Javascript在瀏覽器中的性能,可以說是前端開發(fā)者所要面對的最重要的可用性問題。
在Yahoo的Yslow23條規(guī)則當(dāng)中,其中一條是將JS放在底部。原因是,事實(shí)上,大多數(shù)瀏覽器使用單進(jìn)程處理UI和更新Javascript運(yùn)行等多個務(wù),而同一時間只能有一個任務(wù)被執(zhí)行。Javascript運(yùn)行了多長時間,那么在瀏覽器空閑下來響應(yīng)用戶交互之前的等待時間就有多長。
從基本層面說,這意味著<script>標(biāo)簽的出現(xiàn)使整個頁面因腳本解析、運(yùn)行而出現(xiàn)等待。不論實(shí)際的 JavaScript 代碼是內(nèi)聯(lián)的還是包含在一個不相干的外部文件中,頁面下載和解析過程必須停下,等待腳本 完成這些處理,然后才能繼續(xù)。這是頁面生命周期必不可少的部分,因?yàn)槟_本可能在運(yùn)行過程中修改頁面 內(nèi)容。典型的例子是 document.write()函數(shù),例如:
當(dāng)瀏覽器遇到一個<script>標(biāo)簽時,正如上面 HTML 頁面中那樣,無法預(yù)知 JavaScript 是否在<p>標(biāo)簽中 添加內(nèi)容。因此,瀏覽器停下來,運(yùn)行此 JavaScript 代碼,然后再繼續(xù)解析、翻譯頁面。同樣的事情發(fā)生 在使用 src 屬性加載 JavaScript 的過程中。瀏覽器必須首先下載外部文件的代碼,這要占用一些時間,然后 解析并運(yùn)行此代碼。此過程中,頁面解析和用戶交互是被完全阻塞的。
因?yàn)槟_本阻塞其他頁面資源的下載過程,所以推薦的辦法是:將所有<script>標(biāo)簽放在盡可能接近<body> 標(biāo)簽底部的位置,盡量減少對整個頁面下載的影響。例如:
此代碼展示了所推薦的<script>標(biāo)簽在 HTML 文件中的位置。盡管腳本下載之間互相阻塞,但頁面已經(jīng) 下載完成并且顯示在用戶面前了,進(jìn)入頁面的速度不會顯得太慢。這就是上面提到的將JS放到底部。
另外,Yahoo! 為他的“Yahoo! 用戶接口(Yahoo! User Interface,YUI)”庫創(chuàng)建一個“聯(lián)合句柄”,這是通過他 們的“內(nèi)容投遞網(wǎng)絡(luò)(Content Delivery Network,CDN)”實(shí)現(xiàn)的。任何一個網(wǎng)站可以使用一個“聯(lián)合句柄”URL 指出包含 YUI 文件包中的哪些文件。例如,下面的 URL 包含兩個文件:
此 URL 調(diào)用 2.7.0 版本的 yahoo-min.js 和 event-min.js 文件。這些文件在服務(wù)器上是兩個分離的文件,但是 當(dāng)服務(wù)器收到此 URL 請求時,兩個文件將被合并在一起返回給客戶端。通過這種方法,就不再需要兩個 <script>標(biāo)簽(每個標(biāo)簽加載一個文件),一個<script>標(biāo)簽就可以加載他們。這是在HTML頁面包含多個外部Javascript的最佳方法。
Noblocking Scripts 非阻塞腳本
上述是頁面初始狀態(tài)包含多個Javascript腳本加載的最佳方法。Javascript傾向于阻塞瀏覽器某些處理過程,如http請求和界面刷新,這是開發(fā)者面臨的最顯著性能問題。保持Javascript文件短小,并限制http請求的數(shù)量,只是創(chuàng)建反應(yīng)迅速的網(wǎng)頁應(yīng)用第一步。
但諸如大型網(wǎng)頁有大量的Js代碼,保持源碼短小并不總是一種最佳選擇。So,非阻塞腳本應(yīng)運(yùn)而生,我們需要的是向頁面中逐步添加javascript,某種程度上而言不會阻塞瀏覽器。
而非阻塞腳本的關(guān)鍵在于,等頁面完成加載之后,再加載Javascript源碼,這意味著在window的load事件發(fā)出之后開始下載代碼。
相關(guān)解釋:
window 的load事件只會在頁面載入完畢后觸發(fā)一次且僅一次。
window.onload=function(){}必須等待網(wǎng)頁中所有的內(nèi)容加載完畢后( 包括元素的所有關(guān)聯(lián)文件,例如圖片)才能執(zhí)行,即Javascript此時才可以訪問頁面中的任何元素。
如下述幾種方法:
Deferred Scripts 延期腳本
Html4為<script>標(biāo)簽定義了一個擴(kuò)展屬性:defer。
這個defer屬性指明元素中所包含的腳本不打算修改DOM,因此代碼可以稍后執(zhí)行。defer屬性只被Internet Explorer 4+和Firefox 3.5+支持,它不是一個理想的跨瀏覽器解決方案。在其他瀏覽器上,defer屬性將被忽略。所以,<script>標(biāo)簽會按照正常默認(rèn)方式處理,即是會造成阻塞。如果得到各個主流瀏覽器的支持,這仍是一種有效的解決方式。
一個帶有defer屬性的<script>標(biāo)簽可以放置在文檔的任何位置,它會在被解析時啟動下載,直到DOM加載完成(在onload事件句柄被調(diào)用之前)。當(dāng)一個defer的Javascript文件被下載時,它不會阻塞瀏覽器的其他處理過程,所以這些文件可以與其他資源一起并行下載。
可以使用下述代碼測試瀏覽器是否支持defer屬性:
如果瀏覽器不支持defer,那么彈出的對話框的順序是“defer”,“script”,“l(fā)oad”。
如果瀏覽器支持defer,那么彈出的對話框的順序是“script”,“l(fā)oad”,“defer”。
Dynamic Script Elements 動態(tài)腳本元素
