Karakter sets in Flash

In een vorige post hadden we het over custom fonts en speciale karakters in Flash. Maar welke karakters embedden we nu best?

Bij het ontwikkelen van onze projecten houden we zoveel mogelijk rekening met de gebruiksvriendelijkheid. Het is dus niet meer dan logisch dat de eindgebruiker een website of applicatie voorgeschoteld krijgt in zijn of haar eigen taal, of tenminste een begrijpbare taal.
Voor sommige projecten vereist dit het ondersteunen van een ander alfabet, zoals bvb. het Cyrillisch of het Grieks.

cs4-charsets-01
Om karakters in een movie te embedden, hebben we in de Flash IDE (in dit geval de CS4 versie), een knop bij de eigenschappen van een tekstvak. Deze opent een venster waarbij we 1 of meerdere karaktersets kunnen aanduiden, of zelfs aparte karakters kunnen intikken die we mee willen embedden in onze file.
In dit venster kunnen we duidelijk zien welke karakters een bepaalde set omvat.

Als onze tekst echter in meerdere, vreemde talen moet getoond worden, is het soms onduidelijk welke karakter sets we juist moeten embedden. Om dit op te lossen kunnen we op deze website een XML bestand laten genereren, aan de hand van een tekstbestand waarin alle benodigde karakters staan.
Dit XML bestand kan gebruikt worden als UnicodeTable.xml, of kan de bestaande UnicodeTable.xml aanvullen (aan te raden). UnicodeTable.xml is een bestand dat door de Flash IDE gebruikt wordt, en dat alle karakter sets definieert die dan in het embed-venster komen (zie bovenstaande screenshot).

De door Flash gebruikte UnicodeTable.xml kun je op deze locatie terugvinden:

  • Windows Vista: <boot drive>\Users\<gebruiker>\AppData\Local\Adobe\Flash <versie>\<taal>\Configuration\FontEmbedding\
  • Windows XP: <boot drive>\Documents and Settings\<gebruiker>\Local Settings\Application Data\Adobe\Flash <versie>\<taal>\Configuration\FontEmbedding\
  • Mac: <boot drive>/<gebruiker>/Library/Application Support/Adobe/Flash <versie>/<taal>/Configuration/FontEmbedding/

Voor je UnicodeTable.xml wijzigt, neem je best een backup.

Zoals je kan zien staat elke karakterset in deze XML gedefinieerd, d.m.v. een node glyphRange. Deze node heeft 2 attributen, namelijk name en id. De id node wordt niet visueel getoond in de IDE, maar moet wel een unieke waarde bevatten. De waarde van de name node is wat we te zien krijgen in ons embed-venster, geef je eigen karakterset dus best een logische naam.

Welke tekens juist bij een bepaalde set horen kiezen we aan de hand van range nodes. Elke glyphRange node kan één of meerdere van die range nodes omvatten. Een range node definieert een tekenreeks, aan de hand van de <a href=”http://en.wikipedia.org/wiki/Unicode” title=”Unicode op Wikipedia”>unicode</a> waarde van het 1e en laatste karakter in die reeks. Als voorbeeld gebruiken we de voorgedefinieerde karakter set ‘Numerals [0..9]‘

<glyphRange name="Numerals [0..9] " id="3" >
    <range min="0x0030" max ="0x0039" />
    <range min="0x002E" max ="0x002E" />
</glyphRange>

Als we één van de vele unicode tabellen bekijken, kunnen we aflezen dat de unicode waarde 0x0030 het cijfer 0 voorstelt, 0x0039 staat voor het cijfer 9, en omdat we een range definieren zullen alle karakters tussen deze 2 ook binnen deze reeks vallen. Zoals we zien is het ook mogelijk om een enkel karakter als reeks te definiëren, dit gebeurt hier met de punt (.) die 0x002E als unicode waarde heeft.

Bij wijze van voorbeeld heb ik een karakterset gemaakt die ons Latijns alfabet met alle speciale tekens omvat, alsook het Cyrillisch en Grieks alfabet. De regels in commentaar zijn dubbele regels.

