Web前端知識體系精簡

Web前端技術由html、css和javascript三大部分構成,是一個龐大而復雜的技術體系,其復雜程度不低于任何一門后端語言。而我們在學習它的時候往往是先從某一個點切入,然后不斷地接觸和學習新的知識點,因此對于初學者很難理清楚整個體系的脈絡結構。本文將對Web前端知識體系進行簡單的梳理,對應的每個知識點點到為止,不作詳細介紹。目的是幫助大家審查自己的知識結構是否完善,如有遺漏或不正確的地方,希望共勉。

JAVASCRIPT 篇

0、基礎語法

Javascript基礎語法包括:變量定義、數據類型、循環、選擇、內置對象等。

數據類型有string,number,boolean,null,undefined,object等。其中,string,number和boolean是基礎類型,null和undefined是JS中的兩個特殊類型,object是引用類型。

Javascript可以通過typeof來判斷基礎數據類型,但不能夠準確判斷引用類型, 因此需要用到另外一個方法,那就是Object的toString,關于數據類型及其判斷可以參考以下博客:數據類型詳解 和 判斷JS數據類型的四種方法

JS常用的內置對象有Date、Array、JSON,RegExp等。 一般來講,Date和Array用的最頻繁,JSON可以對對象和數組進行序列化和反序列化,還有一個作用就是實現對象的深拷貝。

RegExp即正則表達式,是處理字符串的利器。 關于數據類型和正則表達式的介紹可以參考博客:ES5對數組增強的9個API 和 JS正則表達式精簡

1、函數原型鏈

Javascript雖然沒有繼承概念,但Javascript在函數Function對象中建立了原型對象prototype,并以Function對象為主線,從上至下,在內部構建了一條原型鏈。

簡單來說就是建立了變量查找機制,當訪問一個對象的屬性時,先查找對象本身是否存在,如果不存在就去該對象所在的原型連上去找,直到Object對象為止,如果都沒有找到該屬性才會返回undefined。

因此我們經?;嶗煤腦突評詞迪諮S繼承。關于函數原型鏈可參考博客:JS原型對象和原型鏈

2、函數作用域

函數作用域就是變量在聲明它們的函數體以及這個函數體嵌套的任意函數體內都是有定義的。在JS中沒有會塊級作用域,只有函數作用域,因此JS中還存在著另外一種怪異現象,那就是變量提升。關于作用域的介紹請參考博客:函數的作用域和作用域鏈

3、函數指針 this

this 存在于函數中,它指向的是該函數在運行時被調用的那個對象。在實際項目中,遇到this的坑比較多,因此需要對this作深入的理解。

Function對象還提供了call、apply和bind等方法來改變函數的this指向,其中call和apply主動執行函數,bind一般在事件回調中使用,而call和apply的區別只是參數的傳遞方式不同。關于call,apply和bind的用戶請參考博客:詳解JS的call,apply和bind

4、構造函數 new

JS中的函數即可以是構造函數又可以當作普通函數來調用,當使用new來創建對象時,對應的函數就是構造函數,通過對象來調用時就是普通函數。

普通函數的創建有:顯式聲明、匿名定義、new Function() 等三種方式。

當通過new來創建一個新對象時,JS底層將新對象的原型鏈指向了構造函數的原型對象,于是就在新對象和函數對象之間建立了一條原型鏈,通過新對象可以訪問到函數對象原型prototype中的方法和屬性。new的詳細介紹請參考博客:理解JS中的new運算符

5、閉包

閉包其實是一個主動執行的代碼塊,這個代碼塊的特殊之處是可以永久保存局部變量,但又不污染全局變量,可以形成一個獨立的執行過程,因此我們經常用閉包來定義組件。關于閉包的介紹請參考:干貨分享:讓你分分鐘學會JS閉包

6、單線程和異步隊列

setTimeout和setInterval是JS內置的兩個定時器,使用很簡單,但這兩個方法背后的原理卻不簡單。

我們知道,JS是單線程語言,在瀏覽器中,當JS代碼被加載時,瀏覽器會為其分配一個主線程來執行任務(函數),主線程會形成一個全局執行環境,執行環境采用棧的方式將待執行任務按順序依次來執行。

