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前端性能优化（前端性能优化有哪些方法）

发布时间：2023-04-10 16:55:02 稿源：创意岭阅读： 54

大家好！今天让创意岭的小编来大家介绍下关于前端性能优化的问题，以下是小编对此问题的归纳整理，让我们一起来看看吧。

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本文目录:

1、前端性能优化之路——图片篇。
2、为什么要关注前端性能优化
3、如何进行网站性能优化
4、☆前端优化：浏览器缓存技术介绍

前端性能优化（前端性能优化有哪些方法）

一、前端性能优化之路——图片篇。

本人是一名前端开发者，在公司负责目前负责信息流服务，为五大手机厂商和各大App提供服务，每天的请求就是以亿计算，加上我们又做了SSP和DSP，就是类似于百度广告联盟，腾讯广点通这种。接触过的应该知道，所以前端优化一直是我头痛的问题，不仅要注重用户体验，同时要兼顾收益，有时候必须牺牲一些用户体验，但是作为一名有思想的前端，还是努力规避掉，希望能和从事相同业务的同学一起学习交流一下，话不多说，就来分享我的性能优化之路，有什么不对的知识点，麻烦大家指出批评。

yahoo军规把大部分的前端优化都提到了，而在js优化这一块如果有兴趣的额，推荐大家去看《高性能javascript 》,书里讲的非常详细。 https://segmentfault.com/a/1190000008481413

Media Queries 调用高清背景图

通过 devicePixelRatio的值，就可以区分普通显示屏和高清屏，当devicePixelRatio值等于1时（也就是最小值），那么它普通显示屏，当devicePixelRatio值大于1(通常是1.5、2.0)，那么它就是高清显示屏。这时候我们可以让UI准备2套图片，甚至是3套图片，不同像素的图利用媒体查询结合 devicePixelRatio 可以区分普通显示屏和高清显示屏，并给出了如下CSS设计方案：

也可以用less或者sass

如果省时间通用性高，就像我们是服务端用nginx对图片进行处理，想要什么样尺寸的图片自己裁切,我们提供了按比例缩放和自定尺寸的裁切方法，地址后拼接字符串就行。

与其他图片格式相比，在肉眼无法分辨图片质量差异的情况下，WebP的空间占用是最小的，目前国内外各大互联网公司都已经开始应用这一图片格式。比如美团

想实现首先是判断，即识别单次访问的来源浏览器是否支持 webp 格式，其次是执行，如果该浏览器支持，则将原图替换为 webp 格式，并返回。如果不支持，则显示原格式图片。 http://caniuse.mojijs.com/Home/Html/item/key/webp/index.html

在识别阶段，我们有两种方法：

1. Server 处理

只要有请求，服务端就能拿到你的User-Agent信息，通过对浏览器进行分类，支持webp放在白名单里，不支持的则为黑名单。判断为白名单，则直接调用，返回webp格式图片；反之，则显示原图。这种方式的优点在于，只需定期维护白名单即可，逻辑简单；缺点则在于不可扩展、不可测试、UA判断会出现不准确的情况。

Server处理中的另一种方式是通过读取 JavaScript 种下的 cookie来实现判断。这种方式的优点是表现稳定，访问速度更快，切换无压力。但缺点是，页面静态化会导致用户切换浏览器时不能自主更新，图片服务失效。比如用户用支持webp的浏览器A请求页面，这时缓存的静态页面均使用webp图片，但当该用户使用不支持webp的浏览器B时，访问网页则会出现请求不到图片的报错。

Client 处理，是美团云为美团主站提供的处理方式。在这种处理方式中，浏览器端发送的beacon webp 请求后，通过检测其加载情况来判定 webp 支持情况，然后浏览器写一个cookie。之后通过读取浏览器cookie判断是否支持webp，就可以进行下一步替换操作了。

2.替换图片过程中也是有两种处理方式：

在 server 端处理的优点是对下游开发者透明，缺点是静态页面的缓存数量会翻倍。

替换方式如下：

在 client 端处理可以比较好地应对页面静态化的情况，主要针对懒加载（非首屏）的图片进行处理，直接通过修改懒加载器来实现。

对非懒加载的图片暂时没有特别好的办法。目前，可用替换路径的方式来处理。

Client 处理实际上效果也是不错的，美团页面里90%以上的图片都是懒加载的，基本上都可以满足需求。对于大多数用户来说，采用Client 处理实现webp转换是个不错的选择。