<glyphRange name="Latin Greek Cyrillic " id="27">
    <!-- Uppercase [A..Z] -->
    <range min="0x0020" max ="0x0020" />
    <range min="0x0041" max ="0x005A" />
    <!-- Lowercase [a..z] -->
    <!-- <range min="0x0020" max ="0x0020" /> -->
    <range min="0x0061" max ="0x007A" />
    <!-- Numerals [0..9] -->
    <range min="0x0030" max ="0x0039" />
    <range min="0x002E" max ="0x002E" />
    <!-- Punctuation [!@#%...] -->
    <range min="0x0020" max ="0x002F" />
    <range min="0x003A" max ="0x0040" />
    <range min="0x005B" max ="0x0060" />
    <range min="0x007B" max ="0x007E" />
    <range min="0x02c6" max ="0x02c6" />
    <range min="0x02dc" max ="0x02dc" />
    <range min="0x2013" max ="0x2014" />
    <range min="0x2018" max ="0x201a" />
    <range min="0x201c" max ="0x201e" />
    <range min="0x2020" max ="0x2022" />
    <range min="0x2026" max ="0x2026" />
    <range min="0x2030" max ="0x2030" />
    <range min="0x2039" max ="0x203a" />
    <range min="0x20ac" max ="0x20ac" />
    <range min="0x2122" max ="0x2122" />
    <!-- Basic Latin -->
    <range min="0x0020" max ="0x002F" />
    <range min="0x0030" max ="0x0039" />
    <range min="0x003A" max ="0x0040" />
    <range min="0x0041" max ="0x005A" />
    <range min="0x005B" max ="0x0060" />
    <range min="0x0061" max ="0x007A" />
    <range min="0x007B" max ="0x007E" />
    <!-- Latin I -->
    <!-- <range min="0x0020" max ="0x0020" /> -->
    <range min="0x00A1" max ="0x00FF" />
    <range min="0x2000" max ="0x206F" />
    <range min="0x20A0" max ="0x20CF" />
    <range min="0x2100" max ="0x2183" />
    <!-- Latin Extended A -->
    <range min="0x0100" max ="0x01FF" />
    <!-- <range min="0x2000" max ="0x206F" /> -->
    <range min="0x20A0" max ="0x20CF" />
    <range min="0x2100" max ="0x2183" />
    <!-- Greek -->
    <range min="0x0374" max ="0x03F2" />
    <range min="0x1F00" max ="0x1FFE" />
    <range min="0x2000" max ="0x206f" />
    <range min="0x20A0" max ="0x20CF" />
    <range min="0x2100" max ="0x2183" />
    <!-- Cyrillic -->
    <range min="0x0400" max ="0x04CE" />
    <!-- <range min="0x2000" max ="0x206f" /> -->
    <range min="0x20A0" max ="0x20CF" />
    <range min="0x2100" max ="0x2183" />
</glyphRange>

AS3, fonts & speciale karakters

Flash & custom fonts, het blijft een speciale combinatie. Op zich is een custom font gebruiken niet moeilijk, maar wat als je extended ASCII karakters wil gebruiken?

Bij de uitwerking van een Flash ActionScript 3 project voor Toyota Europe werd ons de vraag gesteld om ondersteuning te bieden voor andere talen, met hun eigen tekenset, zoals o.a. een Cyrillische tekenset. Zo gingen wij op zoek naar de meest efficiënte manier om een custom font te embedden, met ondersteuning voor de meer exotische karakters.

Fonts in de library

Een eerste, logische stap zou zijn om het gewenste font in onze Flash library op te slaan, en daaruit te exporteren.

AS3 Font Embedding: Font exporteren Met het font in onze library kunnen we nu in de code duiken. We creëren een TextFormat object, waarin we de .name property invullen met de naam van ons font (de naam zoals je die ziet in elke tekst editor). Een goede manier om de naam van het font op te halen is via de Font.enumerateFonts() methode.

var fonts:Array = Font.enumerateFonts(false);
fonts.sortOn("fontName", Array.CASEINSENSITIVE);
var fmt:TextFormat = new TextFormat();
fmt.font = fonts[0].fontName; // Naam van het font als String
fmt.color = 0x4E3E16;
fmt.size = 20;
fmt.bold = false;

Om tekst te tonen hebben we natuurlijk een TextField nodig. Een overzicht van de belangrijkste properties.

var normalField:TextField = new TextField();
normalField.defaultTextFormat = fmt;
normalField.embedFonts = true;
normalField.text = "Custom font\n.text property\n&éèà# Ъ ē Ψ";

Als resultaat krijgen we volgende Flash movie. Het linkse veld is normale tekst, het rechtse html tekst.

Zoals je ziet worden de ‘gewone’ ASCII tekens en accenten getoond, de Cyrillische en Griekse tekens zijn echter in geen van beide gevallen zichtbaar.

