阻塞渲染问题
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浏览器渲染机制:解析DOM生成DOM Tree,解析CSS生成CSSOM Tree,两者结合生成render tree渲染树,最后浏览器根据渲染树渲染至页面。
1.测试
搭建一个服务器,目的是为了返回css样式和js脚本,并且让服务器根据传递的参数,固定延时返回数据。
目录结构如下,其中index.js和style.css就是用于返回的数据,app.js为服务器启动文件,index.html是用来测试案例的文件,剩余文件或文件夹可以忽略。
├── static
│ ├── index.js
│ ├── style.css
│ ├── color.js
├── app.js
├── index.html
├── package.json
├── node_modules/
static目录下的内容:
//static/color.js
var p = document.querySelector('p');
var style = window.getComputedStyle(p, null);
console.log(style.color);
// static/index.js
var h1 = document.querySelector('h1');
console.log(h1);
// static/style.css
p { color: lightblue; }
app.js:
// app.js
const express = require('express')
const fs = require('fs')
const app = new express()
const port = 3000
const sleepFun = time => {
return new Promise(res => {
setTimeout(() => {
res()
}, time)
})
}
const filter = (req, res, next) => {
const { sleep } = req.query || 0
if (sleep) {
sleepFun(sleep).then(() => next())
} else {
next()
}
}
app.use(filter)
app.use('/static/', express.static('./static/'))
app.get('/', function (req, res, next) {
fs.readFile('./index.html', 'UTF-8', (err, data) => {
if (err) return
res.send(data)
})
})
app.listen(port, () => {
console.log(`app is running at http://127.0.0.1:${port}/`)
})
2.head中css是否阻塞DOM渲染?
在index.html中插入<link>标签,在浏览器中输入http://127.0.0.1:3000/访问此页面。index.html内容如下:
<!DOCTYPE html>
<html lang="zh-CN">
<head>
<script>
document.addEventListener('DOMContentLoaded', () => {
var p = document.querySelector('p')
console.log(p)
})
</script>
<link rel="stylesheet" href="./static/style.css?sleep=3000">
</head>
<body>
<p>hello world</p>
<h1>h1标签</h1>
</body>
</html>

现象:虽然DOM很早就被解析完成,但是p标签却迟迟没有渲染,原因在于CSS样式还未请求完成,在样式获取后hello world才被渲染出来,所以说**CSS会阻塞页面渲染**。
结论:可以看出DOM Tree的解析和CSSOM Tree的解析是互不影响的,两者是并行的。因此CSS不会阻塞页面DOM的解析,但是由于render tree的生成是依赖DOM Tree和CSSOM Tree的,因此head中CSS必然会阻塞DOM的渲染,单但不会阻塞DOM的解析。
3.body中的css是否阻塞DOM渲染?
index.html内容如下:
<!DOCTYPE html>
<html lang="zh-CN">
<head>
<script>
document.addEventListener('DOMContentLoaded', () => {
var p = document.querySelector('p')
console.log(p)
})
</script>
</head>
<body>
<p>hello</p>
<link rel="stylesheet" href="./static/style.css?sleep=3000">
<p>world</p>
</body>
</html>
现象:页面初始就渲染出hello,3s后页面渲染出浅蓝色hello world并且打印p标签。
分析:首先是浏览器解析并运行<script>标签,然后在解析文本为hello的p标签,当解析到<link>标签时,触发一次渲染,然后浏览器发起CSS请求,但是此时浏览器不会继续向下解析,而是将<link>标签当做是DOM的一部分,换句话说浏览器将其认为是特殊的DOM元素,这个DOM元素的特殊性就在于需要进行加载,因此浏览器不会继续向下解析,所以也就没有DOMContentLoaded的输出结果。
3s后<link>这个特殊的DOM元素解析完成,浏览器继续向下解析world文本的p标签,此时触发DOMContentLoaded事件,再进行正常的渲染,页面渲染出浅蓝色hello world,由于此过程非常快,所以控制台输出和渲染浅蓝色hello world几乎是同时的。
结论:body中css会阻塞DOM解析和渲染。
4.js会阻塞DOM解析和渲染吗?
在<script>标签中加入更多的for循环,让js执行更多的时间。index.html内容如下:
<!DOCTYPE html>
<html lang="zh-CN">
<head>
<script>
document.addEventListener('DOMContentLoaded', () => {
var p = document.querySelector('h1')
console.log(p)
})
</script>
<!-- <link rel="stylesheet" href="./static/style.css?sleep=3000"> -->
</head>
<body>
<script>
const p = document.querySelector('p')
console.log(p)
for (var i = 0, arr = []; i < 100000000; i++) {
arr.push(i)
}
</script>
<p>hello world</p>
<h1>h1标签</h1>
</body>
</html>
现象:浏览器访问页面,初始时为空白且控制台打印null,浏览器loading短暂延时后,控制台打印出p标签同时页面渲染出hello world。
分析:JS会阻塞DOM解析了,JS执行初控制台打印null,因为此时p标签还未被解析,for循环执行时,可以明显感觉到执行耗时,执行完成p标签被解析,此时触发DOMContentLoaded事件,控制台打印出p标签,同时页面渲染出hello world。
解释:首先浏览器无法知晓JS的具体内容,倘若先解析DOM,万一JS内部全部删除掉DOM,那么浏览器就白忙活了,所以就干脆暂停解析DOM,等到JS执行完成再继续解析。
结论:<script>标签的加载、解析和运行都会阻塞DOM的解析和渲染。因为js可以操作DOM,浏览器为了防治渲染过程出现不可预期的结果,让GUI渲染线程和js引擎线程互斥,即解析器在遇到<script>标记时会立即执行(或请求)脚本。文档解析停止,直到脚本执行完毕后才会继续。
5.css会阻塞js的执行?
在页内JS脚本前插入<link>标签,并且延时3s获取CSS样式。index.html内容如下:
<!DOCTYPE html>
<html lang="zh-CN">
<head>p
<script>
document.addEventListener('DOMContentLoaded', () => {
var p = document.querySelector('p')
console.log(p)
})
</script>
<link rel="stylesheet" href="./static/style.css?sleep=3000">
<script src='static/index.js'></script>
</head>
<body>
<p>hello world</p>
<h1>h1标签</h1>
</body>
</html>
现象:初始页面空白,浏览器loading加载3s后,控制台打印出null,紧接着打印出p标签,同时页面渲染出浅蓝色p标签。
分析:CSS不会阻塞DOM的解析,所以只可能是JS阻塞了DOM解析。但是JS只有两行代码,不会阻塞长达3s左右的时间。所以**CSS阻塞JS的执行。**
解释:设想JS脚本中的内容是获取DOM元素的CSS样式属性,如果JS想要获取到DOM最新的正确的样式,势必需要所有的CSS加载完成,否则获取的样式可能是错误或者不是最新的。因此要等到JS脚本前面的CSS加载完成,JS才能再执行,并且不管JS脚本中是否获取DOM元素的样式,浏览器都要这样做。
结论:将<script>放在<link>标签前面。
6.JS 是否会触发页面渲染?
index.html内容如下:
<!DOCTYPE html>
<html lang="zh-CN">
<head>
<style>
p {
color: lightgreen;
}
</style>
</head>
<body>
<p>hello</p>
<script src="./static/color.js?sleep=2000"></script>
<p>beautiful</p>
<style>
p {
color: pink;
}
</style>
<script src="./static/color.js?sleep=4000"></script>
<p>world</p>
<style>
p {
color: lightblue;
}
</style>
</body>
</html>
现象:页面初始渲染出浅绿色hello,紧接着2s后渲染出粉色hello beautiful且控制台打印rgb(144, 238, 144),然后又2s后渲染出浅蓝色hello beautiful world且控制台打印rgb(255, 192, 203)。
分析:浏览器首先解析第一个<style>标签和hello文本的p标签,此时继续向下解析发现了第一个<script>标签,紧接着触发一次渲染,由于此过程非常快所以页面初始就能看到浅绿色hello。
然后浏览器发出JS请求,2s后JS获取完成立即运行控制台输出rgb(144, 238, 144),JS运行完成后浏览器继续向下解析到beautiful文本的p标签和第二个<style>标签,再继续向下解析发现了第二个<script>标签,触发一次渲染,这个过程也是非常快,所以可以看到控制台输出结果和渲染粉色hello beautiful几乎是同时的。
解析到第二个<script>标签时,浏览器不会发出请求(稍作解释),2s后获取到JS脚本并执行,控制台输出rgb(255, 192, 203),紧接着浏览器继续向下解析到world文本的p标签和第三个<style>标签,此时DOM解析完成,再进行正常的渲染,这个过程也是非常快,所以也能看到控制台输出结果和渲染浅蓝色hello beautiful world几乎是同时的。
理解:浏览器解析DOM时,虽然会一行一行向下解析,但是它会预先加载具有引用标记的外部资源(例如带有src标记的<script>标签),而在解析到此标签时,则无需再去加载,直接运行,以此提高运行效率。所以就会有上述两个输出结果间隔2s的情况,而不是4s。
结论:CSS会阻塞JS的执行的真正原因,浏览器无法预先知道脚本的具体内容,因此在碰到<script>标签时,只好先渲染一次页面,确保<script>脚本内能获取到DOM的最新的样式。倘若在决定渲染页面时,还有尚未加载完成的CSS样式,只能等待其加载完成再去渲染页面。
7.如何引用script来缓解DOM渲染阻塞?
直接使用script脚本的话,html会按照顺序来加载并执行脚本,在脚本加载及执行分过程中,会阻塞后续的DOM渲染。
现在script提供了async和defer两个属性来解决DOM渲染阻塞的问题。
<script type="text/javascript" src="path/to/script1.js" defer ></script>
<script type="text/javascript" src="path/to/script2.js" async></script>
如果是引入式script,放在头部的话可以使用defer(延迟执行)和async(异步执行)
如果是内联式script,那还是老老实实的放在body标签结束前
- defer(延迟执行)的作用:保证等DOM树解析完毕后,再执行JS脚本。
- async(异步执行)的作用:保证 DOM树解析和JS脚本异步并行执行。
应用场景:
defer
如果你的脚本代码依赖于页面中的DOM元素(文档是否解析完毕),或者被其他脚本文件依赖。
例: 评论框、代码语法高亮 、polyfill.js
async
如果你的脚本并不关心页面中的DOM元素(文档是否解析完毕),并且也不会产生其他脚本需要的数据。
如:百度统计、Google Analytics
如果不太能确定的话,用defer总是会比async稳定。。。
8.一个问题:内联式script标签应该放到body标签之前或者之后是否可行?
按照HTML5标准中的HTML语法规则,如果在</body>后再出现<script>或任何元素的开始标签,都是parse error,浏览器会忽略之前的</body>,即视作仍旧在body内。所以实际效果和写在</body>之前是没有区别的。
总之,这种写法虽然也能work,但是并没有带来任何额外好处,实际上出现这样的写法很可能是误解了“将script放在页面最末端”的教条。所以还是不要这样写为好。
总结
综合上述所有情况,可以得出如下结论。
CSS不会阻塞DOM解析,但是会阻塞DOM渲染,严谨一点则是CSS会阻塞render tree的生成,进而会阻塞DOM的渲染JS会阻塞DOM解析CSS会阻塞JS的执行- 浏览器遇到
<script>标签且没有defer或async属性时会触发页面渲染 Body内部的外链CSS较为特殊,请慎用
综合上述所有情况,总结书写规范:
- 把内联式
<script>放在<body>闭合标签之前 <link>标签放在<head>内部- 而页面通过
CDN引入第三方框架或库时,基本都是将其<script>标签放在<link>标签前面
<!DOCTYPE html>
<html lang="zh-CN">
<head>
<script src="http://code.jquery.com/jquery-migrate-1.2.1.min.js"></script>
<link rel="stylesheet" href="./static/style.css?sleep=3000">
</head>
<body>
<p>hello world</p>
<h1>h1标签</h1>
<script src='static/index.js'></script>
<script>
document.addEventListener('DOMContentLoaded', () => {
var p = document.querySelector('p')
console.log(p)
})
</script>
</body>
</html>
本文详细探讨了JavaScript如何影响浏览器的渲染,包括head中的CSS是否阻塞DOM渲染,body中的CSS是否阻塞DOM渲染,JS是否阻塞DOM解析和渲染等问题。通过实验验证,解析了JS执行与CSS加载的关系,并提出了解决DOM渲染阻塞的解决方案,如使用defer和async属性。
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