既然提到图片这一块，我有忍不住想扯写些题外的tracking Pixel（像素追踪），几乎所有网站都会做数据的采集，上报统计。特别是我们做SSP、DSP广告这块需要获取例如

数据永远说的是实话，数据证明一切可能。如facebook广告投放的跨境电商朋友都会使用facebook Pixel(像素追踪)以获得各环节的精准数据。这样追踪数据后，我们才能投放广告后销量上去了，哪个才是效果最好的，哪个效果不好，进而通过多个数据对比，对广告进行合理的调整优化。

国内搜狗、百度、360、新浪都是用这种 tracking Pixel 方法，实际就是利用1px 的图片，在图片地址后缀拼接你需要的信息参数，浏览器在请求任何资源的时候会发送当前系统的数据，比如浏览器信息，操作系统信息，作为http请求头送过去，他们就能统计了。

为什么不用js请求统计？

并不是所有的页面都支持JS的！NoJSStats的实现机制就是网站分析中点击流数据获取的方式之一——Web Beacons，即在页面中嵌入一个1像素的透明图片，当该页面被浏览时，图片就会被请求加载，于是在后端的服务器日志中就会记录该图片的请求日志，这样就可以获得日志记录。

例如百度：

本文引用@美团云提供的webP方法，感谢。

二、为什么要关注前端性能优化

在实际当中，只有 10%~20% 的最终用户响应时间是花在从 Web 服务器获取 HTML 文档并传送到浏览器中的。如果希望能够有效地减少页面的响应时间，就必须关注剩下的 80%~90% 的最终用户体验。这 80%~90%的时间大部分花在等待组件（图片、样式表、脚本等）的下载，还有一小部分时间花在解析 HTML、脚本和样式表上面。
如果我们将后端的响应时间缩短一半，整体响应时间只能减少 5%~10%；而如果关注前端性能，同样是将其响应时间减少一半，则整体响应时间可以减少 40%~45%。改进前端通常只需要较少的时间和资源；而减少后端延迟会带来很大的改动，比如重新设计架构啥的，这些改动需要花数周或数月。

三、如何进行网站性能优化

一、前端优化

网站性能优化是一个很综合的话题，涉及到服务器的配置和网站前后端程序等各个方面，我只是从实际经历出发，分享一下自己所尝试过的网站性能优化方法。之所以在标题上挂一个web2.0，是因为本文更偏重于中小网站的性能优化，我所使用的系统也是典型web2.0的LAMP架构。

首先讲讲前端的优化，用户访问网页的等待时间，有80%是发生在浏览器前端，特别是页面和页面中各种元素（图片、CSS、Javascript、 flash…）的下载之上。因此在很多情况下，相对于把大量的时间花在艰苦而繁杂的程序改进上，前端的优化往往能起到事半功倍的作用。雅虎最近将内部使用的性能测试工具yslow向第三方公开，并发布了著名的网站性能优化的十三条规则，建议你下载并安装yslow，并作为测评网站优化效果的工具。下面我挑其中特别有价值的具体说明一下优化的方法：

对于第一次访问您网站，尚未在浏览器cache中缓存您网站内容的用户，我们可以做的事情包括：

1）减少一个页面访问所产生的http连接次数

对于第一次访问你网站的用户，页面所产生的http连接次数是影响性能的一个关键瓶颈。

对策：

- 尽量简洁的页面设计，最大程度减少图片的使用，通过放弃一些不必要的页面特效来减少javascript的使用。

- 使用一些优化技巧，比如利用图片的背景位移减少图片的个数；image map技术；使用Inline images将css图片捆绑到网页中。

- 尽量合并js和css文件，减少独立文件个数。

2) 使用gzip压缩网页内容

使用gzip来压缩网页中的静态内容，能够显著减少用户访问网页时的等待时间（据说可达到60%）。主流的web服务器都支持或提供gzip压缩，如果使用apache服务器，只需要在配置文件中开启 mod_gzip（apache1.x）或mod_deflate(apache2.x)即可。凡是静态的页面，使用gzip压缩都能够显著提高服务器效率并减少带宽支出，注意图片内容本身已经是压缩格式了，务必不要再进行压缩。