[kml_flashembed fversion="9.0.0" movie="/wp-content/uploads/2009/01/as3-fontembedding-swf-01.swf" targetclass="flashmovie" publishmethod="dynamic" width="471" height="140"]Get Adobe Flash player

[/kml_flashembed]

Een font embedden in een tekstveld

Als we even terug de Flash IDE induiken, kunnen we een nieuw Flash AS3 bestand aanmaken. In dit bestand creëren we via de IDE een dynamisch tekstveld. In dit veld embedden we ons font via de ‘embed’-knop.
AS3 Font Embedding: Font embedden
In ons geval embedden we de volgende karakter sets:

  • Uppercase [A..Z]
  • Lowercase [a..z]
  • Numerals [0..9]
  • Punctuation [!@#%...]
  • Basic Latin
  • Latin I
  • Latin Extended A
  • Greek
  • Cyrillic

Als we tekst in dit tekstveld stoppen, zien we dat onze tekst getoond wordt, het font zit dus mee in onze movie.

Het zou natuurlijk nogal omslachtig zijn om per blok tekst een veld manueel op de stage te plaatsen. Een oplossing hiervoor is dat we ons tekstveld in een MovieClip stoppen. We hebben nu dus een MovieClip op onze stage, met daarin een TextField waarin ons font zit.

Deze MovieClip kunnen we nu van onze stage verwijderen, daar die toch nog in de library zit. Als we nu de MovieClip een klasse naam geven (bij de linkage eigenschappen) kunnen we deze exporteren.
AS3 Font Embedding: MovieClip exporteren
Merk op dat ik de Sprite klasse als base class definieer, dit omdat we in deze ‘MovieClip’ geen gebruik maken van de timeline mogelijkheden.

Nu kunnen we ons font binnen onze applicatie gebruiken, mits we deze MovieClip 1x instantieren (zodat het font mee gecompileerd wordt).

new EmbeddedFont(); // Eénmalig instantieren
var field:TextField = new TextField();
field.embedFonts = true;
field.htmlText = "<font face=\"My Font\" size=\"20\" color=\"#4e3e16\">Custom font<br>.htmlText property<br>&éèà# Ъ ē Ψ</font>";
addChild(field);

Dit is echter niet praktisch, als we bijvoorbeeld meerdere SWF bestanden gebruiken zouden we telkens deze MovieClip moeten kopiëren naar elk FLA bestand. En wat dan als we helemaal geen FLA bestanden gebruiken om te compileren (bvb. via het Flex SDK)?

Een tekstveld in een SWC

Hoe kunnen we er nu voor zorgen dat we gemakkelijk aan onze geëxporteerde Sprite kunnen, zodat deze kan geinstantieerd worden? Via een centraal SWC bestand natuurlijk.

Bij de publicatie instellingen van onze FLA kunnen we er voor kiezen om deze Flash movie ook als SWC bestand exporteren.

AS3 Font Embedding: SWC exporteren

Dit SWC bestand bevat dus onze Sprite met daarin het tekstveld en kunnen we voortaan gebruiken doorheen onze applicaties.

In ons voorbeeld hebben we de Sprite geëxporteerd als klasse EmbeddedFont. Nu kunnen we in een willekeurige Flash movie deze SWC integreren (via FDT kun je deze bijvoorbeeld aan je ’source folder’ toevoegen). De geëxporteerde klasse kan nu gebruikt worden in ons nieuw project.

Stel dat we in onze Flash applicatie een tekstveld willen, met daarin terug enkele speciale karakters, het enige wat we nu moeten doen is eenmalig een instantie aanmaken van onze geëxporteerde Sprite, zodat de compiler weet dat deze mee in de SWF moet.
Dan kunnen we doorheen alle klasses van de applicatie tekstvelden aanmaken, en ons font gebruiken.

new EmbeddedFont(); // Eénmalig instantieren
var field:TextField = new TextField();
field.embedFonts = true;
field.htmlText = "<font face=\"My Font\" size=\"20\" color=\"#4e3e16\">Custom font<br>.htmlText property<br>&éèà# Ъ ē Ψ</font>";
addChild(field);

Omdat we deze keer gebruik maken van de .htmlText property hoeven we hier geen TextFormat object aan te maken. Wil je gewoon de .text property gebruiken, dan werk je natuurlijk best wel met een TextFormat object.
Let erop dat we terug de naam van het font letterlijk moeten gebruiken, zoals je deze bijvoorbeeld in de Flash IDE ziet.

