高速页面加载之无阻塞Javascript加载

Bertha 。 2022-08-13 00:51 197阅读 0赞

Javascript在浏览器中的性能，高速页面加载之无阻塞Javascript加载，可以说是前端开发者所要面对的最重要的可用性问题。  
　　在Yahoo的Yslow23条规则当中，其中一条是将**JS放在底部** 。原因是，事实上，大多数浏览器使用单进程处理UI和更新Javascript运行等多个任务，而同一时间只能有一个任务被执行。Javascript运行了多长时间，那么在浏览器空闲下来响应用户交互之前的等待时间就有多长。　  
  
　　从基本层面说,这意味着<script>标签的出现使整个页面因脚本解析、运行而出现等待。不论实际的 JavaScript 代码是内联的还是包含在一个不相干的外部文件中,页面下载和解析过程必须停下,等待脚本 完成这些处理,然后才能继续。这是页面生命周期必不可少的部分,因为脚本可能在运行过程中修改页面 内容。典型的例子是 document.write()函数,例如:  
  
  
1 <html> 2   <head> 3     <title>Script Example</title> 4   </head> 5    6   <body> 7      <p> 8         <script type="text/javascript"> 9            document.write("The date is " \+ (new Date()).toDateString());10         </script> 11      </p>12   </body> 13 </html>  　  
  
  
  
　　当浏览器遇到一个<script>标签时,正如上面 HTML 页面中那样,无法预知 JavaScript 是否在<p>标签中 添加内容。因此,浏览器停下来,运行此 JavaScript 代码,然后再继续解析、翻译页面。同样的事情发生 在使用 src 属性加载 JavaScript 的过程中。浏览器必须首先下载外部文件的代码,这要占用一些时间,然后 解析并运行此代码。此过程中,页面解析和用户交互是被完全阻塞的。 　　  
　　因为脚本阻塞其他页面资源的下载过程,所以推荐的办法是:将所有<script>标签放在尽可能接近<body> 标签底部的位置,尽量减少对整个页面下载的影响。例如:  
  
  
  
1 <html> 2   <head> 3     <title>Script Example</title> 4     <link rel="stylesheet" type="text/css" href="styles.css"> 5   </head> 6    7   <body> 8     <p>Hello world!</p> 9     <-- Example of recommended script positioning --> 10       <script type="text/javascript" src="file1.js"></script> 11       <script type="text/javascript" src="file2.js"></script> 12       <script type="text/javascript" src="file3.js"></script>13   </body> 14 </html>  
  
  
　　此代码展示了所推荐的<script>标签在 HTML 文件中的位置。尽管脚本下载之间互相阻塞,但页面已经 下载完成并且显示在用户面前了,进入页面的速度不会显得太慢。这就是上面提到的**将JS放到底部**。  
　　另外，Yahoo! 为他的“Yahoo! 用户接口(Yahoo! User Interface,YUI)”库创建一个“联合句柄”,这是通过他 们的“内容投递网络(Content Delivery Network,CDN)”实现的。任何一个网站可以使用一个“联合句柄”URL 指出包含 YUI 文件包中的哪些文件。例如,下面的 URL 包含两个文件: 　　  
1 　　<script type="text/javascript" src="http://yui.yahooapis.com/combo?2.7.0/build/yahoo/yahoo-min.js&2.7.0/build/event/event-min.js"></script>  
　　此 URL 调用 2.7.0 版本的 yahoo-min.js 和 event-min.js 文件。这些文件在服务器上是两个分离的文件,但是 当服务器收到此 URL 请求时,两个文件将被合并在一起返回给客户端。通过这种方法,就不再需要两个 <script>标签(每个标签加载一个文件),一个<script>标签就可以加载他们。这是在HTML页面包含多个外部Javascript的最佳方法。  
  
　　Noblocking Scripts 非阻塞脚本  
　　上述是页面初始状态包含多个Javascript脚本加载的最佳方法。Javascript倾向于阻塞浏览器某些处理过程，如http请求和界面刷新，这是开发者面临的最显著性能问题。保持Javascript文件短小，并限制http请求的数量，只是创建反应迅速的网页应用第一步。  
　　但诸如大型网页有大量的Js代码，保持源码短小并不总是一种最佳选择。So，非阻塞脚本应运而生，我们需要的是向页面中逐步添加javascript，某种程度上而言不会阻塞浏览器。  
　　而非阻塞脚本的关键在于，等页面完成加载之后，再加载Javascript源码，这意味着在window的load事件发出之后开始下载代码。