但在瀏覽器中有一些任務是非常耗時的,比如http請求、定時器、事件回調等,為了保證其他任務的執行效率不被影響,JS在執行環境中維護了一個異步隊列(也叫工作線程),并將這些任務放入隊列中進行等待,這些任務的執行時機并不確定,只有當主線程的任務執行完成以后,才會去檢查異步隊列中的任務是否需要開始執行。這就是為什么setTimeout(fn,0) 始終要等到最后執行的原因。關于單線程和異步隊列問題請參考:setTimeout(0)

7、異步通訊 Ajax技術

Ajax是瀏覽器專門用來和服務器進行交互的異步通訊技術,其核心對象是XMLHttpRequest,通過該對象可以創建一個Ajax請求。為了防止XSS攻擊,瀏覽器對Ajax做了限制,不允許Ajax跨域請求服務器,就是只能訪問當前域名下的url。

當然,如果確信你的站點不存在跨域的風險,可以在服務端主動開啟跨域請求。 也可以直接通過CORS或JSONP來實現。

JSONP是利用腳本(script)跨域能力來模擬Ajax請求。

CORS是一個W3C標準,全稱是”跨域資源共享”(Cross-origin resource sharing)。它允許瀏覽器向跨源服務器,發出XMLHttpRequest請求,從而克服了AJAX只能同源使用的限制。 關于CORS的介紹請參考:跨域資源共享 CORS 詳解

8、DOM對象 document

document對象里保存著整個web頁面dom結構,在頁面上所有的元素最終都會映射為一個dom對象。 document也提供了很多api來查找特定的dom對象,比如getElementById,querySelector等等。

9、事件系統 Event

事件是用戶與頁面交互的基礎,到目前為止,DOM事件從PC端的 鼠標事件(mouse) 發展到移動端的 觸摸事件(touch) 和 手勢事件(guesture)

由于DOM結構可能會多層嵌套,因此也衍生出了兩種事件流:事件捕獲和事件冒泡,后者最常用。利用事件冒泡機制可以實現很多功能,比如頁面點擊統計。關于兩種事件流的介紹請參考:事件冒泡和捕獲

除此之外,在頁面初始化、滾動、隱藏、返回等操作時分別內置了onload/onDOMContentLoaded、onscroll、onvisibility和onhashchange等事件,如果想要捕獲這些事件,需要通過addEventLisener/attachEvent來進行綁定。

10、全局對象 window

在JS中,當一段JS代碼在瀏覽器中被加載執行,JS引擎會在內存中構建一個全局執行環境,執行環境的作用是保證所有的函數能按照正確的順序被執行,而window對象則是這個執行環境中的一個全局對象,window對象中內置了很多操作api和對象,document對象就是其中一個。關于JS執行環境的介紹請參考博客:深入理解JS執行細節

CSS 篇

css是用來對html進行修飾的一門語言。

1、選擇器

css的選擇器有很多種,常用的有類選擇器、標簽選擇器、ID選擇器、后代選擇器、群組選擇器、偽類選擇器(before/after)、兄弟選擇器(+~)、屬性選擇器等等。

2、定位

定位一般有相對定位(relative)、絕對定位(absolute)、固定定位(fixed),relative和absolute在移動端用的最多,fixed 在移動端有兼容性問題,因此不推薦使用,在移動端替代fixed的方案是 absolute+內部滾動。

3、浮動

設置float為left或right,就能使該元素脫離文檔流,向左或向右浮動。一般在做宮格模式布局時會用到,如果子元素全部設置為浮動,則父元素是塌陷的,這時就需要清除浮動,清除浮動的方法也很多,常用的方法是在元素末尾加空元素設置clear:both, 更高級一點的就給父容器設置before/after來模擬一個空元素,還可以直接設置overflow:auto/hidden。除過浮動可以實現宮格模式,行內盒子(inline-block)和table也可以。

4、盒子模型

盒子模型是css最重要的一個概念,也是css布局的基石。 常見的盒子模型有塊級盒子(block)和行內盒子(inline-block),盒子最關鍵的幾個屬性包括margin、border、padding和content,這幾個元素可以設置盒子和盒子之間的關系以及盒子和內容之間的關系?;褂幸桓鑫侍饈羌撲愫兇擁拇笮?,需要注意的是,box-sizing屬性的設置會影響盒子的width和height。只有普通文檔流中塊框的垂直外邊距才會發生外邊距合并。行內框、浮動框或絕對定位之間的外邊距不會合并。