Links hebben we terug een tekstveld opgevuld via de .text property, links via de .htmlText property.

[kml_flashembed fversion="9.0.0" movie="/wp-content/uploads/2009/01/as3-fontembedding-swf-02.swf" targetclass="flashmovie" publishmethod="dynamic" width="471" height="140"]Get Adobe Flash player

[/kml_flashembed]

Meerdere SWF-files

Alles in orde zou je denken, maar wat dan als een applicatie meerdere SWF bestanden bevat?

Links hebben we hier een tekstveld binnen de SWF waarin we onze geëxporteerde EmbeddedFont klasse instantieren, het rechtse tekstveld zit in een SWF die bij runtime ingeladen wordt.

[kml_flashembed fversion="9.0.0" movie="/wp-content/uploads/2009/01/as3-fontembedding-swf-03.swf" targetclass="flashmovie" publishmethod="dynamic" width="471" height="140"]Get Adobe Flash player

[/kml_flashembed]

Ons font wordt dus niet getoond doorheen alle SWF bestanden.

Doordat we met een SWC bestand werken waarin ons font vervat zit, kunnen we dit gemakkelijk oplossen. Een gemakkelijke manier is om gewoon binnen elk SWF bestand, onze geëxporteerde klasse één maal te importeren.

In onderstaand voorbeeld hebben we terug een SWF bestand, met links een tekstveld, en rechts een ingeladen SWF bestand met ook een tekstveld. In beide SWF bestanden wordt onze klasse 1x geinstantieerd, en nu worden alle tekens getoond.

[kml_flashembed fversion="9.0.0" movie="/wp-content/uploads/2009/01/as3-fontembedding-swf-04.swf" targetclass="flashmovie" publishmethod="dynamic" width="471" height="140"]Get Adobe Flash player

[/kml_flashembed]

Conclusie

Er zijn natuurlijk meerdere manieren om fonts te gebruiken binnen Flash, en elke manier heeft zijn voor- en nadelen. Uit ervaring merken wij echter dat deze manier weinig omslachtig en zeer flexibel is. Ook vooral de ondersteuning van allerhande tekensets naar wens zorgt ervoor dat deze implementatie gemakkelijk werkt.

Website optimalisatietips: de frontend

Na het optimaliseren van de serverinstellingen is het deze keer de beurt aan de optimalisatietechnieken die je kan toepassen op de frontend, in je HTML, CSS en Javascript.

In het inleidende artikel haalde ik enkele cijfers aan: 80 à 90% van de snelheid van een website wordt bepaald bij het ophalen van de verschillende componenten. Dit ophalen van assets gebeurt aan de hand van HTTP requests.

Achtergrondinformatie

In de RFC 2616 staat het volgende te lezen:

Clients that use persistent connections SHOULD limit the number of simultaneous connections that they maintain to a given server. A single-user client SHOULD NOT maintain more than 2 connections with any server or proxy.

De eerste draft van deze RFC dateert van januari 1997 en toen was die connectielimiet nog te verantwoorden, omdat breedbandconnecties toen heel zeldzaam waren.

To find a decent balance, IE and Firefox by default restrict users to 6 connections total and 2 connections per host for HTTP 1.1 connections.

Omwille van historische redenen wordt standaard in browsers het aantal simultane connecties naar dezelfde host beperkt tot 2. De geavanceerde browsergebruiker kan die waarden wel aanpassen, maar de modale bezoeker van je website zit dus met die limiet van 2 connecties per host.

Opmerking: Internet Explorer 8 zal de limiet optrekken van 2 naar 6 connecties per host.

Downloaden van componenten

De performantie van je website hangt, zoals je nu al zal doorhebben, grotendeels af van het aantal componenten op de pagina.

Bij een standaard browserinstallatie, downloaden die componenten parallel in groepjes van 2 per hostnaam.

Gelukkig kan je deze beperking omzeilen en dit door de componenten te spreiden over 2 hostnamen. Zo kan je de response time dus halveren.

Je zou hier nog verder in kunnen gaan en bijvoorbeeld 4 of meer hostnames gebruiken, maar omwille van de vertraging die optreedt bij DNS lookups, kan dit dan weer een negatieve impact hebben op de performantie. Het kan in sommige gevallen de server CPU, bandbreedte of aantal simultane connecties belasten.

Volgens onderzoek van Yahoo! is het spreiden van componenten over 2 tot 4 hostnamen ideaal voor performantie.