> 相关解释：　　  
> 　　window 的load事件只会在页面载入完毕后触发一次且仅一次。  
> 　　window.οnlοad=function()\{\}必须等待网页中所有的内容加载完毕后 ( 包括元素的所有关联文件，例如图片 ) 才能执行，即Javascript此时才可以访问页面中的任何元素。  
>

如下述几种方法：  
**　　Deferred Scripts 延期脚本**  
　　Html4为<script>标签定义了一个扩展属性：defer。  
  
　　这个defer属性指明元素中所包含的脚本不打算修改DOM，因此代码可以稍后执行。defer属性只被Internet Explorer 4+和Firefox 3.5+支持，它不是一个理想的跨浏览器解决方案。在其他浏览器上，defer属性将被忽略。所以，<script>标签会按照正常默认方式处理，即是会造成阻塞。如果得到各个主流浏览器的支持，这仍是一种有效的解决方式。  
  
< script type="text/javascript" src="file1.js" defer></script>  
  
　　一个带有defer属性的<script>标签可以放置在文档的任何位置，它会在被解析时启动下载，直到DOM加载完成（在onload事件句柄被调用之前）。当一个defer的Javascript文件被下载时，它不会阻塞浏览器的其他处理过程，所以这些文件可以与其他资源一起并行下载。  
　　可以使用下述代码测试浏览器是否支持defer属性：  
  
  
1 <html> 2   <head> 3     <title>Script Defer Example</title> 4   </head> 5 6   <body> 7     <script defer> alert("defer");</script> 8     <script> alert("script"); </script> 9     <script> window.onload = function()\{ alert("load");\}; </script>10   </body> 11 </html>  
  
  
　　如果浏览器不支持defer，那么弹出的对话框的顺序是“defer”，“script”，“load”。  
　　如果浏览器支持defer，那么弹出的对话框的顺序是“script”，“load”，“defer”。  
  
**　　Dynamic Script Elements 动态脚本元素**  
　　DOM允许我们使用Javascript动态创建HTML的几乎所有文档内容，一个新的<script>元素可以非常容易的通过标准DOM创建：  
1 var script = document.createElement ("script");2 script.type = "text/javascript";3 script.src = "file1.js"; 4 document.body.appendChild(script);  
　　新的<script>元素加载file1.js源文件。此文件当元素添加到页面后立刻开始下载。此技术的重点在于：无论在何处启动下载，文件的下载和运行都不会阻塞其他页面处理过程。  
　　当文件使用动态脚本节点下载时，返回的代码通常立即执行（除了Firefox和Opera，它们将等待此前的所有动态脚本节点执行完毕）。  
　　大多数情况下，我们希望调用一个函数就可以实现Javascript文件的动态下载。下面的函数封装实现了标准实现和IE实现：  
  
  
1 function loadScript(url, callback)\{  2     var script = document.createElement ("script") ; 3 　  script.type = "text/javascript"; 4       5     if (script.readyState)\{ //IE 6        script.onreadystatechange = function()\{  7          if (script.readyState == "loaded" || script.readyState == "complete")\{  8            script.onreadystatechange = null; 9            callback(); 10           \}11         \};12      \} 13      else \{ //Others14        script.onload = function()\{ callback();15      \}; 16     \}17    script.src = url;18    document.getElementsByTagName("head")\[0\].appendChild(script); 19 \}20 21 loadScript("file1.js", function()\{  //调用22     alert("File is loaded!"); 23 \});  
  
  
　　此函数接受两个参数：Javascript文件的Url和一个当Javascript接收完成时触发的回调函数。属性检查用于决定监视哪种事件。最后一步src属性，并将javascript文件添加到head。  
　　动态脚本加载是非阻塞Javascript下载中最常用的模式，因为它可以跨浏览器，而且简单易用。  
  
**　　XMLHttpRequest Script Injection XHR脚本注入**  
　　另一个以非阻塞方式获得脚本的方法是使用XMLHttpRequest(XHR)对象将脚本注入到页面中。此技术首先创建一个XHR对象，然后下载Javascript文件，接着用一个动态<script>元素将Javascript代码注入页面。看demo：　  
  
  
1 var xhr = new XMLHttpRequest(); 2 xhr.open("get", "file1.js", true); 3 xhr.onreadystatechange = function()\{  4     if (xhr.readyState == 4)\{  5       if (xhr.status >= 200 && xhr.status < 300 || xhr.status == 304)\{ // 检查http状态码 6         var script = document.createElement("script"); 7         script.type = "text/javascript"; 8         script.text = xhr.responseText; 9         document.body.appendChild(script);10       \} 11     \}12 \};  13 xhr.send(null);  
  
  
　　此代码向服务器发送一个获取file1.js的文件get请求。onreadystatechange事件处理函数检查readyState是不是4，然后检查http状态码是不是有效（200表示确定客户端请求已成功，2xx表示有效回应，304表示一个缓存响应）。如果收到一个有效响应，那么就创建一个新的<script>元素，将它的文本属性设置为从服务器接收到的responseText字符串。这样做实际上会创建一个带有内联代码的<script>元素，一旦新的<script>元素被添加到文档，代码将被执行，并准备使用。  
　　此方法的优点是兼容性佳，且你可以下载不立即执行的Javascript代码。由于代码返回在<script>标签之外，它下载后不会自动执行，这使得你可以推迟执行。  
　　此方法的确定是受到浏览器同源限制，Javascript文件必须与页面放置在同一个域内，不能从CDN(内容分发网络Content Delivery Network)下载。正因为这个原因，大型网页通常不采用XHR脚本注入技术。  
  
**　　Recommended Noblocking Pattern 推荐的非阻塞模式**  
　　推荐的向页面加载大量Javascript的方法分为两个步骤：

*  第一步，包含动态加载Javascript所需的代码，然后加载页面初始化所需的除了Javascript之外的部分。这部分代码尽量小，可能只包含loadScript()函数，它的下载和运行非常迅速，不会对页面造成很大干扰。
 *  第二步，当初始代码准备好之后，用它来加载其余的Javascript。

例如：  
  
  
1 <script type="text/javascript" src="loader.js">2 </script> <script type="text/javascript">3 loadScript("the-rest.js", function()\{ 4 　　Application.init();5 \}); 6 7  </script>  
  
  
　　将此代码放置在body的关闭标签</body>之前。这样做的好处是，首先，这样确保Javascript运行不会影响其他页面的其他部分显示。其次，当第二部分Javascript文件完成下载，所有应用程序所必须的DOM已经创建完毕，并做好被访问的准备，避免使用额外的事件处理（如window.onload）来得知页面是否已经准备好了。  
　　另一个选择是直接将loadScript()函数嵌入在页面中，这可以减少一个http请求的开销。例如：  
  
  
1 <script type="text/javascript"> 2   function loadScript(url, callback)\{  3     var script = document.createElement ("script"); 4 　  script.type = "text/javascript"; 5    6     if (script.readyState)\{ //IE script.onreadystatechange = function()\{  7       if (script.readyState == "loaded" || script.readyState == "complete")\{  8         script.onreadystatechange = null; 9         callback();10       \} 11     \};12   \} else \{ //Others 13    script.onload = function()\{ 14    　　callback(); 15    \};16   \}17   script.src = url; 18   document.getElementsByTagName("head")\[0\].appendChild(script);19 \}20 21 loadScript("the-rest.js", function()\{ 22 　　Application.init(); 23 \});24 </script>  
  
  
　　一旦页面初始化代码下载完成，还可以使用loadScript()函数加载页面所需的额外功能函数。  
　　介绍一个通用的工具，Yahoo! Search的Ryan Grove创建了LazyLoad库（参见：[http://www.17javascript.com/forum-2-1.html][http_www.17javascript.com_forum-2-1.html]）。LazyLoad是一个强大的loadScript()函数。LazyLoad精缩之后只有大约1.5KB。用法举例如下：  
1 <script type="text/javascript" src="lazyload-min.js"></script> 2 <script type="text/javascript">3 　　LazyLoad.js("the-rest.js", function()\{ 4 　　　　Application.init();5 　　\}); 6 </script>  
  
**　　Summary 总结**

*  将所有<script>标签放置在页面底部，紧靠关闭标签</body>的上方。此方法可以保证页面在脚本运行之前完成解析。
 *  将脚本成组打包。页面的<script>标签越少，页面的加载速度就越快，响应也更迅速。不论外部脚本文件还是内联代码都是如此。
 *  有几种方法可以使用非阻塞方式下载Javascript：  
    
    
     *  为<script>标签添加defer属性
     *  动态创建<script>元素，用它下载并执行代码
     *  用XHR对象下载代码，并注入到页面

通过上述策略，可以极大提高那些使用Javascript代码的网友应用的实际性能。  
　　参考书籍《**[JavaScript教程网][JavaScript]**》。

来源：[高速页面加载之无阻塞Javascript加载][Javascript]

[http_www.17javascript.com_forum-2-1.html]: http://www.17javascript.com/forum-2-1.html
[JavaScript]: http://www.17javascript.com/
[Javascript]: http://www.17javascript.com/thread-40-1-1.html