5、Flex布局

Flex布局的容器是一個伸縮容器,首先容器本身會更具容器中的元素動態設置自身大小;然后當Flex容器被應用一個大小時(width和height),將會自動調整容器中的元素適應新大小。Flex容器也可以設置伸縮比例和固定寬度,還可以設置容器中元素的排列方向(橫向和縱向)和是否支持元素的自動換行。有了這個神器,做頁面布局的可以方便很多了。注意,設為Flex布局以后,子元素的float、clear和vertical-align屬性將失效。

6、transition(過渡) 和 transform(旋轉)

應用transform可以對元素進行平移(translate)、旋轉(rotate)、放大縮小(scale)、傾斜(skew)等處理,而transition使css屬性值(包括transform)在一段時間內平滑的過渡。使用transition和transform就可以實現頁面的滑動切換效果。

7、動畫 Animation

Animation首先需要設置一個動畫函數,然后以這個動畫的方式來改變元素的css屬性之的變化,動畫可以被設置為永久循環演示。 和transition相比,animation設置動畫效果更靈活更豐富,二者還有一個區別是:transition只能通過主動改變元素的css值才能觸發動畫效果,而animation一旦被應用,就開始執行動畫。

8、Sprite圖

對于大型站點,為了減少http請求的次數,一般會將常用的小圖標排到一個大圖中,頁面加載時只需請求一次網絡, 然后在css中通過設置background-position來控制顯示所需要的小圖標。

9、字體圖標 iconfont

所謂字體圖標就是將常用的圖標轉化為字體資源存在文件中,通過在CSS中引用該字體文件,然后可以直接通過控制字體的css屬性來設置圖標的樣式。

HTML 篇

1、Web語義化 和 SEO

html 常規標簽有html,head,body,div,span,table,ul,ol,dl,p,b,h1~h6,strong,form,input,img,em,i 等等,另外html5 還新增了很多語義化的標簽,比如header,acticle,aside,section,footer,audio,radio 等等。

Web語義化是指使用語義恰當的標簽,使頁面有良好的結構,頁面元素有含義,能夠讓人和搜索引擎都容易理解。

SEO是指在了解搜索引擎自然排名機制的基礎之上,對網站進行內部及外部的調整優化,改進網站在搜索引擎中關鍵詞的自然排名,獲得更多的展現量,吸引更多目標客戶點擊訪問網站,從而達到互聯網營銷及品牌建設的目標。

搜索引擎通過爬蟲技術獲取的頁面就是由一堆html標簽組成的代碼,,人可以通過可視化的方式來判斷頁面上哪些內容是重點,而機器做不到。 但搜索引擎會根據標簽的含義來判斷內容的權重,因此,在合適的位置使用恰當的標簽,使整個頁面的語義明確,結構清晰,搜索引擎才能正確識別頁面中的重要內容,并予以較高的權值。比如h1~h6這幾個標簽在SEO中的權值非常高,用它們作頁面的標題就是一個簡單的SEO優化。

2、頁面渲染機制

頁面渲染就是瀏覽器的渲染引擎將html代碼根據CSS定義的規則顯示在瀏覽器窗口中的過程。大致工作原理如下:

  • 用戶輸入網址,瀏覽器向服務器發出請求,服務器返回html文件;

  • 渲染引擎開始載入html代碼,并將HTML中的標簽轉化為DOM節點,生成DOM樹;

  • 如果中引用了外部css文件,則發出css文件請求,服務器返回該文件;

  • 如果中引用了外部js文件,則發出js文件請求,服務器返回該文件后開始運行;

  • 渲染引擎繼續載入html中的部分的代碼,并開始解析前面返回的css文件,然后根據css選擇器計算出節點的樣式,創建渲染樹;

  • 從根節點遞歸調用,計算每一個元素的大小、位置等,給每個節點所應該出現在屏幕上的精確坐標;

  • 如果body中的引用了圖片資源,則立即向服務器發出請求,此時渲染引擎不會等待圖片下載完畢,而是繼續渲染后面的代碼;

  •  

  • 服務器返回圖片文件,由于圖片占用了一定面積,影響了后面段落的排版,因此引擎需要回過頭來重新渲染這部分代碼;