Verschillende grote sites plaatsen hun statische componenten onder een andere hostname: Yahoo! op yimg.com, Youtube op ytimg.com en Amazon op images-amazon.com. Je hoeft zelfs geen afzonderlijke domeinnaam aan te kopen, het kan evengoed met een subdomein.

Ik haalde de techniek ook al aan in het vorige artikel uit de reeks met optimalisatietips, meerbepaald in de sectie over cookies:

Bij de meeste websites staan de cookies gewoon op de root (/), wat die cookie dan voor elk object zet. Daarom is het aan te raden om je statische content op een aparte domein, of subdomein te plaatsen, waarop dan geen cookies worden geplaatst.

Wij hebben er een gewoonte van gemaakt om de statische content (CSS, Javascript files, afbeeldingen, …) onder een subdomein te plaatsen. Meestal iets als static.example.be.

Minder HTTP Requests

Je kan de performantie van je website dus drastisch verhogen door het aantal HTTP requests tot een minimum te beperken.

In het vorige artikel legde ik uit hoe je via enkele serveraanpassingen componenten kan cachen voor hergebruik… Maar ook op de frontend kan je nog enkele performantie verhogende technieken toepassen.

CSS Sprites

Bij CSS Sprites worden verschillende afbeeldingen gecombineerd in 1 grotere afbeelding. Voorbeelden vind je op verschillende sites, waaronder die van BBC (voorbeeld), Yahoo (voorbeeld), Google (voorbeeld), … Met CSS sprites kan je dus al een groot aantal requests reduceren tot 1 of slechts enkele requests.

Een bijkomend voordeel van CSS sprites is dat de gecombineerde afbeelding, in de meeste gevallen ook kleiner in bestandsgrootte is dan de optelsom van de verschillende afzonderlijke groottes en dit doordat er minder kleurentabellen en formaatinformatie moet opgeslagen worden.

Op complexe websites met een groot kleurenpallet kan je dan opteren om eventueel meerdere sprites te gebruiken.

Zo heeft het ontwikkelingsteam van de BBC website 60 externe afbeeldingen kunnen samenvoegen tot 3 sprites: 1 voor achtergronden, 1 voor kleurverlopen en 1 voor de afgeronde hoekjes.

Combineren van scripts en stylesheets

De meeste websites gebruiken meerdere scripts of stylesheet documenten. Vaak kunnen deze zonder probleem gecombineerd worden: dus alle Javascript files combineren tot 1 script file, en alle CSS files tot 1 stylesheet document. Uitzonderingen zijn natuurlijk de print stylesheet en de stylesheets specifiek voor Internet Explorer (via conditional comments).

Je kan, zoals ons, een onderscheid maken tussen development en productie omgevingen en blijven werken met afzonderlijke files tijdens het ontwikkelen van de website en deze dan op de productieserver samenvoegen, eventueel via een geautomatiseerd server-side script.

Comprimeren van CSS en Javascript files

Je kan HTTP compressie toepassen op serverniveau, om bestandsgroottes in realtime te verkleinen, maar je kan je ook baseren op minifying. Hierbij worden onnodige karakters uit de files verwijderd. Het gaat dan om commentaarregels, spaties, tabinsprongen, newlines, … Het resultaat is een compactere (maar minder leesbare) file. Ideaal dus voor productieomgevingen.

Obfuscation gaat als techniek nog verder, waarbij het moeilijker wordt om de source files correct te interpreteren. Het vervangt functienamen en variabelen door kortere karakters (a, b, c, …). Deze compressiemethode kan echter ook bugs in je code introduceren. Wees dus voorzichtig bij gebruik.

Enkele populaire tools om je code te minimaliseren zijn: JSMin en onze persoonlijke favoriet, YUICompressor.

Onze methodiek bij Javascript files is: de namen van variabelen en functies zo compact mogelijk te houden en dan de verschillende files via een PHP script samen te voegen, om daarna te comprimeren (via de minify techniek) en dan via HTTP compressie in de browser te bezorgen.

Gemiddeld kan je met de minify techniek op de bestandsgrootte zo’n 20% besparen. Als je het combineert met HTTP compressie kan je er vaak nog eens een extra 5% van krijgen.

CSS optimalisatie

We kennen ondertussen allemaal het belang van CSS. Maar toch kan je ook met CSS nog de mist in gaan. Vooral bij grotere sites is het soms moeilijk om het aantal CSS regels beperkt te houden. Vandaar deze quote van Nate Koechley:

We spend a lot of time on familiarizing ourselves with all the properties and values of CSS, but the power of professional CSS lies in choosing the right selectors.

