預先擷取資源，加快日後瀏覽的速度

瞭解 rel=prefetch 資源提示及其使用方式。

Demián Renzulli
Demián Renzulli
X GitHub 毛刺
Jeremy Wagner

研究顯示，載入時間越短，轉換率就越高，使用者體驗也越好。如果您瞭解使用者在網站上的瀏覽路徑，以及他們接下來可能會造訪哪些網頁，就可以提前下載這些網頁的資源，進而縮短日後的瀏覽載入時間。

本指南將說明如何透過 <link rel=prefetch> 實現這項功能。<link rel=prefetch> 是一種資源提示，可讓您以簡單又有效的方式實作預先載入功能。

使用 rel=prefetch 改善導覽功能

將 <link rel=prefetch> 新增至網頁，可讓瀏覽器下載整個網頁，或使用者日後可能需要的部分資源 (例如指令碼或 CSS 檔案)：

<link rel="prefetch" href="/articles/" as="document">

顯示連結預先載入功能運作方式的圖表。

prefetch 提示會為不需要立即使用的資源耗用額外位元組，因此這項技巧必須謹慎套用；只有在您確信使用者需要資源時，才應預先擷取資源。建議在使用者連線速度緩慢時，不要預先載入。您可以使用 Network Information API 偵測這類情況。

您可以透過多種方式判斷要預先載入哪些連結。最簡單的方法，就是預先擷取目前網頁上的第一個連結或前幾個連結。有些程式庫則採用更複雜的方法，請參閱本文後續內容。

用途

預先擷取後續網頁

在可預測後續網頁的情況下預先擷取 HTML 文件，這樣一來，當使用者點選連結時，系統就能立即載入網頁。

舉例來說，在產品資訊頁面中，您可以預先擷取清單中熱銷產品的頁面。在某些情況下，下一個導覽路徑更容易預測。在購物車頁面中，使用者造訪結帳頁面的機率通常很高，因此這是預先載入的理想候選項。

雖然預先載入資源會使用額外的頻寬，但可以改善大多數的效能指標。由於文件要求結果會命中快取，因此首次讀取位元組時間 (TTFB) 通常會大幅降低。由於 TTFB 會降低，後續的時間指標 (包括最大內容繪製 (LCP) 和首次顯示內容所需時間 (FCP)) 也通常會降低。

預先擷取靜態素材資源

在可預測使用者可能造訪的後續部分時，預先擷取靜態資產 (例如指令碼或樣式表)。當這些素材資源在多個網頁上共用時，這項功能就特別實用。

舉例來說，Netflix 會利用使用者在未登入的網頁上停留的時間，預先擷取 React，以便在使用者登入後使用。因此，未來導覽的互動準備時間縮短了 30%。

預先載入靜態素材資源對成效指標的影響取決於預先載入的資源：

  • 預先載入圖片可大幅縮短 LCP 圖片元素的 LCP 時間。
  • 預先擷取樣式表可改善 FCP 和 LCP，因為系統不會花費時間下載樣式表，由於樣式表會阻斷轉譯作業，因此在預先載入時，可以減少 LCP。如果後續網頁的 LCP 元素是透過 background-image 屬性要求的 CSS 背景圖片，系統也會將該圖片當做預先載入樣式表的依附資源來預先載入。
  • 預先擷取 JavaScript 可讓預先擷取的指令碼更快處理，不必等到瀏覽期間網路先擷取該指令碼。這可能會影響網頁的 Interaction to Next Paint (INP)。如果標記是透過 JavaScript 在用戶端轉譯，則可透過減少資源載入延遲來改善 LCP，並更快完成包含網頁 LCP 元素的用戶端標記轉譯作業。
  • 預先擷取目前網頁未使用的網路字型，可以消除版面配置偏移。在使用 font-display: swap; 的情況下，系統會移除字型交換期間，進而加快文字轉譯速度，並消除版面配置位移。如果日後的網頁使用預先載入的字型，且該網頁的 LCP 元素是使用網路字型的文字區塊，則該元素的 LCP 也會變快。

預先擷取隨選 JavaScript 區塊

程式碼分割 JavaScript 套件可讓您一開始只載入應用程式的部分內容，並延後載入其餘內容。如果您使用這項技術，可以將預先載入套用至不立即必要，但可能很快就會要求的路徑或元件。

