减少HTTP请求之合并图片详解（大型网站优化技术）

原文:减少HTTP请求之合并图片详解（大型网站优化技术）

　　一、相关知识讲解

　　看过雅虎的前端优化35条建议，都知道优化前端是有多么重要。页面的加载速度直接影响到用户的体验。80%的终端用户响应时间都花在了前端上，其中大部分时间都在下载页面上的各种组件：图片，样式表，脚本，Flash等等。

　　减少组件数必然能够减少页面提交的HTTP请求数。这是让页面更快的关键。减少页面组件数的一种方式是简化页面设计。但有没有一种方法可以在构建复杂的页面同时加快响应时间呢？嗯，确实有鱼和熊掌兼得的办法。

　　这里我们就拿雅虎的第一条建议：尽量减少HTTP请求数里的减少图片请求数量 进行讲解。

　　我们都知道，一个网站的一个页面可能有很多小图标，例如一些按钮、箭头等等。当加载html文档时，只要遇到有图片的，都会自动建立起HTTP请求下载，然后将图片下载到页面上，这些小图片可能也就是十几K大甚至1K都不到，假如我们的一个页面有一百个小图标，我们在加载页面时，就要发送100个HTTP请求，如果你的网站访问量很大并发量也很高，假如上百万访问量，那发起的请求就是千万级别了，服务器是有一定的压力的，并且一个用户的一个页面要发起那么多请求，是很耗时的。

　　所以，我们优化的方案就是：将这些十几K、几K的小图标合并在一张图片里，然后用CSS的background-image和background-position属性来定位要显示的部分。

　　二、代码实现

　　1、思路：

　　　　将一个文件夹里的图标，自动生成在一张图片里面，同时自动生成对应的css文件，我们只要在HTML里的标签中添加相应的属性值就能显示图片了。

　　2、实现过程：

 <?php
     //自己定义一个根目录
     define('ROOT', $_SERVER['DOCUMENT_ROOT'].'iconwww');
     //这个是图片的目录
     define('RES_BASE_URL', 'http://localhost:8080/iconwww/img');

     /**
      * 生成背景图的函数
      */
     function generateIcon() {
         //网站根目录
         $webRoot = rtrim(ROOT, '/');
         //背景图目录
         $root = "$webRoot/img/bg";
         //Php-SPL库中 的 目录文件遍历器
         $iterator = new DirectoryIterator($root);
         //开始遍历该背景图目录下的目录，我们是把想生成背景图的目录，放在bg目录中以各个模块的目录分类存放
         foreach ($iterator as $file) {
             //遇到目录遍历
             if (!$file->isDot() && $file->isDir()) {
                 //取得文件名
                 $fileName = $file->getFilename();
                 generateIconCallback("$root/$fileName", "$webRoot/img/$fileName", "$webRoot/css/$fileName.css");
             }
         }
     }

     /**
      * 用户生成合并的背景图和css文件的函数
      * @param  string $dir         生成背景图的图标所在的目录路径
      * @param  string $bgSavePath  背景图所保存的路径
      * @param  string $cssSavePath css保存的路径
      */
     function generateIconCallback($dir, $bgSavePath, $cssSavePath) {
         $shortDir = str_replace('\\', '/', substr($dir, strlen(ROOT-1)));
         //返回文件路径信息
         $pathInfo = pathinfo($bgSavePath.'.png');

         $bgSaveDir = $pathInfo['dirname'];
         //确保目录可写
         ensure_writable_dir($bgSaveDir);
         //背景图名字
         $bgName = $pathInfo['filename'];
         //调用generateIconCallback_GetFileMap()函数生成每一个图标所需要的数据结构
         $fileMap = array('a' => generateIconCallback_GetFileMap($dir));

         $iterator = new DirectoryIterator($dir);
         foreach ($iterator as $file) {
             if ($file->isDot()) continue;
             if ($file->isDir()) {
                 //二级目录也要处理
                 $fileMap['b-'.$file->getFilename()] = generateIconCallback_GetFileMap($file->getRealPath());
             }
         }
         ksort($fileMap);

