前言
关于JavaScript脚本加载的问题,相信大家碰到很多。主要在几个点——
1> 同步脚本和异步脚本带来的文件加载、文件依赖及执行顺序问题
2> 同步脚本和异步脚本带来的性能优化问题
深入理解脚本加载相关的方方面面问题,不仅利于解决实际问题,更加利于对性能优化的把握并执行。
先看随便一个script标签代码——
如果放在
其中,test.js中的内容——
我们会看到,alert是一个暂停点,此时,页面是空白的。但是要注意,此时整个页面已经加载完毕,如果body中包含某些src属性的标签(如上面的img标签),此时浏览器已经开始加载相关内容了。总之要注意——js引擎和渲染引擎的工作时机是互斥的(一些书上叫它为UI线程)。
因此,我们需要——那些负责让页面更好看、更好用的脚本应该立即加载,而那些可以待会儿再加载的脚本稍后再加载。
一、脚本延迟执行
现在越来越流行把脚本放在页面
标签的尾部。这样,一方面用户可以更快地看到页面,另一方面脚本可以直接操作已经加载完成的dom元素。对于大多数脚本而言,这次“搬家”是个巨大的进步。该页面模型如下——
这确实大大加快了页面的渲染时间,但是注意一点,这可能让用户有机会在加载bodyScript之前与页面交互。源于浏览器在加载完整个文档之前无法加载这些脚本,这对那些通过慢速连接传送的大型文档来说会是一大瓶颈。
理想情况下,脚本的加载应该与文档的加载同时进行,并且不影响DOM的渲染。这样,一旦文档就绪就可以运行脚本,因为已经按照<script>标签的次序加载了相应脚本。</script>
我们使用defer便能够完成这样的需求,即——
添加defer属性相当于告诉浏览器:请马上开始加载这个脚本吧,但是,请等到文档就绪且此前所有具有defer属性的脚本都结束运行之后再运行它。
这样,在head标签里放入延迟脚本,技能带来脚本置于body标签时的所有好处,又能让大文档的加载速度大幅提升。此时的页面模式便是——
但是并非所有的浏览器都支持defer(对于一些modern浏览器,如果声明defer,其内部脚本将不会执行document.write及DOM渲染操作。IE4+均支持defer属性)。这意味着,如果想确保自己的延迟脚本能在文档加载后运行,就必须将所有延迟脚本的代码都封装在诸如jQuery之$(document).ready之类的结构中。这是值得的,因为差不多97%的访客都能享受到并行加载的好处,同时另外3%的访客仍然能使用功能完整的JavaScript。
二、脚本的完全并行化
让脚本的加载及执行再快一步,我不想等到defer脚本一个接着一个运行(defer让我们想到一种静静等待文档加载的有序排队场景),更不想等到文档就绪之后才运行这些脚本,我想要尽快加载并且尽快运行这些脚本。这里也就想到了HTML5的async属性,但是要注意,它是一种混乱的无政府状态。
例如,我们加载两个完全不相干的第三方脚本,页面没有它们也运行得很好,而且也不在乎它们谁先运行谁后运行。因此,对这些第三方脚本使用async属性,相当于一分钱没花就提升了它们的运行速度。
async属性是HTML5新增的。作用和defer类似,即允许在下载脚本的同时进行DOM的渲染。但是它将在下载后尽快执行(即JS引擎空闲了立马执行),不能保证脚本会按顺序执行。它们将在onload 事件之前完成。
Firefox 3.6、Opera 10.5、IE 9 和 最新的Chrome 和 Safari 都支持 async 属性。可以同时使用 async 和 defer,这样IE 4之后的所有 IE 都支持异步加载,但是要注意,async会覆盖掉defer。
那么此时的页面模型如下——
要注意这里的执行顺序——各个脚本文件加载,接着执行headScript.js,紧接着在DOM渲染的同时会在后台加载defferedScript.js。接着在DOM渲染结束时将运行defferedScript.js和那两个异步脚本,要注意对于支持async属性的浏览器而言,这两个脚本将做无序运行。
三、可编程的脚本加载
尽管上面两个脚本属性的功能非常吸引人,但是由于兼容性的问题,应用并不是很广泛。故此,我们更多使用脚本加载其他脚本。例如,我们只想给那些满足一定条件的用户加载某个脚本,也就是经常提到的“懒加载”。
在浏览器API层面,有两种合理的方法来抓取并运行服务器脚本——
1> 生成ajax请求并用eval函数处理响应
2> 向DOM插入<script>标签</script>
后一种方式更好,因为浏览器会替我们操心生成HTTP请求这样的事。再者,eval也有一些实际问题:泄露作用域,调试搞得一团糟,而且还可能降低性能。因此,想要加载名为feture.js的脚本,我们应该使用类似下面的代码:
当然,我们要处理回调监听,HTML5规范定义了一个可以绑定回调的onload属性。
不过,IE8及更老的版本并不支持onload,它们支持的是onreadystatechange。而且,对于错误处理仍然千奇百怪。在这里,可以多参考一些流行的校本加载库,如labjs、yepnope、requirejs等。
如下,自己封装了一个简易loadjs文件——
// script 标签,IE下有onreadystatechange事件, w3c标准有onload事件
// IE9+也支持 W3C标准的onload
var ua = navigator.userAgent,
ua_version;
// IE6/7/8
if (/MSIE ([^;]+)/.test(ua)) {
ua_version = parseFloat(RegExp["$1"], 10);
if (ua_version
script.onreadystatechange = function(){
if (this.readyState == "loaded" ){
callback();
}
}
} else {
script.onload = function(){
callback();
};
}
} else {
script.onload = function(){
callback();
};
}
};
对于document.write的方式异步加载脚本,在这里就不说了,现在很少有人这么干了,因为浏览器差异性实在是搞得头大。
要注意,使用 Image 对象异步预加载 js 文件,里面的js代码将不会被执行。
最后,谈一下requirejs中的异步加载脚本。
requirejs不会保证按顺序运行目标脚本,只是保证它们的运行次序能满足各自的依赖性要求。从而我们确保了尽快的并行加载所有脚本,并有条不紊的按照依赖性拓扑结构去执行这些脚本。
四、总结
OK,谈到这儿,异步加载脚本的陈述也就完了。我再次啰嗦一下这里的优化顺序——
1> 传统的方式,我们使用script标签直接嵌入到html文档中,这里分两种情况——
a> 嵌入到head标签中——要注意,这样做并不会影响文档内容中其他静态资源文件的并行加载,它影响的是,文档内容的渲染,即此时的DOM渲染就会被阻塞,呈现白屏。
b> 嵌入到body标签底部——为了免去白屏现象,我们优先进行DOM的渲染,再去执行脚本,但问题又来了。先说第一个问题——如果DOM文档内容比较大,交互事件绑定便有了延迟,体验便差了些。当然,我们需要根据需求而定,让重要的脚本优先执行。再说第二个问题——由于脚本文件至于body底部,导致对于这些脚本的加载相对于至于head中的脚本而言,它们的加载便有了延迟。所以,至于body底部,也并非是优化的终点。
c> 添加defer属性——我们希望脚本尽早的进行并行加载,我们把这批脚本依旧放入head中。脚本的加载应该与文档的加载同时进行,并且不影响DOM的渲染。这样,一旦文档就绪就可以运行脚本。所以便有了defer这样属性。但是要注意它的兼容性,对于不支持defer属性的浏览器,我们需要将代码封装在诸如jQuery之$(document).ready中。需要注意一点,所有的defer属性的脚本,是按照其出场顺序依次执行,因此,它同样严格同步。
2> 上一点,讲的都是同步执行脚本(要注意,这些脚本的加载过程是并行的,只不过是谁先触发请求谁后触发请求的区别而已),接下来的优化点便是“并行执行脚本”,当然,我们知道,一个时间点,只有执行一个js文件,这里的“并行”是指,谁先加载完了,只要此时js引擎空闲,立马执行之。这里的优化分成两种——
a> 添加async这个属性——确实能够完成上面我们所说的优化点,但是它有很高的局限性,即仅仅是针对非依赖性脚本加载,最恰当的例子便是引入多个第三方脚本了。还有就是与deffer属性的合用,实在是让人大费脑筋。当然,它也存在兼容性问题。以上三个问题便导致其应用并不广泛。当使用async的时候,一定要严格注意依赖性问题。
b> 脚本加载脚本——很显然,我们使用之来达到“并行执行脚本”的目的。同时,我们也方便去控制脚本依赖的问题,我们便使用了如requirejs中对于js异步加载的智能化加载管理。
好,写到这儿。
这里,我仅仅谈的是异步加载脚本的相关内容。还有一块儿内容,便是异步加载样式文件或者其他静态资源。待续......