3）将CSS放在页面顶端，JS文件放在页面底端

CSS的引用要放在html的头部header中，JS文件引用尽量放在页面底端标签的后面，主要的思路是让核心的页面内容尽早显示出来。不过要注意，一些大量使用js的页面，可能有一些js文件放在底端会引起一些难以预料的问题，根据实际情况适当运用即可。

4）使JS文件内容最小化

具体来说就是使用一些javascript压缩工具对js脚本进行压缩，去除其中的空白字符、注释，最小化变量名等。在使用gzip压缩的基础上，对js内容的压缩能够将性能再提高5%。

5）尽量减少外部脚本的使用，减少DNS查询时间

不要在网页中引用太多的外部脚本，首先，一次dns的解析过程会消耗20-120毫秒的时间；其次，如果在页面中引用太多的外部文件（如各种广告、联盟等代码），可能会因为外部文件的响应速度而将你的网站拖得很慢。如果不得不用，那么就尽量将这些脚本放在页脚吧。不过有一点需要提及，就是浏览器一般只能并行处理同一域名下的两个请求，而对于不同子的域名则不受此限制，因此适当将本站静态内容（css,js）放在其他的子域名下（如 static.xxx.com）会有利于提高浏览器并行下载网页内容的能力。

对于您网站的经常性访问用户，主要的优化思路就是最大限度利用用户浏览器的cache来减少服务器的开销。

1）在header中添加过期时间(Expires Header)

在header中给静态内容添加一个较长的过期时间，这样可以使用户今后访问只读取缓存中的文件，而不会与服务器产生任何的交互。不过这样做也存在一些问题，当图片、CSS和js文件更新时，用户如果不刷新浏览器，就无法获得此更新。这样，我们在对图片、css和js文件修改时，必须要进行重命名，才能保证用户访问到最新的内容。这可能会给开发造成不小的麻烦，因为这些文件可能被站点中的许多文件所引用。flickr提出的解决办法是通过url rewrite使不同版本号的URL事实上指向同一个文件，这是一个聪明的办法，因为url级别的操作效率是很高的，可以给开发过程提供不少便利。

要理解为什么这样做，必须要了解浏览器访问url时的工作机制：

a. 第一次访问url时，用户从服务器段获取页面内容，并把相关的文件（images,css,js…）放在高速缓存中，也会把文件头中的expired time,last modified, ETags等相关信息也一同保留下来。

b. 用户重复访问url时，浏览器首先看高速缓存中是否有本站同名的文件，如果有，则检查文件的过期时间；如果尚未过期，则直接从缓存中读取文件，不再访问服务器。

c. 如果缓存中文件的过期时间不存在或已超出，则浏览器会访问服务器获取文件的头信息，检查last modifed和ETags等信息，如果发现本地缓存中的文件在上次访问后没被修改，则使用本地缓存中的文件；如果修改过，则从服务器上获取最新版本。

我的经验，如果可能，尽量遵循此原则给静态文件添加过期时间，这样可以大幅度减少用户对服务器资源的重复访问。

2）将css和js文件放在独立外部文件中引用

将css和js文件放在独立文件中，这样它们会被单独缓存起来，在访问其他页面时可以从浏览器的高速缓存中直接读取。一些网站的首页可能是例外的，这些首页的自身浏览可能并不大，但却是用户访问网站的第一印象以及导向到其他页面的起点，也可能这些页面本身使用了大量的ajax局部刷新及技术，这时可以将 css和js文件直接写在页面中。

3）去掉重复的脚本

在IE中，包含重复的js脚本会导致浏览器的缓存不被使用，仔细检查一下你的程序，去掉重复引用的脚本应该不是一件很难的事情。

4）避免重定向的发生

除了在header中人为的重定向之外，网页重定向常在不经意间发生，被重定向的内容将不会使用浏览器的缓存。比如用户在访问，服务器会通过301转向到/，在后面加了一个“/”。如果服务器的配置不好，这也会给服务器带来额外的负担。通过配置apache的 alias或使用mod_rewrite模块等方法，可以避免不必要的重定向。

