最近我在學習CSS Sprites技巧，並嘗試將此技巧應用於「布丁布丁吃什麼？」blog中。以下記錄開始修改的機緣、簡單介紹CSS Scrites的原理，然後一一記錄我如何將CSS Scrites應用於Blogger的範本中的過程。
機緣
最近在修改Blogger範本之後，就想說應該拿個什麼測速工具之類的檢測一下Blog有什麼問題。赫然想起之前電腦玩物介紹了Google Page Speed Online，他可以提供網站速度評測指標的分析與指導，似乎頗值得拿來參考。
分析之後，Page Speed Online指出「布丁布丁吃什麼？」最優先需要修改的建議是「將圖片合併到CSS合併圖片」，也就是它建議我應用CSS sprites技巧來改善網頁的讀取速度。
我用Firebug檢查了一下圖片的請求狀況，發現光是布丁的自我簡介(2011年版)就有56個請求（如上圖）。趁著改良Blog的機會，我也想來練習做做看CSS Sprites，提昇自己的程設能力。
CSS Scrites原理
CSS Scrites是一種提高網頁讀取速度的技巧。其原理是降低圖片請求（request）數量，以節省請求時額外消耗的速度。
概要作法是將網頁中多張圖片結合起來，再透過CSS語法調整，讓每個位置都只顯示該部分的圖片。應用CSS Scrites之後，原本網頁需要讀取多張圖片時需要跟伺服器請求的數量，會因為合併成一張圖片，而大幅降低了請求數量，因此也節省了多次請求而消耗的速度。
其原理很容易懂，但是實作的時候卻不容易。這需要熟悉HTML跟CSS語法才能進行，而且也需要分辨哪些圖片可以應用CSS Scrites，或是哪些不行。
Page Speed Online有給我們一些建議，我嘗試翻譯如下：
- 合併會一起讀取的圖片：建議合併時常在同一頁面中同時讀取的圖片。例如，每一頁都會用到的同一組圖示，就適合進行合併。相反的，每一次讀取都會改變的動態圖片，例如大頭貼照片、或是在頁面中會時常變更的圖片，就不建議進行合併。
- 優先合併GIF跟PNG圖片：GIF跟PNG圖片使用無損壓縮法，因此合併時並不會因此降低合併圖片的品質。
- 優先合併小型圖片：每一個圖片請求都會需要固定的額外請求時間（request overhead），即使是下載小型圖片，瀏覽器也會需要為此耗費額外的請求時間。藉由合併小型圖片，將可以從每一次請求一張圖片到一次請求就讀取整張合併的圖片，因此降低了額外請求的時間。
- 合併可以快取的圖片：建議合併快取時間（caching lifetime）較長的圖片。如果圖片已經被瀏覽器快取，那瀏覽器就不需要再次下載該張圖片，以提高讀取的效率。
- 使用CSS Sprite服務：合併圖片時，可以使用SpriteMe之類的服務，讓你輕易應用CSS sprites。
- 最小化合併圖片中的空白處：為了顯示圖片，瀏覽器必須解壓縮並解碼該圖片。圖片的尺寸通常是跟圖片的解析度成正比。因此，當合併圖片中的空白處過多的時候，即使沒有明顯改變圖片的檔案大小，但是沒有顯示的像素依然會佔據記憶體的用量，造成瀏覽器回應速度變慢。
- 合併使用同樣色彩的圖片：合併圖片如果超過256色，將會讓PNG從palette type改成使用truecolor type，並造成合併圖片檔案變大。為了產生最佳化的合併圖片，要合併的圖片最好都使用相同的256色。如果你的圖片還有調整的空間，建議考慮想辦法讓你的合併圖片色彩數量降低到256色。
既然Page Speed Online都建議我先從SpriteMe開始了，那就先用SpriteMe看看有什麼好的建議吧。
安裝SpriteMe書籤
SpriteMe是一個書籤小工具（Bookmarklet）請把下面的連結拖曳到書籤列上吧。
SpriteMe
使用SpriteMe
打開你要分析的網頁，這邊我一樣以布丁的自我簡介(2011年版)來做做看。SpriteMe將網頁中的圖片分成「Suggested Sprites」（建議合併）與「Non-Sprited Images」（不合併圖片）這兩種。以下是詳細的列表：
接著讓我們來看看SpriteMe為什麼建議合併與不建議合併的理由。
合併建議1：合併不重複的圖片
第一項是「vertical, varied width」（垂直的，多變的寬度），直接翻譯還真是看不懂是什麼意思，但仔細一看他列出的圖片，大多都是寬度、高度不等，而且在CSS中都是不重複（no-repeat）的圖片，簡單來說就是建議合併的大雜匯啦。
以下舉幾張例子：
頁首標題前的箭頭 
擺在頁首的底部圖片 
日期前的箭頭
合併建議2：X軸重複、寬度相等
這一個建議很特別，他分析出兩張寬度相等（760px）的背景圖，而且他們也都是設定為X軸重複（repeat-x），因此也適合合併成一張圖。
這兩張圖各別是：
頁首的背景 
頁尾的背景
他們都Y軸的漸層效果。仔細一看，似乎這背景圖也不需要這麼寬，就能用X軸重複達到填滿的效果了。
不合併的建議
