速。

上面这些原因，对于PC还不至于造成严重的性能问题，但是手机的硬件资源相对有限，用户互动又相对频繁，结果跟Native app一比，就完全落在了下风。

三、FlipBoard的解决方案

FlipBoard原本是一个手机App，最近开始部署Web版本，结果就遇到了上面的问题：Web版的体验不佳。

上周，他们将解决方案公布在网站上，结果引起了业界轰动，因为这是一个史无前例的解决方案：

---- 他们没有使用DOM，而是将整个网站用canvas输出！

你可以用手机打开flipboard.com，体验一下，看看跟Native app有没有差别。如果你没有帐号，可以直接打开这里或这里。

这个方案的出发点是这样的：如果将网页变成了一个个canvas，用户就等于在跟图片互动，这样就绕开了DOM，降低了操作时滞。而且，canvas可以被硬件加速，这样就提高了性能。具体的技术细节，可以参考原文。canvas的转化基于React框架实现，FlipBoard 开发了一个专门的库React-canvas，已经开源。

这个方案引发了很多争议（这里和这里），主要是canvas只是一个位图，本身没有语义，如果要在它上面实现UI，等于HTML语言已有的东西都要再发明一遍，比如如何实现超链接、如何实现CSS效果等等。一些最简单的东西都变得很麻烦，因为canvas不是自适应的（responsive），文字在哪里断行，都要自己计算，而且用户也无法选中文本。另外，怎么让搜索引擎检索网页，解决起来也不是很容易。

但是不管怎样，这是一个有意义的尝试。

四、未来的路

James Long对FlipBoard的尝试，写了一篇评论《Radical Statements about the Mobile Web》。本文就受到了那篇文章的启发。

在文中，James Long对未来的Web app提出了几点预测，我认为很值得分享。

（1）多线程浏览器。每个网页应该由多个线程进行处理，主线程只负责布局和渲染，而且应该在16毫秒内完成，JavaScript由worker线程执行，这样就不会发生堵塞了。Mozilla正在开发的Servo就是这样一个项目。

（2）DOM的异步操作。JavaScript对DOM的操作不再是同步的，而是触发后，交给Event Loop机制进行监听。

（3）非DOM方案。浏览器不再将网页处理成DOM结构，而是变为其他结构。React的Virtual DOM方案就是这一类的尝试，还有更激进的方案，比如用数据库取代DOM。