页面视觉稳定性之优化CLS

最常见的影响CLS的分数的有：

• 未指定尺寸的图片
• 未指定尺寸的广告、嵌入元素、iframe
• 动态插入内容
• 自定义字体（引发FOIT/FOUT）
• 在更新DOM之前等待网络响应的操作

未指定尺寸的图片

总而言之：在 <img> 和 <video> 标签上始终加上 width 和 height 属性。或者，使用 CSS aspect ratio boxes 来占据空间。这种方法可以确保在图片加载过程中，浏览器可以分配足够的空间。

历史

在web的早期，开发者会给 <img> 标签加上 width 和 height 属性，以确保浏览器开始获取图片之前可以分配好空间，这样可以减少 reflow 和 re-layout。

<img src="puppy.jpg" width="640" height="360" alt="Puppy with balloons">

你也许会注意到这两个属性没有带单位。这些像素尺寸会确保保留640 * 360的区域。图片最终会平铺在这个区域，不管原始尺寸是否一致。

当响应式设计来临的时候，开发者开始忽略 width 和 height，开始使用css来调整图片大小。

img {
  width: 100%; /* or max-width: 100%; */
  height: auto;
}

这种方法的缺点是，只有图片下载的时候，浏览器才知道图片的宽高并且分配好空间。图片下载完了，每张图片出现在屏幕上的时候，页面都会 reflow 一次，会导致页面频繁的往下弹。这对于用户体验来说非常不友好。

因此而诞生了 aspect ratio。aspect ratio 是图片的宽高比。比如，x:y的宽高比，指的是宽度x单位，高度y单位。

这也意味着只要我们知道宽高之一，就能计算出另一个属性。对于一个16:9的宽高比而言:

• 如果图片有360px的高度，则宽度为 360 x (16 / 9) = 640px
• 如果图片有640px的宽度，则高度为 640 x (9 / 16) = 360px

现代浏览器最佳体验

现代浏览器可以基于 width 和 height 属性设定默认宽高比，这样就能避免布局偏移。开发者只需要如下设置:

<!-- set a 640:360 i.e a 16:9 - aspect ratio -->
<img src="puppy.jpg" width="640" height="360" alt="Puppy with balloons">

img {
    aspect-ratio: attr(width) / attr(height);
}

这样一来，图片加载之前，浏览器就可以根据宽高属性分配好空间。图片加载之后，就可以根据宽度或者高度属性，按照宽高比来分配实际空间。

图片的 aspect-ratio 属性在chrome和firefox上已经可以使用了，safari也快支持了。

如果图片位于容器内，可以设置宽度为容器宽度，高度为auto，避免高度被固定位360px。

img {
  height: auto;
  width: 100%;
}

响应式图片

在使用响应式图片的时候，srcset 定义了图片可以供浏览器选择的尺寸。为了确保图片 width 和 height 可以被设置，每张图片的宽高比必须一致。

<img width="1000" height="1000"
       src="puppy-1000.jpg"
    srcset="puppy-1000.jpg 1000w,
            puppy-2000.jpg 2000w,
            puppy-3000.jpg 3000w"
           alt="Puppy with balloons"/>

有时候我们希望展示图片的剪切部分，比如长图的中间正方形区域，为了视觉好看。

<picture>
  <source media="(max-width: 799px)" srcset="puppy-480w-cropped.jpg">
  <source media="(min-width: 800px)" srcset="puppy-800w.jpg">
  <img src="puppy-800w.jpg" alt="Puppy with balloons">
</picture>

这样一来图片宽高比就不一致了，浏览器可能更需要针对每一个资源设置特定宽高比。但目前还没有好的解决方案，re-layout 依然存在。

未指定尺寸的广告、嵌入元素、iframe

广告

广告是造成布局偏移的罪魁祸首之一。经常性，这些广告会有动态尺寸，这样会导致糟糕的用户体验，当你在往下浏览页面的时候，广告突然插入一些可见内容。

在广告的生命周期里，很多点可以导致布局偏移:

• 广告容器插入到dom的时候
• 本站代码调整广告容器尺寸的时候
• 广告代码库加载的时候（导致容器尺寸改变）
• 广告内容填充容器的时候（如果最终广告的尺寸不一样，导致容器尺寸变化）