还有一些，比如使用CDN分发机制、避免CSS表达式等、避免使用ETags等，因为不太常用，这里就不再赘述了。

做完了上述的优化，可以试着用yslow测试一下网页的性能评分，一般都可以达到70分以上了。

当然，除了浏览器前端和静态内容的优化之外，还有针对程序脚本、服务器、数据库、负载的优化，这些更深层次的优化方法对技术有更高的要求。本文的后半部分将重点探讨后端的优化。

二、后端优化

上次写完web2.0网站前端优化篇之后，一直想写写后端优化的方法，今天终于有时间将思路整理了出来。

前端优化可以避免我们造成无谓的服务器和带宽资源浪费，但随着网站访问量的增加，仅靠前端优化已经不能解决所有问题了，后端软件处理并行请求的能力、程序运行的效率、硬件性能以及系统的可扩展性，将成为影响网站性能和稳定的关键瓶颈所在。优化系统和程序的性能可以从以下的方面来入手：

1）apache、mysql等软件的配置的优化

尽管apache和mysql等软件在安装后使用的默认设置足以使你的网站运行起来，但是通过调整mysql和apache的一些系统参数，还是可以追求更高的效率和稳定性。这个领域中有很多专业的文章和论坛（比如：），要想掌握也需要进行深入的研究和实践，这里就不重点讨论了。

2）应用程序环境加速

这里仅以我最常应用的php开发环境为例，有一些工具软件可以通过优化PHP运行环境来达到提速的目的，其基本原理大致是将PHP代码预编译并缓存起来，而不需要改变任何代码，所以比较简单，可以将php的运行效率提升50%以上。比较常用的php加速工具有：APC( http: //pecl.php.net/package-info.php?package=APC)、Turck MMCache（）、php accelebrator()，还有收费的Zend Performance Suite

3）将静态内容和动态内容分开处理

apache是一个功能完善但比较庞大的web server，它的资源占用基本上和同时运行的进程数呈正比，对服务器内存的消耗比较大，处理并行任务的效率也一般。在一些情况下，我们可以用比较轻量级的web server来host静态的图片、样式表和javascript文件，这样可以大大提升静态文件的处理速度，还可以减少对内存占用。我使用的web server是来自俄罗斯的nginx，其他选择方案还包括lighttpd和thttpd等。

4）基于反向代理的前端访问负载均衡

当一台前端服务器不足以应付用户访问时，通过前端机实现web访问的负载均衡是最快速可行的方案。通过apache的mod_proxy可以实现基于反向代理的负载均衡，这里推荐使用nginx做代理服务器，处理速度较apache更快一些。

5）应用缓存技术提高数据库效能，文件缓存和分布式缓存

数据库访问处理并发访问的能力是很多网站应用的关键瓶颈，在想到使用主从结构和多farm的方式构建服务器集群之前，首先应该确保充分使用了数据库查询的缓存。一些数据库类型（如mysql的innoDB）自身内置对缓存的支持，此外，还可以利用程序方法将常用的查询通过文件或内存缓存起来。比如通过 php中的ob_start和文件读写函数可以很方便的实现文件形式的缓存，而如果你拥有多台服务器，可以通过memcache技术通过分布式共享内存来对数据库查询进行缓存，不仅效率高而且扩展性好，memcache技术在livejournal和Craigslist.org等知名网站应用中都得到了检验。

6）服务器运行状态的检测，找到影响性能的瓶颈所在

系统优化没有一劳永逸的方法，需要通过检测服务器的运行状态来及时发现影响性能的瓶颈，以及可能存在的潜在问题，因为网站的性能，永远取决于木桶中的短板。可以编写一些脚本来检测web服务的运行，也有一些开源的软件也提供了很好的功能

7）良好的扩展架构是稳定和性能的基础

一些技巧和窍门可以帮你度过眼前的难关，但要想使网站具备应付大规模访问的能力，则需要从系统架构上进行彻底的规划，好在很多前人无私的把他们架构

网站的经验分享给我们，使我们可以少走甚多弯路。我最近读到的两篇有启发的文章：

- 从LiveJournal后台发展看大规模网站性能优化方法

- Myspace的六次重构

最后不得不提到程序编码和数据库结构对性能的影响，一系列糟糕的循环语句，一个不合理的查询语句、一张设计不佳的数据表或索引表，都足以会使应用程序运行的速度成倍的降低。培养全局思考的能力，养成良好的编程习惯，并对数据库运行机制有所了解，是提高编程质量的基础。