除了合併的建議之外，SpriteMe也給了不合併的建議。我把圖片的長寬尺寸與理由列舉如下：
SpriteMe的使用過程
SpriteMe不僅僅是分析建議很詳細，就連使用起來也很容易。
建立合併
上面提到SpriteMe建議我合併X軸重複、寬度相等的圖片，而該區右上角有個「make sprite」按鈕，就能夠自動產生CSS Sprite的效果。
按下去之後稍待一會，圖片就合併成一張了。打開項目的詳細事項，裡面記載著SpriteMe調整過的元素內容。點選該元素，他會在元素外圍描繪上紅色的框線。
他同時也提供了一張合併後的圖片，如上圖。儘管我很好奇的是，不知道為什麼SpriteMe合併之後的圖片間會有這麼多空白間隔（padding）。可能是預留排版出錯時的緩衝空間吧？
SpriteMe直接將合併之後圖片的語法寫在受到調整的元素中。上圖是頁首背景圖片直接套用了SpriteMe的合併圖片，可以看到他以background-image跟background-position設定直接寫在元素的style屬性中了。
輸出CSS
雖然右上角有個「export CSS」功能，可以把合併後的圖片與語法輸出成CSS。只是在Chrome裡面發生了JavaScript錯誤而無法執行，後來我改用Firefox 4來操作，就能夠開啟SpriteMe Export CSS網頁。
Export CSS網頁中，先告訴我剛剛我合併的圖片網址。
然後下面列出了這個網頁使用的CSS檔案，並嘗試在這些檔案中找尋剛剛修改的元素設定位置。可惜因為Firefox的跨網域限制，SpriteMe沒辦法自動幫我分析這些CSS檔案的內容。
接著他列出CSS的建議修改方式，包括刪掉原本的圖片，並替換上新的圖片。這個建議可以讓我輕易地修改CSS檔案，非常地實用。其內容如下：
DIV id=header class=header section
{
background-image: url("http://www.blogblog.com/thisaway/bg_header.gif")
background-image: url("http://www.jaredhirsch.com/coolrunnings/public_images/a98ceddb07/spriteme2.png");
background-position: 0px -18px;
}
DIV id=footer class=footer section
{
background-image: url("http://www.blogblog.com/thisaway/bg_footer.gif")
background-image: url("http://www.jaredhirsch.com/coolrunnings/public_images/a98ceddb07/spriteme2.png");
background-position: 0px -118px;
}
當然，我會把SpriteMe產生的合併圖片下載之後，上傳到自己的空間，然後再把之間的網址改成我的空間，這樣才不會造成SpriteMe伺服器的負擔。
修改完成之後，圖片的請求數從原本的56個降低為55個囉。
分組寬度相當、顏色相近的圖片來建立合併圖片
如果直接採用SpriteMe的建議，把寬度、高度不等的圖片直接合併，就會出現像上面的合併圖片。在Page Speed Online建議合併圖片要盡量降低空白處，而上圖很明顯的違反了這個建議。多次嘗試之後，我發現SpriteMe只會將圖片垂直排列來合併。因此，如果只將寬度相當的圖片進行合併，就能夠將合併圖片的空白處降低到最小。
上圖是SpriteMe預設的建議，圖片的寬度從760px到10px都有，合併起來將會出現相當多的空白。還好，SpriteMe也提供了讓使用者自訂合併圖片的功能，請按下上面的「new sprite」按鈕。
這時候上面就會出現新的合併列表，但是是空的。
你可以從下面的圖片，將寬度差不多的圖片拖曳到這個區塊，SpriteMe就會依照你指定的圖片建立新的合併圖片。
我將合併圖片分成三組，個別是寬度為10px的圖片、寬度為760px的圖片，以及寬度為47px到54px之間的圖片來進行合併。
合併之後的結果如下：
這樣子空白處就減少很多囉。
另外Page Speed Online也建議將合併圖片的顏色數量降低到256色之內，這也是分組時的一個參考依據。
SpriteMe忽略了<img>圖片
仔細比較一下Page Speed Online給的建議，會發現SpriteMe還忽略了很多圖片。再細部分析一下，這些圖片都是以<img>圖片標籤顯示的內容。
上面的「訂閱所有留言」功能就用了大量的<img>標籤，而且都是固定常出現的小型圖片。Page Speed Online建議我合併這些圖片，但是SpriteMe並沒有分析到這邊。