  • 如果此時js腳本中運行了style.display=”none”, 布局被改變,引擎也需要重新渲染這部分代碼;

  • 直到為止,頁面渲染完畢。

3、重繪和回流

當渲染樹中的一部分(或全部)因為元素的規模尺寸,布局,隱藏等改變而需要重新構建。這就稱為回流。比如上面的img文件加載完成后就會引起回流,每個頁面至少需要一次回流,就是在頁面第一次加載的時候。

當渲染樹中的一些元素需要更新屬性,而這些屬性只是影響元素的外觀,風格,而不會影響布局的,比如background-color。則就叫稱為重繪。

從上面可以看出,回流必將引起重繪,而重繪不一定會引起回流。

會引起重繪和回流的操作

  • 添加、刪除元素(回流+重繪)

  • 隱藏元素,display:none(回流+重繪),visibility:hidden(只重繪,不回流)

  • 移動元素,比如改變top,left,transform的值,或者移動元素到另外一個父元素中。(重繪+回流)

  • 對style的操作(對不同的屬性操作,影響不一樣)

  • 還有一種是用戶的操作,比如改變瀏覽器大小,改變瀏覽器的字體大小等(回流+重繪)

4、本地存儲

本地存儲最原始的方式就是 cookie,cookie 是存放在本地瀏覽器的一段文本,數據以鍵值對的形式保存,可以設置過期時間。 但是 cookie 不適合大量數據的存儲,因為每請求一次頁面,cookie 都會發送給服務器,這使得 cookie 速度很慢而且效率也不高。因此cookie的大小被限制為4k左右(不同瀏覽器可能不同,分HOST),如下所示:

  • Firefox和Safari允許cookie多達4097個字節,包括名(name)、值(value)和等號。

  • Opera允許cookie多達4096個字節,包括:名(name)、值(value)和等號。

  • Internet Explorer允許cookie多達4095個字節,包括:名(name)、值(value)和等號。

在所有瀏覽器中,任何cookie大小超過限制都被忽略,且永遠不會被設置。

html5提供了兩種在客戶端存儲數據的新方法:localStorage 和 sessionStorage, 它們都是以key/value 的形式來存儲數據,前者是永久存儲,后者的存儲期限僅限于瀏覽器會話(session),即當瀏覽器窗口關閉后,sessionStorage中的數據被清除。

localStorage的存儲空間大約5M左右(不同瀏覽器可能不同,分 HOST),這個相當于一個5M大小的前端頁面的數據庫,相比于cookie可以節約帶寬,但localStorage在瀏覽器隱私模式下是不可讀取的,當存儲數據超過了localStorage的存儲空間后會拋出異常。

此外,H5還提供了逆天的websql和indexedDB,允許前端以關系型數據庫的方式來存儲本地數據,相對來說,這個功能目前應用的場景比較少,此處不作介紹。

5、瀏覽器緩存機制

瀏覽器緩存機制是指通過 HTTP 協議頭里的 Cache-Control(或 Expires)和 Last-Modified(或 Etag)等字段來控制文件緩存的機制。

Cache-Control 用于控制文件在本地緩存有效時長。最常見的,比如服務器回包:Cache-Control:max-age=600 表示文件在本地應該緩存,且有效時長是600秒(從發出請求算起)。在接下來600秒內,如果有請求這個資源,瀏覽器不會發出 HTTP 請求,而是直接使用本地緩存的文件。

Last-Modified 是標識文件在服務器上的最新更新時間。下次請求時,如果文件緩存過期,瀏覽器通過 If-Modified-Since 字段帶上這個時間,發送給服務器,由服務器比較時間戳來判斷文件是否有修改。如果沒有修改,服務器返回304告訴瀏覽器繼續使用緩存;如果有修改,則返回200,同時返回最新的文件。

Cache-Control 通常與 Last-Modified 一起使用。一個用于控制緩存有效時間,一個在緩存失效后,向服務查詢是否有更新。

Cache-Control 還有一個同功能的字段:Expires。Expires 的值一個絕對的時間點,如:Expires: Thu, 10 Nov 2015 08:45:11 GMT,表示在這個時間點之前,緩存都是有效的。