舉例來說，如果網頁包含一個按鈕，而該按鈕會開啟含有表情符號挑選器的對話方塊，您可以將該按鈕分為三個 JavaScript 區塊：home、dialog 和 picker。您可以先載入首頁和對話方塊，再視需要載入選擇器。您可以使用 webpack 等工具，指示瀏覽器預先擷取這些隨選區塊。

如何實作 rel=prefetch

實作 prefetch 最簡單的方法，就是在文件的 <head> 中加入 <link> 標記：

<head>
  ...
  <link rel="prefetch" href="/articles/" as="document">
  ...
</head>

as 屬性可協助瀏覽器設定正確的標頭，並判斷資源是否已存在快取中。這個屬性的值範例包括：document、script、style、font、image 和其他。

您也可以透過 Link HTTP 標頭啟動預先載入：

Link: </css/style.css>; rel=prefetch

在 HTTP 標頭中指定預先載入提示的好處是，瀏覽器不必剖析文件即可找到資源提示，在某些情況下可提供小幅改善。

使用 webpack 魔法註解預先擷取 JavaScript 模組

webpack 可讓您為路徑或功能預先載入指令碼，這些路徑或功能是您認為使用者很快就會造訪或使用的。

以下程式碼片段會延遲載入 lodash 程式庫中的排序功能，以便排序表單提交的一組數字：

form.addEventListener("submit", e => {
  e.preventDefault()
  import('lodash.sortby')
    .then(module => module.default)
    .then(sortInput())
    .catch(err => { alert(err) });
});

您可以預先載入這項資源，而非等待「提交」事件發生後再載入這項功能，這樣一來，當使用者提交表單時，這項資源就更有可能出現在快取中。webpack 允許您在 import() 中使用魔法註解：

form.addEventListener("submit", e => {
   e.preventDefault()
   import(/* webpackPrefetch: true */ 'lodash.sortby')
         .then(module => module.default)
         .then(sortInput())
         .catch(err => { alert(err) });
});

這會指示 webpack 將 <link rel="prefetch"> 標記插入 HTML 文件中：

<link rel="prefetch" as="script" href="1.bundle.js">

預先載入隨選區塊的效能優勢有點微妙，但一般來說，您可以預期對依賴這些隨選區塊的互動反應會更快，因為這些區塊會立即可用。視互動性質而定，這可能會為網頁的 INP 帶來好處。

預先擷取功能通常也會影響整體資源優先順序。預先擷取資源時，系統會以盡可能低的優先順序執行。因此，任何預先擷取的資源都不會與目前網頁所需的資源爭奪頻寬。

您也可以使用程式庫實作更聰明的預先載入功能，這些程式庫會在幕後使用 prefetch：

如果使用者使用速度緩慢的網路，或是已啟用 Save-Data，quicklink 和 Guess.js 都會使用 Network Information API 避免預先載入。

預先擷取的秘密

資源提示並非強制執行的操作說明，瀏覽器會自行決定是否執行，以及執行的時間。

您可以在同一頁面中多次使用預先載入功能。瀏覽器會在閒置時，將所有提示排入佇列，並要求每項資源。在 Chrome 中，如果預先載入尚未完成載入，且使用者前往預先載入資源的目的網頁，瀏覽器就會將載入中的資源視為導覽 (其他瀏覽器供應商可能會以不同的方式實作這項功能)。

預先擷取作業的優先順序為 'Lowest'，因此預先擷取的資源不會與目前網頁所需的資源爭奪頻寬。

預先擷取的檔案會儲存在 HTTP 快取或記憶體快取中 (視資源是否可快取而定)，時間長短視瀏覽器而定。舉例來說，在 Chrome 中，資源會保留五分鐘，之後就會套用資源的一般 Cache-Control 規則。

結論

使用 prefetch 可大幅縮短日後導覽的載入時間，甚至讓網頁看起來像是即時載入。prefetch 在現今瀏覽器中廣泛支援，因此是改善許多使用者瀏覽體驗的實用技巧。這項技術需要載入可能不會使用的額外位元組，因此請謹慎使用；請只在必要時使用，並且最好只在快速網路上使用。