為了要讓SpriteMe偵測到這些圖片，我必須先把<img>中src指定的圖片，改成以background-image背景圖片的方式來顯示。
原本我是想在<img>直接設定背景圖片，但是效果卻不如預期。Firefox中，只有將<img>顯示型態設為block的時候，才能順利顯示背景圖。因此，我決定將<img>改成<div>，並以CSS的background-image來顯示圖片。
<img>改成<div>背景圖
以下我以這個「訂閱所有留言」的功能來說明修改的過程。這是一個寫在小工具區的HTML程式碼，內容如下：
<div class="subscribe-wrapper subscribe-type-COMMENT">
<div style="display: none;" id="SW_READER_LIST_Subscribe1COMMENT" class="subscribe expanded subscribe-type-COMMENT">
<div class="top">
<span onclick="return(_SW_toggleReaderList(event, "Subscribe1COMMENT"));" class="inner">
<img src="http://img2.blogblog.com/img/widgets/arrow_dropdown.gif" class="subscribe-dropdown-arrow" />
<img border="0" align="absmiddle" src="http://img1.blogblog.com/img/icon_feed12.png" class="feed-icon" alt="" />
訂閱所有留言
</span>
<div class="feed-reader-links">
<a target="_blank" href="http://www.google.com/ig/add?source=bstp&feedurl=http%3A%2F%2Fpulipuli.blogspot.com%2Ffeeds%2Fcomments%2Fdefault" class="feed-reader-link">
<img src="http://img1.blogblog.com/img/widgets/subscribe-google.png" />
</a>
<a target="_blank" href="http://www.bloglines.com/sub/http://pulipuli.blogspot.com/feeds/comments/default" class="feed-reader-link">
<img src="http://img1.blogblog.com/img/widgets/subscribe-bloglines.png" />
</a>
<a target="_blank" href="http://www.netvibes.com/subscribe.php?url=http%3A%2F%2Fpulipuli.blogspot.com%2Ffeeds%2Fcomments%2Fdefault" class="feed-reader-link">
<img src="http://img1.blogblog.com/img/widgets/subscribe-netvibes.png" />
</a>
<a target="_blank" href="http://www.newsgator.com/ngs/subscriber/subext.aspx?url=http%3A%2F%2Fpulipuli.blogspot.com%2Ffeeds%2Fcomments%2Fdefault" class="feed-reader-link">
<img src="http://img1.blogblog.com/img/widgets/subscribe-newsgator.png" />
</a>
<a target="_blank" href="http://add.my.yahoo.com/content?url=http%3A%2F%2Fpulipuli.blogspot.com%2Ffeeds%2Fcomments%2Fdefault" class="feed-reader-link">
<img src="http://img1.blogblog.com/img/widgets/subscribe-yahoo.png" />
</a>
<a target="_blank" href="http://pulipuli.blogspot.com/feeds/comments/default" class="feed-reader-link">
<img align="absmiddle" src="http://img1.blogblog.com/img/icon_feed12.png" class="feed-icon" />
Atom
</a>
</div>
</div>
<div class="bottom"></div>
</div>
<div onclick="return(_SW_toggleReaderList(event, "Subscribe1COMMENT"));" id="SW_READER_LIST_CLOSED_Subscribe1COMMENT" class="subscribe">
<div class="top">
<span class="inner">
<img src="http://img2.blogblog.com/img/widgets/arrow_dropdown.gif" class="subscribe-dropdown-arrow" />
<span onclick="return(_SW_toggleReaderList(event, "Subscribe1COMMENT"));">
<img border="0" align="absmiddle" src="http://img1.blogblog.com/img/icon_feed12.png" class="feed-icon" alt="" />
訂閱所有留言
</span>
</span>
</div>
<div class="bottom"></div>
</div>
</div>
程式碼有點長，不過構造還算簡單。大致上需要改的有兩種類型，以下一一敘述作法。
修改顯示類型為block（區塊）圖片
有些<img>被賦予了display:block;的設定，表示他會跟<div>一樣以block（區塊）的樣式顯示。在「訂閱所有留言」中，下拉選單的各種圖示都是以這種形式呈現。
這種形式的<img>圖片可以很容易地修改成<div>背景圖，也不容易影響排版。
讓我們先看看
Add to Google這個圖示的原始碼：
1: <a target="_blank"
2: href="http://www.google.com/ig/add?source=bstp&feedurl=http%3A%2F%2Fpulipuli.blogspot.com%2Ffeeds%2Fcomments%2Fdefault"
3: class="feed-reader-link">
4: <img src="http://img1.blogblog.com/img/widgets/subscribe-google.png" />
5: </a>
這是一個<a>連結標籤包含著<img>圖片標籤的元素。在其他的CSS當中，此處的<img>被設定為display:block;，因此我們可以考慮直接把這種<img>換成<div>，並加上額外的CSS設定。
修改的過程有幾個步驟：
- 在<img>後面建立<div>，並給予適當的class名稱，以便後續CSS設定中可以正確地選擇到該<div>。這邊要注意的是，必須完整撰寫<div></div>標籤，而不能用<div/>這種空標籤喔。
- 增加額外的CSS設定，包括：
- background-image: url(圖片網址)：指定<img>讀取的圖片
- background-repeat: no-repeat：不重複圖片
- width & height：根據圖片大小設定
- 移除原本的<img>
以下是修改之後的元素程式碼與CSS設定：
1: <a target="_blank" href="http://www.google.com/ig/add?source=bstp&feedurl=http%3A%2F%2Fpulipuli.blogspot.com%2Ffeeds%2Fcomments%2Fdefault" class="feed-reader-link">
2: <div class="subscribe-google"></div>
3: </a>
4: <style type="text/css">
5: .feed-reader-link .subscribe-google { 6: background-image: url(http://img1.blogblog.com/img/widgets/subscribe-google.png);
7: background-repeat: no-repeat;
8: width: 104px;
9: height: 17px;
10: }
11: </style>
儘管大致上改到如此就可以告一段落，但是這段HTML還有繼續改善的空間。
由於<a>標籤中只包含<img>（後來被我換成<div>了）一個元素，因此我們可以考慮將樣式直接套用到<a>中，省略掉多餘的<div>。
更進一步修改之後的程式碼如下。必須注意的是，CSS中選擇器改成指定<a>的class名稱，並加入顯示類型display: block的設定囉：
1: <a target="_blank" href="http://www.google.com/ig/add?source=bstp&feedurl=http%3A%2F%2Fpulipuli.blogspot.com%2Ffeeds%2Fcomments%2Fdefault" class="feed-reader-link subscribe-google">
2: </a>
3: <style type="text/css">
4: .feed-reader-link.subscribe-google { 5: background-image: url(http://img1.blogblog.com/img/widgets/subscribe-google.png);
6: background-repeat: no-repeat;
7: width: 104px;
8: height: 17px; display: block;
9: }
10: </style>
修改之後的程式碼又更簡潔了。實際應用的時候，CSS設定會集中在其他檔案中，而不會像上面一樣跟HTML寫在一起。
修改顯示類型為inline（同軸）的圖片
<img>圖片的預設顯示類型是inline，意思是會跟文字一樣一起排列。而<div>卻是block顯示類型，會強制將後面的內容換行。
有些時候，<img>會以原始的inline跟其他文字一起排列，這種情況要改成<div>就比較困難，通常還要搭配float浮動樣式、margin外距調整、以及搭配一些CSS修改經驗才能達成。
這次我要修改的是「訂閱所有留言」左邊的RSS圖片，這張圖片與「訂閱所有留言」文字一起排列，是以預設的inline顯示類型呈現。它的原始碼如下：
1: <span
2: onclick="return(_SW_toggleReaderList(event, "Subscribe1COMMENT"));">
3: <img border="0"
4: align="absmiddle"
5: src="http://img1.blogblog.com/img/icon_feed12.png"
6: class="feed-icon" alt="" />
7: 訂閱所有留言
8: </span>
我為它進行的修改步驟為：
- 在<img>後面建立<div>，並給予適當的class名稱，以便後續CSS設定中可以正確地選擇到該<div>。
- 增加額外的CSS設定，包括：
- background-image: url(圖片網址)：指定<img>讀取的圖片
- background-repeat: no-repeat：不重複圖片
- width & height：根據圖片大小設定
- float: left：因為該圖片位於文字的左方，所以用此設定
- margin 調整外距
- 移除原本的<img>
修改後的程式碼與新增的CSS設定如下：
1: <span
2: onclick="return(_SW_toggleReaderList(event, "Subscribe1COMMENT"));">
3: <div class="feed-icon"></div>
4: 訂閱所有留言
5: </span>
6: <style type="text/css">
7: .inner .feed-icon { 8: background-image: url(http://img1.blogblog.com/img/icon_feed12.png);
9: background-repeat: no-repeat;
10: width: 12px;
11: height: 12px;
12: float: left;
13: margin-top: 2px;
14: margin-left: 7px;
15: }
16: </style>
修改之後，因為加上了margin外距調整，感覺比之前的<img>更順眼了點呢。
顯示圖片讓SpriteMe能夠偵測
即使把<img>改成<div>的背景圖片了，還要記得把他們顯示出來（visible），SpriteMe才能夠偵測並判斷它是否適合成為合併的圖片，否則會被歸類成不適合合併的圖片。
在分析之前，我先將「訂閱所有留言」的選單打開，再使用SpriteMe的功能，如上圖。
這下子SpriteMe總算偵測到剛剛我修改的<div>背景圖，而且將它列入建議合併的圖片中了。
其他CSS Sprites技巧
SpriteMe是分析背景圖片（background-image）以達到CSS Sprites技巧的效果，不過除了背景圖片之外，還有其他技巧可以使用。
CSS擁有無限的可能性，而且隨著瀏覽器跟標準不斷地改變，未來也可能會有更好用的技巧出現也說不定吧。
真的有必要做CSS Sprites嗎？
儘管CSS Sprites能夠降低圖片請求數量、提昇網頁讀取的速度，但任何技術都不是萬靈丹，在使用CSS Sprites的時候我也發現到一些限制，在此提出來跟大家討論一下：
合併後的圖片難以管理
現在我們將多張圖片合併成一張大型圖片，用CSS Sprites設定背景圖片與背景位置。如果未來需要變更其中一張圖片的高度，這不僅要把之前所有的圖片都找回來，還需要修正下面的圖片的背景位置。
為了避免這種情況發生，在使用CSS Sprites技巧時，盡量挑選不會變更的圖片，或是將可能會一起變更的圖片一起合併，要改的時候也一起改。
最後，要記得保留合併前的舊圖片，以免未來要重新合併時找不到圖片。我在CSS樣式檔中，就會將舊圖片的連結先註解掉，讓未來還有回復成原本圖片的機會：
1: #header { 2: background-color: #634320;
3: /*background-image: url(http://www.blogblog.com/thisaway/bg_header.gif);*/
4: background-image: url(http://dl.dropbox.com/u/717137/blogger/img/bg_header_footer.png);
5: background-position: 0px -18px;
6: background-repeat: repeat-x;
7: }
將<img>轉換成<div>的人工成本與風險相當高
SpriteMe不會分析<img>中的圖片，而需要我們手動將<img>轉換成<div>背景圖，才能順利讓SpriteMe分析。前面我也簡單地敘述了兩種轉換的過程，不過實際使用時一定會遇到許多更棘手的情況。
最大的問題仍是在<img>以inline顯示類型與<div>的block顯示類型基本上就有很大的差別。由於<div>一定要設定為block才能設定寬度與高度，所以不能單純轉換為inline顯示類型。
當然，還有許多CSS設計技巧可以迴避掉類似的問題，但不論是哪種方法，都需要相當有經驗的CSS設計師才能做到。隨隨便便套用CSS設定，都會帶來版面構造破壞的風險。
區塊有重複延展的需求時，盡量不要做CSS Sprites
前面SpriteMe的建議都是針對不重複、或是針對X軸重複的圖片建議合併，但是有時候SpriteMe的建議也不是萬能，它並不能預測到你這個區塊未來是否有需要延展的空間。
有一種CSS設計，是在指定不重複（background-repeat: no-repeat）的背景圖片（background-image），同時搭配背景顏色（background-color）的情況。這種設計並不是讓背景圖片重複來填滿背景，而是用背景顏色來填滿，但只有特定的地方顯示背景圖片而已。
「布丁布丁吃什麼？」的範本中時常出現這種設計，例如上圖的頁首區塊。它的CSS設定如下：
1: #header { 2: background-color: #634320;
3: background-image: url(http://www.blogblog.com/thisaway/bg_header.gif);
4: background-repeat: repeat-x;
5: }
如果當頁首資料量太多的時候（我繞了好多遠路），背景還能順利地延展開來，不會讓版面變得很奇怪。
但是如果照前述的方式將頁首區塊的背景合併成CSS Sprites，當資料量一多的時候，就會發現頁首喪失了延展性，背景變得很奇怪了。
即使不是資料量變多，而只是單純地縮小視窗寬度，資料自動往下擠壓而造成額外的高度需求，那也可能發生類似的破版畫面。
儘管有很多技巧可以避免上述的問題，不過這邊我想說的是，當區塊有擴增、延展的需求時，不要輕易地將它的背景圖片做成CSS Sprites，以免徒增版面發生錯誤的風險。
成果與結語
經過CSS Sprites調整之後，布丁的自我簡介(2011年版)從56個圖片請求數降低到了47個請求數。老實說，感覺成效並不明顯。
另一方面主要的原因在於大多數圖片並不是我能掌控的範圍，像是Google Friend Connect的大頭像、Plurk的顯示圖片。結果Page Speed Online還是建議我去合併這些圖片，我也沒輒了。
附帶一提，我並沒有特別去注意下載速度與圖片壓縮的數量，因為實際上都是小圖片的整併，比較這一點點差距沒有多大意義。
總之，經過這次的把玩，總算對CSS Sprites這個技巧有更深入的了解。以後在設計網頁的時候，不妨預先考量到可以進行CSS Sprites的轉換空間，將<img>以<div>替代，然後最後再利用SpriteMe來動手術，努力提昇提昇網頁讀取效率吧。
(more...)
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