原来 CSS 与 JS 是这样阻塞 DOM 解析和渲染的

分手后的思念是犯贱 2022-01-31 16:47 266阅读 0赞

hello~各位亲爱的看官老爷们大家好。估计大家都听过，尽量将 CSS 放头部，JS 放底部，这样可以提高页面的性能。然而，为什么呢？大家有考虑过么？很长一段时间，我都是知其然而不知其所以然，强行背下来应付考核当然可以，但实际应用中必然一塌糊涂。因此洗（wang）心（yang）革（bu）面（lao），小结一下最近玩出来的成果。

友情提示，本文也是小白向为主，如果直接想看结论可以拉到最下面看的~

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由于关系到文件的读取，那是肯定需要服务器的，我会把全部的文件放在 [github][]上，给我点个 star 我会开心！掘金上再给我点个 赞 我就更开心了~

node 端唯一需要解释一下的是这个函数：

function sleep(time) {
      return new Promise(function(res) {
        setTimeout(() => {
          res()
        }, time);
      })
    }

嗯！其实就延时啦。如果 CSS 或者 JS 文件名有 sleep3000 之类的前缀时，意思就是延迟 3000 毫秒才会返回这文件。

下文使用的 HTML 文件是长这样的：

<!DOCTYPE html>
        <html lang="en">
        <head>
            <meta charset="UTF-8">
            <title>Title</title>
            <style>
                div {
                    width: 100px;
                    height: 100px;
                    background: lightgreen;
                }
            </style>
        </head>
        <body>
            <div></div>
        </body>
        </html>

我会在其中插入不同的 JS 和 CSS。

而使用的 common.css，不论有没有前缀，内容都是这样的：

div {
      background: red;
    }

好了，话不多数，开始正文！

**CSS**

关于 CSS，大家肯定都知道的是<link>标签放在头部性能会高一点，少一点人知道如果<script>与<link>同时在头部的话，<script>在上可能会更好。这是为什么呢？下面我们一起来看一下 CSS 对 DOM 的影响是什么。

**CSS 不会阻塞 DOM 的解析**

注意哦！这里说的是 DOM 解析，证明的例子如下，首先在头部插入<script defer src="/js/logDiv.js"></script>，JS 文件的内容是：

const div = document.querySelecot('div');
    console.log(div);

defer 属性相信大家也很熟悉了，MDN 对此的描述是用来通知浏览器该脚本将在文档完成解析后，触发 DOMContentLoaded 事件前执行。设置这个属性，能保证 DOM 解析后马上打印出 div。

之后将`<link rel="stylesheet" href="/css/sleep3000-common.css">`插入 HTML 文件的任一位置，打开浏览器，可以看到是首先打印出 div 这个 DOM 节点，过 3s 左右之后才渲染出一个浅蓝色的 div。这就证明了 CSS 是不会阻塞 DOM 的解析的，尽管 CSS 下载需要 3s，但这个过程中，浏览器不会傻等着 CSS 下载完，而是会解析 DOM 的。

这里简单说一下，浏览器是解析 DOM 生成 DOM Tree，结合 CSS 生成的 CSS Tree，最终组成 render tree，再渲染页面。由此可见，在此过程中 CSS 完全无法影响 DOM Tree，因而无需阻塞 DOM 解析。然而，DOM Tree 和 CSS Tree 会组合成 render tree，那 CSS 会不会页面阻塞渲染呢？

**CSS 阻塞页面渲染**

其实这一点，刚才的例子已经说明了，如果 CSS 不会阻塞页面阻塞渲染，那么 CSS 文件下载之前，浏览器就会渲染出一个浅绿色的 div，之后再变成浅蓝色。浏览器的这个策略其实很明智的，想象一下，如果没有这个策略，页面首先会呈现出一个原始的模样，待 CSS 下载完之后又突然变了一个模样。用户体验可谓极差，而且渲染是有成本的。

因此，基于性能与用户体验的考虑，浏览器会尽量减少渲染的次数，CSS 顺理成章地阻塞页面渲染。

然而，事情总有奇怪的，请看这例子，HTML 头部结构如下：

但思考一下这会产生什么结果呢？

答案是浏览器会转圈圈三秒，但此过程中不会打印任何东西，之后呈现出一个浅蓝色的 div，再打印出 null。结果好像是 CSS 不单阻塞了页面渲染，还阻塞了 DOM 的解析啊！稍等，在你打算掀桌子疯狂吐槽我之前，请先思考一下是什么阻塞了 DOM 的解析，刚才已经证明了 CSS 是不会阻塞的，那么阻塞了页面解析其实是 JS！但明明 JS 的代码如此简单，肯定不会阻塞这么久，那就是 JS 在等待 CSS 的下载，这是为什么呢？