         //分析一边fileMap，计算整个背景图的大小和每一个图标的offset
         //初始化偏移量和背景图
         $offsetX = $offsetY = $bgWidth = 0;
         //设定每个小图标之间的距离
         $spaceX =$spaceY = 5;
         //图片最大宽度
         $maxWidth = 800;
         $fileMd5List =array();
         //这里需要打印下$fileMap就知道它的数据结构了
         foreach ($fileMap as $k1 => $innerMap) {
             foreach ($innerMap as $k2 => $itemList) {
                 //行高姐X轴偏移量初始化
                 $offsetX = $lineHeight = 0;
                 foreach ($itemList as $k3 => $item) {
                     //变量分别是：图标的宽度，高度，类型，文件名，路径，MD5加密字符串
                     list($imageWidth, $imageHeight, $imageType, $fileName, $filePathname, $fileMd5) = $item;
                     $fileMd5List []= $fileMd5;
                     //如果图片的宽度+偏移量 > 最大宽度（800） 那就换行
                     if ($offsetX !== 0 && $imageWidth + $offsetX > $maxWidth) {
                         $offsetY += $spaceY + $lineHeight;
                         $offsetX = $lineHeight = 0;
                     }
                     //如果图片高度 > 当前行高  那就讲图片高度付给行高我们这的
                     if ($imageHeight > $lineHeight) $lineHeight = $imageHeight;
                     $fileMap[$k1][$k2][$k3] = array($imageWidth, $imageHeight, $offsetX, $offsetY, $imageType, $fileName, $filePathname);
                     //X轴偏移量的计算
                     $offsetX += $imageWidth + $spaceX;
                     if ($offsetX > $bgWidth) $bgWidth = $offsetX;
                 }
                 //Y轴偏移量的计算
                 $offsetY +=  $lineHeight + $spaceY;
             }
         }
         //把右下两边多加了的空白距离给干掉
         $bgWidth -= $spaceX;
         $bgHeight = $offsetY - $spaceY;
         $fileMd5List = implode("\n", $fileMd5List);

         //生成背景图和 css文件

         //资源路径
         $resBaseUrl = RES_BASE_URL;
         $suffix = base_convert(abs(crc32($fileMd5List)), 10, 36);
         $writeHandle = fopen($cssSavePath, 'w');
         fwrite($writeHandle, "/** bg in dir: $shortDir/ */\n[icon-$bgName]{background:url({$resBaseUrl}/$bgName.png?$suffix) no-repeat;display:inline-block;}");

         //做图片，这些函数具体可以查看PHP手册
         $destResource = imagecreatetruecolor($bgWidth, $bgHeight);
         imagealphablending($destResource, false);
         imagesavealpha($destResource, false);
         $color = imagecolorallocatealpha($destResource, 255, 255, 255, 127);

         imagefill($destResource, 0, 0, $color);

         //对每一张小图片进行处理，生成在大背景图里，并生成css文件
         foreach ($fileMap as $innerMap) {
             foreach ($innerMap as $itemList) {
                 foreach ($itemList as $item) {
                      list($imageWidth, $imageHeight, $offsetX, $offsetY, $imageType, $fileName, $filePathname) = $item;
                      if ($imageType === IMAGETYPE_PNG) {
                         $srcResource = imagecreatefrompng($filePathname);
                      } else if ($imageType === IMAGETYPE_JPEG) {
                         $srcResource = imagecreatefromjpeg($filePathname);
                      }
                      imagecopy($destResource, $srcResource, $offsetX, $offsetY, 0, 0, $imageWidth, $imageHeight);
                      imagedestroy($srcResource);

                      //写入css
                      $posX = $offsetX === 0 ? 0 : "-{$offsetX}px";
                      $posY = $offsetY === 0 ? 0 : "-{$offsetY}px";
                      fwrite($writeHandle, "\n[icon-$bgName=\"$fileName\"]{width:{$imageWidth}px;height:{$imageHeight}px;background-position:$posX $posY;}");
                  }
             }
         }

         //压缩级别 7
         imagepng($destResource, "$bgSavePath.png", 7);
         imagedestroy($destResource);
         fclose($writeHandle);