Het komt er dus op neer om je CSS compact te houden, ondermeer door het kiezen van de juiste selectors.

Je kan je CSS ook optimaliseren door:

  • Geen te lange namen te kiezen bij je ids en classes
  • Shorthand CSS properties toepassen
  • Modulaire aanpak volgen en groeperen van gemeenschappelijke kenmerken

Gebruik geen @import

Ondanks het gemak van het importeren van CSS via @import, is het ten stelligste af te raden. Zelfs al staat de @import regel helemaal bovenaan de HTML pagina, dan nog zullen die files pas als allerlaatste ingeladen worden. Het verhindert dus de vlotte rendering van de website.

Het laden van de externe CSS files gebeurt best via de <link> tag in de head van het document.

Javascript: plaats je externe scripttags niet in de head

In tegenstelling tot externe CSS files, plaats je scripts best onderaan de pagina. Vele developers doen dit net in de head van het HTML document, maar dat heeft een negatieve inpact op de performantie.

Tijdens het laden van zo’n script wordt namelijk het downloaden in parallel tijdelijk geblokkeerd. De reden hiervoor is dat het script document.write kan bevatten, waardoor de structuur van de HTML nog voor het renderen kan wijzigen.

Een andere reden voor dit gedrag is omdat browsers willen vermijden dat het ene script onbedoeld voor het andere wordt geladen. Hierdoor zouden Javascript errors kunnen optreden, wanneer de ene file afhankelijk is van de andere.

Tijdens het downloaden van Javascript files, worden er dus geen andere componenten gedownload… Als je wil dat de website snel wordt weergegeven, dan plaats je dus best Javascript files onderaan de pagina.

Deferred scripts

Je zou eventueel het attribuut defer kunnen toevoegen aan je script in de head, waarmee je aangeeft dat die file geen document.write zal bevatten, maar helaas werkt dat niet in Firefox en dus eigenlijk is dat geen optie.

Preloading

Door te preloaden kan je optimaal gebruik maken van de tijd nadat de browser alle huidige componenten heeft ingeladen, om nieuwe te downloaden, die je misschien nodig hebt op volgende pagina’s.

We onderscheiden 3 scenario’s waarin je assets kan preloaden:

  1. Unconditional preload:

    In dit geval worden de assets altijd ingeladen wanneer je bepaalde een pagina bezoekt. Een goed voorbeeld hiervan is de homepage van Google. Hierop downloaden ze de sprite met de afbeeldingen voor de resultaten pagina van zodra de homepage klaar is met laden (onLoad event). Wanneer de gebruikers dus iets zoekt en op de resultatenpagina terecht komt, dan zit de sprite al in de browsercache.

  2. Conditional preload:

    Hier start je het downloaden van sommige componenten of scripts van zodra de gebruiker bepaalde controls of widgets begint te gebruiken. Voorbeelden hiervan vind je op de Yahoo! homepage.

  3. Anticipated preload:

    Bij het redesignen van een website kan je een tijdje op voorhand de stylesheets, scripts of afbeeldingen van het nieuwe design laten downloaden. Wanneer de nieuwe site dan gelanceerd wordt, blijft hij toch snel presteren, omdat de componenten in de browsercache van de trouwe bezoekers zullen zitten.

En verder

Tot zover dus de theorie. In het volgende artikel ga ik met concrete voorbeelden en cijfers aantonen hoeveel voordeel je kan halen uit caching, het beperken van het aantal HTTP requests, de CSS en Javascript technieken, … En vooral met welke tools je de performantie kan meten, om zelf ook aan de slag te gaan. Stay tuned!

Website optimalisatietips: de serverconfiguratie

In dit artikel uit de reeks met website optimalisatietips, ga ik toelichten welke aanpassingen je kan voorzien in de Apache serverconfiguratie, om een betere performantie te bekomen.

Cachen van componenten

Het cachen van componenten, is het tijdelijk opslaan van vaak geraadpleegde website elementen, op de lokale harde schijf van de persoon die de website bezoekt of op een proxyserver van een bedrijf of ISP. Het gaat dan in de eerste plaats om afbeeldingen, CSS en Javascript files.

Doordat deze files niet opnieuw van de server moeten gedownload worden, kunnen het aantal HTTP requests beperkt worden en moeten er minder DNS Lookups gebeuren (die typisch 20-120 milliseconden in beslag nemen).