四、☆前端优化：浏览器缓存技术介绍

在前端开发中，性能一直都是被大家所重视的一点，然而判断一个网站的性能最直观的就是看网页打开的速度。 其中提高网页反应速度的一个方式就是使用缓存 。缓存技术一直一来在WEB技术体系中扮演非常重要角色，是快速且有效地提升性能的手段。

一个优秀的缓存策略可以缩短网页请求资源的距离，减少延迟，并且由于缓存文件可以重复利用，还可以减少带宽，降低网络负荷。

所以，缓存技术是无数WEB开发从业人员在工作过程中不可避免的一大问题。 在产品开发的时候我们总是想办法避免缓存产生，而在产品发布之时又在想策略管理缓存提升网页的访问速度 。了解浏览器的缓存命中原理，是开发WEB应用的基础，本文着眼于此，学习浏览器缓存的相关知识，总结缓存避免和缓存管理的方法，结合具体的场景说明缓存的相关问题。希望能对有需要的人有所帮助。

在实际WEB开发过程中，缓存技术会涉及到不同层、不同端，比如：用户层、系统层、代理层、前端、后端、服务端等， 每一层的缓存目标都是一致的，就是尽快返回请求数据、减少延迟 ，但每层使用的技术实现是各有不同，面对不同层、不同端的优劣，选用不同的技术来提升系统响应效率。所以，我们首先看下各层的缓存都有哪些技术，都缓存哪些数据，从整体上，对WEB的缓存技术进行了解，如下图所示：

本篇文章重点讲的就是上面红色框部分缓存内容。

当浏览器请求一个网站的时候，会加载各种各样的资源，比如：HTML文档、图片、CSS和JS等文件。对于一些不经常变的内容，浏览器会将他们保存在本地的文件中，下次访问相同网站的时候，直接加载这些资源，加速访问。

那么如何知晓浏览器是读取了缓存还是直接请求服务器？如下图网站来做个示例：

第一次打开该网站后，如果再次刷新页面。会发现浏览器加载的众多资源中，有一部分size有具体数值，然而还有一部分请求，比如图片、css和js等文件并没有显示文件大小，而是显示了 from dis cache 或者 from memory cache 字样。这就说明了，该资源直接从本地硬盘或者浏览器内存读取，而并没有请求服务器。

浏览器启用缓存至少有两点显而易见的好处： （1）减少页面加载时间；（2）减少服务器负载；

浏览器是否使用缓存、缓存多久，是由服务器控制的 。准确来说，当浏览器请求一个网页（或者其他资源）时， 服务器发回的响应的「响应头」部分的某些字段指明了有关缓存的关键信息 。下面看下，HTTP报文中与缓存相关的首部字段：

根据上面四种类型的首部字段不同使用策略， 浏览器中缓存可分为强缓存和协商缓存 ：

当浏览器对某个资源的请求命中了强缓存时， 返回的HTTP状态为200 ，在chrome的开发者工具的network里面 size会显示为from cache ，比如：京东的首页里就有很多静态资源配置了强缓存，用chrome打开几次，再用f12查看network，可以看到有不少请求就是从缓存中加载的：

Expires是HTTP 1.0提出的一个表示资源过期时间的header，它描述的是一个绝对时间，由服务器返回，用GMT格式的字符串表示 ，如：Expires:Thu, 31 Dec 2037 23:55:55 GMT，包含了Expires头标签的文件，就说明浏览器对于该文件缓存具有非常大的控制权。

例如，一个文件的Expires值是2020年的1月1日，那么就代表，在2020年1月1日之前，浏览器都可以直接使用该文件的本地缓存文件，而不必去服务器再次请求该文件，哪怕服务器文件发生了变化。

所以， Expires是优化中最理想的情况，因为它根本不会产生请求 ，所以后端也就无需考虑查询快慢。它的缓存原理，如下：

Expires是较老的强缓存管理header， 由于它是服务器返回的一个绝对时间 ，在服务器时间与客户端时间相差较大时，缓存管理容易出现问题， 比如：随意修改下客户端时间，就能影响缓存命中的结果 。所以在HTTP 1.1的时候，提出了一个新的header， 就是Cache-Control，这是一个相对时间，在配置缓存的时候，以秒为单位，用数值表示 ，如：Cache-Control:max-age=315360000，它的缓存原理是：