好消息是网站可以采用最佳体验，来减少布局偏移。

• 为广告位静态保留空间。

  • 换句话说，在广告代码库加载之前，就给容器加好样式。
  • 如果要在内容流中插入广告，在插入之前确保通过保留尺寸来消除布局偏移。如果这些广告在屏幕外加载，则没有这个问题。
• 在视图顶部插入非粘性广告的时候要特别注意。
• 避免折叠预留的空间，如果广告没有返回，可以在该空间展示占位符。

• 通过预留广告所需最大尺寸，来避免布局偏移。

  • 这很有效，不过如果广告很小，可能会有大片空白。
• 根据历史数据，给广告加上合适的尺寸。

如果广告不太可能填满，一些网站会发现在初始的时候折叠广告位可以减少布局偏移。很难做到每一次都能给广告位精准的尺寸，除非这个广告是你自己提供的。

为广告位静态保留空间

给广告容器设置固定的样式，避免代码库加载的时候，重新调整广告的尺寸。

要额外注意一下小尺寸的广告，如果预留很大的空间，会导致大片空白。

避免在视图顶部插入广告

根据CLS的计算规则，在顶部插入广告比在中间插入，造成的影响更大。

嵌入元素和iframe

可嵌入的挂件可以允许你在页面上嵌入web内容（例如，youtube视频、谷歌地图、社交媒体的帖子等）。这些嵌入元素可以采用多种形式。

• html fallback，然后js将该fallback转换成嵌入元素
• 内联html代码块
• iframe嵌入

这些嵌入通常不会事先知道嵌入的大小（例如，社交媒体帖子，是否包含图片？视频？或者多行文本？）。结果就是提供嵌入元素的平台经常无法保证预留足够的空间，导致布局偏移。

为了应对这种情况，你可以通过提前计算嵌入元素的足够空间，以最小化CLS。以下工作流可以参考:

• 使用开发者工具检查最终嵌入的高度
• 一旦嵌入元素加载，iframe容器根据内容重新调整尺寸。

记下尺寸，并相应设置嵌入元素占位符的样式。你可能还会用到媒体查询来考虑不同的因素。

动态内容

总而言之，避免在已存在的内容上方插入新内容，除非为了响应用户交互。这样可以保证任何布局偏移都是可预期的。

你可能经常会遇到从顶部或者底部弹出的一些内容。这经常发生在banner或者表单的地方，让页面的剩余内容产生偏移。

• "注册即可领取会员大礼包!"
• "最近发表的文章"
• "安装我们的APP"
• "我们还在接受订单"
• "GDPR提示，是否允许使用cookie"

如果你需要展示以上的UI内容，请提前预留好空间，避免产生布局偏移。

自定义字体（引发FOIT/FOUT）

下载并渲染自定义字体会引发布局偏移，通过以下两种方式:

• fallback字体切换到新字体（FOUT - flash of unstyled text）
• 从不可见变成可见，因为新字体的渲染缘故（FOIT - flash of invisible text）

以下工具可以帮你最小化影响:

• font-display 属性可以让你修改自定义字体的渲染表现，通过使用可选值：auto, swap, block, fallback 和 optional。不幸的是，除了 optional 之外的属性都会引发 re-layout，通过以上的其中一种方式。
• Font Loading API 可以减少获取必要字体的时间。

Chrome 83版本之后，可以采取以下方案：

• 针对关键字体使用 <link rel=preload> ，提高优先级，让字体下载有更高概率赶在fcp之前，这样就能避免布局偏移。
• <link rel=preload> 和 font-display: optional 结合使用。

动画

总而言之，优先考虑 transform，而非会影响布局改变的属性。

在更新DOM之前等待网络响应的操作

尽可能的在网络请求时，给一个loading，或者占位符提示，避免用户在这段时间内进行操作。

开发者工具

可以使用lighthouse和performce检测CLS。

总结

• 图片的尺寸，以及其他嵌入元素的尺寸，最开始就设定好，或者预留足够空间，这样可以有效避免布局偏移。
• 利用图片宽高比的属性，可以在优化CLS的同时，做响应式布局。
• 尽可能不要往已存在内容上方添加新内容。
• web字体尽可能早的加载，避免产生FOIT和FOUT
• 与UI同事配合在交互上避免布局偏移

参考

https://web.dev/optimize-cls/