Empty Cache en Primed Cache

We maken een onderscheid tussen een empty cache en een primed cache. Empty cache slaat op een lege cache, relatief tegenover jouw website. De bezoeker heeft dus van jouw pagina’s geen componenten in cache.

Bij een primed cache zitten al jouw componenten in de cache van de gebruiker.

Volgens onderzoek van Yahoo! wordt 62% tot 95% van de tijd gespendeerd aan het maken van HTTP requests. Als je dus een druk bezochte website hebt, met veel terugkerende bezoekers, dan haal je veel voordeel uit caching.

Er bestaan 3 manieren om te cachen:

Wij richten ons in dit artikel tot de 3de manier.

Expires Header en mod_deflate

Als je een Expires Header gebruikt die ver in de toekomst ligt, dan kan je verzekeren dat het element gecached wordt door browsers. Een Expire Header vertelt de browser namelijk vanaf wanneer het element opnieuw van op de server ingeladen moet worden.

Om caching te activeren op een Apache 2.0 server, moet je volgende modules inschakelen:

LoadModule expires_module modules/mod_expires.so
LoadModule headers_module modules/mod_headers.so

Cachen aan de hand van extensie

Een snelle manier om bestanden te cachen, is aan de hand van de extensie. Eerst dien je mod_expires aan te zetten:

ExpiresActive On

Caching voor je site inschakelen:

<Directory "/var/www/htdocs" />
   Options FollowSymLinks MultiViews
   AllowOverride All
   Order allow,deny
   Allow from all
   ExpiresDefault A3600
   <FilesMatch "\.html$">
      ExpiresDefault A86400
   </FilesMatch>
   <FilesMatch "\.(gif|jpg|png|js|css)$">
      ExpiresDefault A31536000
   </FilesMatch>
</Directory>

ExpiresDefault A3600 zet de default expiry time op 3600 seconden (of 1 uur) na toegang tot de file. De HTML files zullen maximum 1 dag (86400 seconden) gecached worden, en de assets uit de 2de FileMatch maximum 1 jaar (31536000 seconden).

Cachen aan de hand van MIME type

Je kan de caching voor files ook specifiëren aan de hand van het MIME type.

<VirtualHost *>
...
ExpiresActive On
ExpiresDefault "access plus 3600 seconds"
<Directory "/var/www/htdocs" />
   Options FollowSymLinks MultiViews
   AllowOverride All
   Order allow,deny
   Allow from all
   ExpiresByType text/html "access plus 1 day"
   ExpiresByType text/css "access plus 1 year"
   ExpiresByType text/javascript "access plus 1 year"
</Directory>
</VirtualHost>

Dankzij de AllowOverride All kan je de caching ook bepalen op mapniveau, via een .htaccess file:

<FilesMatch "\.(css)$">
Header set Cache-Control "max-age=604800, public"
</FilesMatch>

Meer details kan je lezen op:
http://httpd.apache.org/docs/2.2/mod/mod_expires.html

Versioneren van componenten

Als de componenten een lange tijd in de cache van de browser kunnen zitten, dan moet je ook een manier voorzien om toch een download van bepaalde assets te forceren. Je kan een versienummer voorzien in de bestandsnaam (bv all.min.1.0.2.js) of in de mappenstructuur (bv /js/1.0.2/all.min.js).

Caching uitzondering: browserhomepages

Als je het voorrecht hebt dat jouw site ingesteld staat als homepage in de browser van een gebruiker, dan worden alle assets die worden ingeladen, niet gecached !

In die uitzonderlijke gevallen is het te verantwoorden om de CSS en Javascript inline te plaatsen, om zo het aantal HTTP requests te beperken en de reactiesnelheid van de site te verhogen.

Gzip componenten

Een handige manier op je pagina sneller te doen laden, is door HTTP compressie toe te passen op tekstuele content (HTML, CSS, Javascript, XML, …). Dit wordt in vrijwel alle browsers ondersteund, meerbepaald in diegene die HTTP 1.1 en PNG files ondersteunen. (Internet Explorer 4 en later, Firefox, Opera 5.12+).

In Apache bestaat een module om content on fhe fly te comprimeren (mod_gzip – voor Apache 1.3+, mod_deflate – voor Apache 2+)

De module activeren in Apache 2 is eenvoudig:

LoadModule deflate_module modules/mod_deflate.so

Configureren kan via:

AddOutputFilterByType DEFLATE text/html text/plain
text/xml text/css application/javascript

Hiermee zeg je dus: comprimeer alle html, plain text, xml, css en javascript files.