Expires 是 HTTP1.0 標準中的字段,Cache-Control 是 HTTP1.1 標準中新加的字段,功能一樣,都是控制緩存的有效時間。當這兩個字段同時出現時,Cache-Control 是高優化級的。

Etag 也是和 Last-Modified 一樣,對文件進行標識的字段。不同的是,Etag 的取值是一個對文件進行標識的特征字串。在向服務器查詢文件是否有更新時,瀏覽器通過 If-None-Match 字段把特征字串發送給服務器,由服務器和文件最新特征字串進行匹配,來判斷文件是否有更新。沒有更新回包304,有更新回包200。Etag 和 Last-Modified 可根據需求使用一個或兩個同時使用。兩個同時使用時,只要滿足基中一個條件,就認為文件沒有更新。

另外有兩種特殊的情況:

  • 手動刷新頁面(F5),瀏覽器會直接認為緩存已經過期(可能緩存還沒有過期),在請求中加上字段:Cache-Control:max-age=0,發包向服務器查詢是否有文件是否有更新。

  • 強制刷新頁面(Ctrl+F5),瀏覽器會直接忽略本地的緩存(有緩存也會認為本地沒有緩存),在請求中加上字段:Cache-Control:no-cache(或 Pragma:no-cache),發包向服務重新拉取文件。

6、History路由機制

用戶訪問網頁的歷史記錄通?;岜槐4嬖諞桓隼嗨樸謖歡韻籩?,即history對象,點擊返回就出棧,跳下一頁就入棧。 它提供了一些方法來操作頁面的前進和后退:

  • window.history.back() 返回到上一個頁面

  • window.history.forward() 進入到下一個頁面

  • window.history.go([delta]) 跳轉到指定頁面

HTML5 對History Api 進行了增強,新增了兩個Api和一個事件,分別是pushState、replaceState 和 onpopstate

pushState是往history對象里添加一個新的歷史記錄,即壓棧。

replaceState 是替換history對象中的當前歷史。

當點擊瀏覽器后退按鈕或js調用history.back都會觸發onpopstate事件, 與其類似的還有一個事件: onhashchange 。

onhashchange是老API, 瀏覽器支持度高, 本來是用來監聽hash變化的, 但可以被利用來做客戶端前進和后退事件的監聽,onpopstate是專門用來監聽瀏覽器前進后退的, 不僅可以支持hash, 非hash的同源url也支持。

7、HTML5離線緩存

HTML5離線緩存又叫Application Cache,是從瀏覽器的緩存中分出來的一塊緩存區,如果要在這個緩存中保存數據,可以使用一個描述文件(manifest file),列出要下載和緩存的資源。

manifest 文件是簡單的文本文件,它告知瀏覽器被緩存的內容(以及不緩存的內容)。manifest 文件可分為三個部分:

– CACHE MANIFEST – 在此標題下列出的文件將在首次下載后進行緩存

– NETWORK – 在此標題下列出的文件需要與服務器的連接,且不會被緩存

– FALLBACK – 在此標題下列出的文件規定當頁面無法訪問時的回退頁面(比如 404 頁面)

離線緩存為應用帶來三個優勢:

  • 離線瀏覽 – 用戶可在應用離線時使用它們

  • 速度 – 已緩存資源加載得更快

  • 減少服務器負載 – 瀏覽器將只從服務器下載更新過或更改過的資源。

8、Canvas和SVG

Canvas 通過Javascript 來繪制 2D 圖形。Canvas 是逐像素進行渲染的。在 Canvas 中,一旦圖形被繪制完成,它就不會繼續得到瀏覽器的關注。如果其位置發生變化,那么整個場景也需要重新繪制,包括任何或許已被圖形覆蓋的對象。

SVG 是一種使用 XML 描述 2D 圖形的語言。SVG 基于 XML,這意味著 SVG DOM 中的每個元素都是可用的。你可以為某個元素附加 JavaScript 事件處理器。在 SVG 中,每個被繪制的圖形均被視為對象。如果 SVG 對象的屬性發生變化,那么瀏覽器能夠自動重現圖形。

Canvas和SVG相比,canvas更依賴于分辨率,不支持事件處理器,文本渲染能力弱,比較適合密集型游戲,其中的許多對象會被頻繁繪制,而svg則比較適用于類似谷歌地圖帶有大型渲染區域的應用程序。

來源:51cto

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