DOM允許我們使用Javascript動態(tài)創(chuàng)建HTML的幾乎所有文檔內(nèi)容,一個新的<script>元素可以非常容易的通過標(biāo)準(zhǔn)DOM創(chuàng)建:
新的<script>元素加載file1.js源文件。此文件當(dāng)元素添加到頁面后立刻開始下載。此技術(shù)的重點(diǎn)在于:無論在何處啟動下載,文件的下載和運(yùn)行都不會阻塞其他頁面處理過程。
當(dāng)文件使用動態(tài)腳本節(jié)點(diǎn)下載時,返回的代碼通常立即執(zhí)行(除了Firefox和Opera,它們將等待此前的所有動態(tài)腳本節(jié)點(diǎn)執(zhí)行完畢)。
大多數(shù)情況下,我們希望調(diào)用一個函數(shù)就可以實(shí)現(xiàn)Javascript文件的動態(tài)下載。下面的函數(shù)封裝實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)和IE實(shí)現(xiàn):
此函數(shù)接受兩個參數(shù):Javascript文件的Url和一個當(dāng)Javascript接收完成時觸發(fā)的回調(diào)函數(shù)。屬性檢查用于決定監(jiān)視哪種事件。最后一步src屬性,并將javascript文件添加到head。
動態(tài)腳本加載是非阻塞Javascript下載中最常用的模式,因?yàn)樗梢钥鐬g覽器,而且簡單易用。
XMLHttpRequest Script Injection XHR腳本注入
另一個以非阻塞方式獲得腳本的方法是使用XMLHttpRequest(XHR)對象將腳本注入到頁面中。此技術(shù)首先創(chuàng)建一個XHR對象,然后下載Javascript文件,接著用一個動態(tài)<script>元素將Javascript代碼注入頁面??磀emo:
此代碼向服務(wù)器發(fā)送一個獲取file1.js的文件get請求。onreadystatechange事件處理函數(shù)檢查readyState是不是4,然后檢查http狀態(tài)碼是不是有效(200表示確定客戶端請求已成功,2xx表示有效回應(yīng),304表示一個緩存響應(yīng))。如果收到一個有效響應(yīng),那么就創(chuàng)建一個新的<script>元素,將它的文本屬性設(shè)置為從服務(wù)器接收到的responseText字符串。這樣做實(shí)際上會創(chuàng)建一個帶有內(nèi)聯(lián)代碼的<script>元素,一旦新的<script>元素被添加到文檔,代碼將被執(zhí)行,并準(zhǔn)備使用。
此方法的優(yōu)點(diǎn)是兼容性佳,且你可以下載不立即執(zhí)行的Javascript代碼。由于代碼返回在<script>標(biāo)簽之外,它下載后不會自動執(zhí)行,這使得你可以推遲執(zhí)行。
此方法的確定是受到瀏覽器同源限制,Javascript文件必須與頁面放置在同一個域內(nèi),不能從CDN(內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)Content Delivery Network)下載。正因?yàn)檫@個原因,大型網(wǎng)頁通常不采用XHR腳本注入技術(shù)。
Recommended Noblocking Pattern 推薦的非阻塞模式
推薦的向頁面加載大量Javascript的方法分為兩個步驟:
第一步,包含動態(tài)加載Javascript所需的代碼,然后加載頁面初始化所需的除了Javascript之外的部分。這部分代碼盡量小,可能只包含loadScript()函數(shù),它的下載和運(yùn)行非常迅速,不會對頁面造成很大干擾。
第二步,當(dāng)初始代碼準(zhǔn)備好之后,用它來加載其余的Javascript。
例如:
將此代碼放置在body的關(guān)閉標(biāo)簽</body>之前。這樣做的好處是,首先,這樣確保Javascript運(yùn)行不會影響其他頁面的其他部分顯示。其次,當(dāng)?shù)诙糠諮avascript文件完成下載,所有應(yīng)用程序所必須的DOM已經(jīng)創(chuàng)建完畢,并做好被訪問的準(zhǔn)備,避免使用額外的事件處理(如window.onload)來得知頁面是否已經(jīng)準(zhǔn)備好了。
另一個選擇是直接將loadScript()函數(shù)嵌入在頁面中,這可以減少一個http請求的開銷。例如:
一旦頁面初始化代碼下載完成,還可以使用loadScript()函數(shù)加載頁面所需的額外功能函數(shù)。
介紹一個通用的工具,Yahoo! Search的Ryan Grove創(chuàng)建了LazyLoad庫(參見:http://github.com/rgrove/lazyload/)。LazyLoad是一個強(qiáng)大的loadScript()函數(shù)。LazyLoad精縮之后只有大約1.5KB。用法舉例如下:
Summary 總結(jié)
將所有<script>標(biāo)簽放置在頁面底部,緊靠關(guān)閉標(biāo)簽</body>的上方。此方法可以保證頁面在腳本運(yùn)行之前完成解析。
將腳本成組打包。頁面的<script>標(biāo)簽越少,頁面的加載速度就越快,響應(yīng)也更迅速。不論外部腳本文件還是內(nèi)聯(lián)代碼都是如此。
有幾種方法可以使用非阻塞方式下載Javascript:
為<script>標(biāo)簽添加defer屬性
動態(tài)創(chuàng)建<script>元素,用它下載并執(zhí)行代碼
用XHR對象下載代碼,并注入到頁面
通過上述策略,可以極大提高那些使用Javascript代碼的網(wǎng)友應(yīng)用的實(shí)際性能。