         $shortCssSavePath = substr($cssSavePath, strlen(ROOT));
     }

     /**
      * 将图片的信息处理成我们想要的数据结构
      * @param  [type] $dir [description]
      * @return [type]      [description]
      */
     function generateIconCallback_GetFileMap($dir) {
         $map = $sort = array();
         $iterator = new DirectoryIterator($dir);
         foreach($iterator as $file) {
             if(!$file->isFile()) continue;
             $filePathname = str_replace("\\", '/', $file->getRealPath());
             //这些函数可以查看PHP手册
             $imageInfo = getimagesize($filePathname);
             $imageWidth = $imageInfo[0];
             $imageHeight = $imageInfo[1];
             $imageType = $imageInfo[2];

             if(!in_array($imageType, array(IMAGETYPE_JPEG, IMAGETYPE_PNG))) {
                 $fileShortName = substr($filePathname, strlen(ROOT) - 1);
                 echo "<p> $fileShortName 图片被忽略: 因为图片类型不是png|jpg.</p>";
                 continue;
             }

             //这是我们的图片规格，行高分别有 16 32 64 128 256 99999
             foreach(array(16, 32, 64, 128, 256, 99999) as $height) {
                 if($imageHeight <= $height) {
                     $mapKey = $height;
                     break;
                 }
             }
             if(!isset($map[$mapKey])) $map[$mapKey] = array();
             $filePathInfo = pathinfo($filePathname);
             $map[$mapKey] []= array($imageWidth, $imageHeight, $imageType, $filePathInfo['filename'], $filePathname, md5_file($filePathname));
             $sort[$mapKey] []= str_pad($imageHeight, 4, '0', STR_PAD_LEFT) . $filePathInfo['filename'];
         }
         foreach($map as $k => $v) array_multisort($map[$k], SORT_ASC, SORT_NUMERIC, $sort[$k]);
         ksort($map, SORT_NUMERIC);
         return $map;
     }

     /**
      * 判断目录是否可写
      * @param  string $dir 目录路径
      */
     function ensure_writable_dir($dir) {
         if(!file_exists($dir)) {
             mkdir($dir, 0766, true);
             @chmod($dir, 0766);
             @chmod($dir, 0777);
         }
         else if(!is_writable($dir)) {
             @chmod($dir, 0766);
             @chmod($dir, 0777);
             if(!@is_writable($dir)) {
                 throw new BusinessLogicException("目录不可写", $dir);
             }
         }
     }

     generateIcon();
 ?>
 <!DOCTYPE html>
 <html>
 <head>
     <link rel="stylesheet" type="text/css" href="css/Pink.css">
     <title></title>

 </head>
 <body>
 <div>我们直接引入所生成的css文件，并测试一下是否成功</div>
 <br>
 <div>这里在span标签 添加属性 icon-Pink ，值为About-40，正常显示图片</div>
 <span icon-Pink="About-40"></span>
 </body>
 </html>

　　调用以上代码，我们的浏览器是这样显示的：

　　然后css目录生成了Pink.css文件：

　　

　　img目录下生成了Pink.png文件：

　

　　看看生成的背景图是长啥样子：

　　接下来我们再看一下所生成的图片大小与Pink文件夹里所有小图片总和的大小，对它们做个比较：

　　

　　从上图可以看出，我们生成的图片的大小明显小于文件夹所有图片的大小，所以在将100个小图标下载下来的速度 会明显小于 将背景图下载下来和将CSS下载下来的速度。

　　当访问量大时，或者小图片的量大时，会起到很明显的优化效果！！！

　　

　　代码中的每一个点都基本上有注释，很方便大家去理解，只要大家用心去看，肯定能将这一网站优化技术用到自己的项目中。

　　本次博文就写到这！！！

　　如果此博文中有哪里讲得让人难以理解，欢迎留言交流，若有讲解错的地方欢迎指出。

　　如果您觉得您能在此博文学到了新知识，请为我顶一个，如文章中有解释错的地方，欢迎指出。

　　互相学习，共同进步！