仔细思考一下，其实这样做是有道理的，如果脚本的内容是获取元素的样式，宽高等 CSS 控制的属性，浏览器是需要计算的，也就是依赖于 CSS。浏览器也无法感知脚本内容到底是什么，为避免样式获取，因而只好等前面所有的样式下载完后，再执行 JS。因而造成了之前例子的情况。

所以，看官大人明白为何`<script>`与`<link>`同时在头部的话，`<script>`在上可能会更好了么？之所以是可能，是因为如果`<link>`的内容下载更快的话，是没影响的，但反过来的话，JS 就要等待了，然而这些等待的时间是完全不必要的。

**JS**

JS，也就是<script>标签，估计大家都很熟悉了，不就是阻塞 DOM 解析和渲染么。然而，其中其实还是有一点细节可以考究一下的，我们一起来好好看看。  
JS 阻塞 DOM 解析

首先我们需要一个新的 JS 文件名为 blok.js，内容如下：

const arr = [];
    for (let i = 0; i < 10000000; i++) {
      arr.push(i);
      arr.splice(i % 3, i % 7, i % 5);
    }
    const div = document.querySelector('div');
    console.log(div);复制代码

其实那个数组操作时没意义的，只是为了让这个 JS 文件多花执行时间而已。之后把这个文件插入头部，浏览器跑一下。

结果估计大家也能想象得到，浏览器转圈圈一会，这过程中不会有任何东西出现。之后打印出 null，再出现一个浅绿色的 div。现象就足以说明 JS 阻塞 DOM 解析了。其实原因也很好理解，浏览器并不知道脚本的内容是什么，如果先行解析下面的 DOM，万一脚本内全删了后面的 DOM，浏览器就白干活了。更别谈丧心病狂的 document.write。浏览器无法预估里面的内容，那就干脆全部停住，等脚本执行完再干活就好了。

对此的优化其实也很显而易见，具体分为两类。如果 JS 文件体积太大，同时你确定没必要阻塞 DOM 解析的话，不妨按需要加上 defer 或者 async 属性，此时脚本下载的过程中是不会阻塞 DOM 解析的。

而如果是文件执行时间太长，不妨分拆一下代码，不用立即执行的代码，可以使用一下以前的黑科技：setTimeout()。当然，现代的浏览器很聪明，它会“偷看”之后的 DOM 内容，碰到如`<link>`、`<script>`和`<img>`等标签时，它会帮助我们先行下载里面的资源，不会傻等到解析到那里时才下载。

浏览器遇到 `<script>` 标签时，会触发页面渲染

这个细节可能不少看官大人并不清楚，其实这才是解释上面为何 JS 执行会等待 CSS 下载的原因。先上例子,HTML 内 body 的结构如下：

<body>
        <div></div>
        <script src="/js/sleep3000-logDiv.js"></script>
        <style>
            div {
                background: lightgrey;
            }
        </style>
        <script src="/js/sleep5000-logDiv.js"></script>
        <link rel="stylesheet" href="/css/common.css">
    </body>

这个例子也是很极端的例子，但不妨碍它透露给我们很多重要的信息。想象一下，页面会怎样呢？

答案是先浅绿色，再浅灰色，最后浅蓝色。由此可见，每次碰到<script>标签时，浏览器都会渲染一次页面。这是基于同样的理由，浏览器不知道脚本的内容，因而碰到脚本时，只好先渲染页面，确保脚本能获取到最新的 DOM 元素信息，尽管脚本可能不需要这些信息。

**小结**

综上所述，我们得出这样的结论：

*  CSS 不会阻塞 DOM 的解析，但会阻塞 DOM 渲染。
 *  JS 阻塞 DOM 解析，但浏览器会"偷看"DOM，预先下载相关资源。
 *  浏览器遇到 <script>且没有 defer 或 async 属性的 标签时，会触发页面渲染，因而如果前面 CSS 资源尚未加载完毕时，浏览器会等待它加载完毕在执行脚本。

所以，你现在明白为何`<script>`最好放底部，`<link>`最好放头部，如果头部同时有`<script>`与`<link>`的情况下，最好将`<script>`放在`<link>`上面了吗？

[github]: https://link.juejin.im/?target=https%3A%2F%2Fgithub.com%2Fljf0113%2Fhow-js-and-css-block-dom