Meer details kan je lezen op:
http://httpd.apache.org/docs/2.0/mod/mod_deflate.html

ETags

ETags zijn ontworpen om beter te kunnen achterhalen wanneer een component in cache hetzelfde is als op de server. Een ETag id is uniek voor een specifieke resource op een specifieke server. Op drukke websites met meerdere servers kan dit dus problemen opleveren bij het cachen.

De Etag bestaat uit 3 componenten: INode, MTime en Size. Een optie is dus om de Etag zo te configureren, dat het de server niet vermeld bij de Etag.

<Directory /usr/local/httpd/htdocs>
   FileETag MTime Size
</Directory>

Een andere optie is om ETags gewoon uit te schakelen en je volledig te baseren op Expires of Cache-Control headers.

Header unset Etag
FileETag none

Meer details kan je lezen op:
http://httpd.apache.org/docs/2.2/mod/core.html#fileetag

Cookies

Cookies worden meegestuurd met elke request. Dus ook wanneer je statische content, zoals afbeeldingen inlaadt.

Bij de meeste websites staan de cookies gewoon op de root (/), wat die cookie dan voor elk object zet. Daarom is het aan te raden om je statische content op een aparte domein, of subdomein te plaatsen, waarop dan geen cookies worden geplaatst. Een andere manier om overhead te vermijden is om het pad van je cookies beter te specifiëren.

Verwijder ook de overbodige cookies, zodat deze niet telkens meegestuurd worden met iedere request.

Je kan beter ook een kortere of zelfs geen Expiry date zetten. Zo wordt de cookie sneller opnieuw verwijderd, en verbetert de responsetijd voor de gebruiker weer.

Let ook op: sommige proxy servers weigeren files te cachen waaraan cookies gekoppeld zijn.

Dit artikel richtte zich voornamelijk toch de Apache configuratie. Je kan de technieken echter ook toepassen in andere serveromgevingen. In een later artikel zullen we dan toelichten hoe je het kan configureren in een Internet Information Services (IIS) omgeving.

Wil je weten (en meten) hoe het gesteld is met de performantie van je website: lees dan zeker ook het artikel met een overzicht van de tools om performantie te meten.

Website optimalisatietips: een introductie

Op @media 2008 hebben Vincent en ik de presentatie gezien van Nate Koechley, frontend engineer bij Yahoo!. Tijdens deze uiteenzetting zijn een hele reeks tips aan bod gekomen, over hoe je nu precies een website kan optimaliseren.

Het omzetten van de webdesigns naar HTML templates met CSS en Javascript interactie werd vroeger voornamelijk uitgevoerd door de webdesigner en de webprogrammeur.

Omwille van de groeiende complexiteit van projecten en de hogere eisen voor websites worden deze taken nu steeds vaker uitgevoerd door de zogenaamde frontend developers of frontend engineers, de term die ze bij Yahoo! gebruiken.

Frontend developer

Kort samengevat bestaat de taak van de frontend developer erin de browser te zeggen hoe een website moet weergegeven worden. Klinkt eenvoudig. In de praktijk moet je rekening houden met de verschillende platformen, browsers, verschillende renderingengines per browser, versies van browsers, … De frontend developer moet niet alleen de specificaties kennen, maar ook hoe browsers deze interpreteren.

Het volstaan al lang niet meer om mooie websites te maken. Ze moeten ook functioneel zijn, toegankelijk, goed gepositioneerd in zoekmachines en veel te vaak onderschat: performant.

Website optimalisatie

Wanneer we aan website optimalisatie denken, dan ging in het verleden vaak de aandacht naar backend optimalisatie: database queries, indexes, memory management,… In de realiteit dragen deze backend optimalisaties gemiddeld maar voor 10 à 20% toe aan de snelheid van een website. De overige 80 – 90% wordt besteed ná het ophalen van de HTML pagina, dus bij de verschillende requests voor externe componenten én het downloaden ervan.

Er is dus een groot onderscheid te maken tussen 2 soorten performantie:

  • System efficiency performance (voornamelijk backend)
  • Response time performance (dus frontend)

Omdat de frontend in grote mate verantwoordelijk is voor de snelheid van de website, is het dus ook de taak van de frontend developer om de response time van een website zo laag mogelijk te houden.

Hoe je dat precies kan doen, licht ik de komende weken toe in een reeks artikels over website optimalisatie, met volgende onderwerpen: