前端性能优化（四）

使用 JavaScript 添加交互

JavaScript 允许我们修改页面的方方面面：内容、样式以及它如何响应用户交互。但是，JavaScript 也会阻塞 DOM 构建，延缓页面渲染。我们可以让我们的 JavaScript 异步加载，消除关键渲染路径中不必要的 JavaScript，来提供更佳性能。

JavaScript 是一门运行在浏览器上的动态语言，它允许我们修改页面上的种种：我们可以向 DOM 树添加或移除元素来修改页面内容，我们可以修改任一个元素的 CSSOM 属性，我们可以处理用户输入，等等。为了实际演示，我们用内联脚本扩展下之前的 “Hello World” 示例：

<html>
      <head>
        <meta name="viewport" content="width=device-width,initial-scale=1">
        <link href="style.css" rel="stylesheet">
        <title>Critical Path: Script</title>
      </head>
      <body>
        <p>Hello <span>web performance</span> students!</p>
        <div><img src="awesome-photo.jpg"></div>
        <script>
          var span = document.getElementsByTagName('span')[0];
          span.textContent = 'interactive'; // change DOM text content
          span.style.display = 'inline';  // change CSSOM property
          // create a new element, style it, and append it to the DOM
          var loadTime = document.createElement('div');
          loadTime.textContent = 'You loaded this page on: ' + new Date();
          loadTime.style.color = 'blue';
          document.body.appendChild(loadTime);
        </script>
      </body>
    </html>

JavaScript 允许我们进入 DOM，取得隐藏的 span 节点的引用，该节点可能不在渲染树中出现，但它仍在 DOM 里。有了引用后，我们就可以修改它的文本（通过 .textContent），甚至可以将其计算的 display 样式属性从 ‘none’ 改成 ‘inline’。完成上述后，我们的页面现在会显示 “Hello interactive students!“。
JavaScript 还允许我们在 DOM 上创建、样式化，然后添加或移除新元素。事实上，技术上说，我们的整个页面可以只是一个大 JavaScript 文件，逐个创建并样式化元素 - 这种方法行得通，但实践中使用 HTML 和 CSS 要简单得多。在我们的 JavaScript 函数的第二部分，我们创建了一个新 div 元素，设置它的文本内容，样式化它，然后将它添加到 body 中。

页面预览

这样，我们修改了现有 DOM 节点的内容与 CSS 样式，在文档中添加了一个全新节点。我们的页面不会赢得任何设计奖，但是它演示了 JavaScript 赋予我们的力量与灵活。

只不过，这里潜藏着一个大的性能问题。JavaScript 赋予我们许多能力，但它也同时给页面如何及何时渲染带来了许多额外限制。

首先，请注意，上面示例中，我们的内联脚本靠近页面底部。为什么？你应该自己试一把。如果我们把脚本移到 span 元素上方，你会发现脚本不起作用，并提示无法在文档中找到任何 span 元素的引用，即 getElementsByTagName(‘span’) 会返回 null。这透露一个重要事实：我们的脚本在文档的哪儿插入，即在哪儿执行。HTML 解析器遇到一个 script 标签，它会暂停构建 DOM，并移交控制权给 JavaScript 引擎；等 JavaScript 引擎执行完毕，浏览器从中断的地方恢复 DOM 构建。

换句话说，我们的脚本块找不到页面中靠后的元素，因为这些元素尚未处理到。或者，稍微换个说法：执行内联脚本会阻塞 DOM 构建，也就延缓了首次渲染。

页面上引用脚本的另一个微妙事实是，它们不仅可以读取、修改 DOM，它们还可以读取、修改 CSSOM。事实上，这也正是我们在例子中所做的，将 span 元素的 display 属性从 none 改为 inline。最终结果？我们现在有一个竞态。

如果浏览器尚未完成 CSSOM 下载与构建，而我们就想运行我们的脚本，会怎样？答案很简单，对性能不好：浏览器会延迟脚本执行，直到完成 CSSOM 下载与构建，而在我们等待时，DOM 构建同样被阻塞。

简言之，JavaScript 在 DOM、CSSOM 和 JavaScript 执行间引入了很多新的依存关系，导致浏览器在处理和渲染页面上出现大幅延迟：

脚本在文档中的位置很重要。
遇到 script 标签时，DOM 构建停止，直到脚本执行完毕。
JavaScript 可以查询、修改 DOM 和 CSSOM。
CSSOM 准备就绪前，JavaScript 执行被延后。

我们谈论「优化关键渲染路径」时，很大程度上是在谈论理解、优化 HTML、CSS 与 JavaScript 之间的依存关系谱。

解析器阻塞 vs. 异步 JavaScript

默认情况下，JavaScript 执行会阻塞解析器：当浏览器在文档中遇到一个 script，它必须暂停 DOM 构建，移交控制权给 JavaScript 运行时，让脚本先执行，然后才继续处理 DOM。在前面的示例中，我们已经了解内联脚本的情况。事实上，内联脚本始终会阻塞解析器，除非你十分小心，编写额外代码来推迟它们的执行。

通过 script 标签引入的脚本又怎样？让我们拿前面的示例说，把代码提取到一个单独文件中：

  <html>
      <head>
        <meta name="viewport" content="width=device-width,initial-scale=1">
        <link href="style.css" rel="stylesheet">
        <title>Critical Path: Script External</title>
      </head>
      <body>
        <p>Hello <span>web performance</span> students!</p>
        <div><img src="awesome-photo.jpg"></div>
        <script src="app.js"></script>
      </body>
    </html>

　　app.js

var span = document.getElementsByTagName('span')[0];
    span.textContent = 'interactive'; // change DOM text content
    span.style.display = 'inline';  // change CSSOM property
    // create a new element, style it, and append it to the DOM
    var loadTime = document.createElement('div');
    loadTime.textContent = 'You loaded this page on: ' + new Date();
    loadTime.style.color = 'blue';
    document.body.appendChild(loadTime);

　　你觉得我们使用 <script> 标签代替内联 JavaScript 代码段，执行顺序会有所不同吗？答案是不会，因为这些代码是一样的，所以结果会一样。在两个示例中，浏览器均须先暂停，然后执行脚本，之后才能处理文档的剩余部分。只不过说，在外部 JavaScript 文件情况中，浏览器必须暂停，然后等待脚本从磁盘、缓存或远程服务器中取回，这就又可能给我们的关键渲染路径增加了数以万毫秒计的延迟。

尽管如此，好消息是，我们有应急出口。默认情况下，所有 JavaScript 均会阻塞解析器，因为浏览器不知道脚本想在页面上做什么，因此它必须假定最糟的状况并阻塞解析器。但是，如果我们能够告知浏览器说，脚本无需在文档中引用它的确切位置被执行呢？如此一来，浏览器会继续构建 DOM，并在脚本准备就绪后（比如，从缓存或远程服务器中加载完文件）执行脚本。

那么，我们如何实现这种方法呢？很简单，我们可以将脚本标记为 async：

 <html>
      <head>
        <meta name="viewport" content="width=device-width,initial-scale=1">
        <link href="style.css" rel="stylesheet">
        <title>Critical Path: Script Async</title>
      </head>
      <body>
        <p>Hello <span>web performance</span> students!</p>
        <div><img src="awesome-photo.jpg"></div>
        <script src="app.js" async></script>
      </body>
    </html>

　　将 async 关键字添加到 script 标签，告诉浏览器，在它等脚本准备就绪前不应阻塞 DOM 构建，这将是性能上的巨大提升！

posted @ 2015-09-16 19:39 David·Li 阅读(227) 评论(0) 编辑收藏举报

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解析器阻塞 vs. 异步 JavaScript

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