Cache-Control描述的是一个相对时间 ，在进行缓存命中的时候， 都是利用客户端时间进行判断 ，所以相比较Expires，Cache-Control的缓存管理更有效，安全一些。

这两个header可以只启用一个，也可以同时启用， 当response header中，Expires和Cache-Control同时存在时，Cache-Control优先级高于Expires ：

此外，还可以为 Cache-Control 指定 public 或 private 标记。 如果使用 private，则表示该资源仅仅属于发出请求的最终用户，这将禁止中间服务器（如代理服务器）缓存此类资源 。对于包含用户个人信息的文件（如一个包含用户名的 HTML 文档），可以设置 private，一方面由于这些缓存对其他用户来说没有任何意义，另一方面用户可能不希望相关文件储存在不受信任的服务器上。需要指出的是，private 并不会使得缓存更加安全，它同样会传给中间服务器（如果网站对于传输的安全性要求很高，应该使用传输层安全措施）。 对于 public，则允许所有服务器缓存该资源 。通常情况下，对于所有人都可以访问的资源（例如网站的 logo、图片、脚本等）， Cache-Control 默认设为 public 是合理的 。

当浏览器对某个资源的请求没有命中强缓存， 就会发一个请求到服务器，验证协商缓存是否命中，如果协商缓存命中，请求响应返回的http状态为304并且会显示一个Not Modified的字符串 ，比如你打开京东的首页，按f12打开开发者工具，再按f5刷新页面，查看network，可以看到有不少请求就是命中了协商缓存的：

查看单个请求的Response Header， 也能看到304的状态码和Not Modified的字符串，只要看到这个就可说明这个资源是命中了协商缓存，然后从客户端缓存中加载的 ，而不是服务器最新的资源：

【Last-Modified，If-Modified-Since】的控制缓存的原理，如下 ：

【Last-Modified，If-Modified-Since】都是根据服务器时间返回的header，一般来说，在没有调整服务器时间和篡改客户端缓存的情况下，这两个header配合起来管理协商缓存是非常可靠的，但是有时候也会服务器上资源其实有变化，但是最后修改时间却没有变化的情况，而这种问题又很不容易被定位出来，而当这种情况出现的时候，就会影响协商缓存的可靠性。 所以就有了另外一对header来管理协商缓存，这对header就是【ETag、If-None-Match】 。它们的缓存管理的方式是：

Etag和Last-Modified非常相似，都是用来判断一个参数，从而决定是否启用缓存。 但是ETag相对于Last-Modified也有其优势，可以更加准确的判断文件内容是否被修改 ，从而在实际操作中实用程度也更高。

协商缓存跟强缓存不一样，强缓存不发请求到服务器， 所以有时候资源更新了浏览器还不知道，但是协商缓存会发请求到服务器 ，所以资源是否更新，服务器肯定知道。大部分web服务器都默认开启协商缓存，而且是同时启用【Last-Modified，If-Modified-Since】和【ETag、If-None-Match】，比如apache:

如果没有协商缓存，每个到服务器的请求，就都得返回资源内容，这样服务器的性能会极差。

【Last-Modified，If-Modified-Since】和【ETag、If-None-Match】一般都是同时启用，这是为了处理Last-Modified不可靠的情况。有一种场景需要注意：

比如，京东页面的资源请求，返回的repsonse header就只有Last-Modified，没有ETag：

协商缓存需要配合强缓存使用，上面这个截图中，除了Last-Modified这个header，还有强缓存的相关header， 因为如果不启用强缓存的话，协商缓存根本没有意义 。

如果资源已经被浏览器缓存下来，在缓存失效之前，再次请求时，默认会先检查是否命中强缓存，如果强缓存命中则直接读取缓存，如果强缓存没有命中则发请求到服务器检查是否命中协商缓存，如果协商缓存命中，则告诉浏览器还是可以从缓存读取，否则才从服务器返回最新的资源。其浏览器判断缓存的详细流程图，如下：

以上就是关于前端性能优化相关问题的回答。希望能帮到你，如有更多相关问题，您也可以联系我们的客服进行咨询，客服也会为您讲解更多精彩的知识和内容。