JS 与 CSS 阻塞 DOM 渲染解析的情况详解

柔光的暖阳◎ 2022-10-11 13:54 211阅读 0赞

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最近系统梳理`HTML5`所有涉及到的标签时，梳理至`<link>`和`<script>`标签时，碰巧想到一个困扰很久的问题，即一般把`<script>`放在`<body>`尾部，`<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。

可能此方式已经成为了约定俗成，但是究竟其好处在哪里，或者说其它的方式为什么不可取，想必你也和我有同样的疑问，那就接着来往下看吧。

## 准备工作 ##

首先需要做的准备工作是，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。

其目录结构如下，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
    ├── app.js
    ├── index.html
    ├── package.json
    ├── node_modules/
    复制代码

涉及的相关代码也贴一下吧，方便复制调试。有必要说明一下，本地运行`node app.js`启动后，浏览器输入`http://127.0.0.1:3000/`就能访问到`index.html`，而访问`style.css`可以输入`http://127.0.0.1:3000/static/style.css?sleep=3000`，其中`sleep`参数则可自由控制`css`文件延时返回，例如想要文件`5s`后返回就设置`sleep=5000`。

// 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}/`)
    })
    
    // static/index.js
    var p = document.querySelector('p');
    console.log(p);
    
    // static/index.css
    p { color: lightblue; }
    复制代码

接着就是`index.html`的准备工作，其中`HTML`部分的架子就长下面那样，然后你只需要记住`DOMContentLoaded`事件将在页面`DOM`解析完成后触发。

<!DOCTYPE html>
    <html lang="zh-CN">
    
    <head>
        <script>
            document.addEventListener('DOMContentLoaded', () => {
                var p = document.querySelector('p')
                console.log(p)
            })
        </script>
    </head>
    
    <body>
        <p>hello world</p>
    </body>
    
    </html>
    复制代码

## CSS 不会阻塞 DOM 解析，但是会阻塞 DOM 渲染 ##

首先在`index.html`插入如下`<link>`标签，然后在浏览器输入`http://127.0.0.1:3000/`访问此页面。

<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>
    </body>
    复制代码

页面初始显示为空白，控制台打印出了`p`元素，同时浏览器标签页上加载`loading`，`3s`后页面显示出浅蓝色的`hello world`。

![058baa922361dfc469bf08e8580069c7.gif][] 在这里插入图片描述

以上情况也就说明，`CSS`不会阻塞`DOM`的解析，如果说`CSS`阻塞`DOM`解析的话，那么`p`标签不会被解析，进而`DOM`不会被解析完成，`CSS`请求过程中也不可能会触发`DOMContentLoaded`事件。而且在`css`请求过程中，控制台立即打印出了`p`元素，由此也验证了此结论的正确性。

另一个情况就是，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。

简单阐述一下浏览器的解析渲染过程，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。由此可以看出`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`CSS`必然会阻塞`DOM`的渲染。

更为严谨一点的说，`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 ##

为了避免加载`CSS`造成的干扰，如下仅关注`JS`的执行情况，其中`for`循环的循环体中逻辑暂不考虑，仅仅是让`JS`执行更多时间。

<head>
        <script>
            document.addEventListener('DOMContentLoaded', () => {
                var p = document.querySelector('p')
                console.log(p)
            })
        </script>
    </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>
    </body>
    复制代码

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`。

![3f99dd87beab8e88e36710bb06a6f21a.gif][] 在这里插入图片描述

以上情况很容易说明`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`。

比较合理的解释就是，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。

## CSS 会阻塞 JS 的执行 ##

如下在页内`JS`脚本前插入`<link>`标签，并且延时`3s`获取`CSS`样式。

<head>
        <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>
    </body>
    复制代码

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。

![4bc6f6bf134f96cc9da5bb7119eb1635.gif][] 在这里插入图片描述

此情况好像是`CSS`不仅阻塞了`DOM`的解析，而且也阻塞了`DOM`渲染。

但是首先要思考下是什么阻塞了`DOM`的解析，刚刚已经证明了`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。所以只有一个可能就是`CSS`会阻塞`JS`的执行。

因此输出结果也能大致分析出来了，首先解析到第一个`<script>`标签，`document`绑定上`DOMContentLoaded`事件，紧接着解析到`link`标签，浏览器请求`CSS`样式，由于`CSS`不会阻塞`DOM`解析，因此浏览器继续向下解析，发现第二个`<script>`标签，浏览器请求`JS`脚本，此时`JS`获取完成，但是由于`CSS`还在获取，所以不能立即执行。

而第二个`<script>`不能立即执行，导致它后面的`p`标签也没办法解析，原因则是`JS`会阻塞`DOM`解析。只有等待到`CSS`样式获取成功后，此时`JS`立即执行，控制台输出`null`，然后浏览器继续解析到`p`标签，解析完成，`DOMContentLoaded`事件触发，控制台输出`p`标签，最后浅蓝色`hello world`渲染至页面。

其实这样做也是有道理的，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。

回溯文章开头的那个疑问，所以一般将`<script>`放在`<link>`标签前面是有道理的。

## JS 会触发页面渲染 ##

如下`CSS`采用页内方式，其中颜色名及其`rgb`值分别为浅绿色`lightblue`（`rgb(144, 238, 144)`）、粉色`pink`（`rgb(255, 192, 203)`）。

// index.html
    <head>
        <style>
            p {
                color: lightgreen;
            }
        </style>
    </head>
    
    <body>
        <p>hello</p>
        <script src="./static/index.js?sleep=2000"></script>
        <p>beautiful</p>
        <style>
            p {
                color: pink;
            }
        </style>
        <script src="./static/index.js?sleep=4000"></script>
        <p>world</p>
        <style>
            p {
                color: lightblue;
            }
        </style>
    </body>
    
    // static/index.js
    var p = document.querySelector('p');
    var style = window.getComputedStyle(p, null);
    console.log(style.color);
    复制代码

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)`。

![b0f273e073620b4648c224185e2a745e.gif][] 在这里插入图片描述

上述结果大致分析为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。

现在来解答刚才那个问题，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`，因为浏览器预先就一起加载了两个`<script>`脚本，第一个`<script>`脚本加载完成时，第二个`<script>`脚本还剩大概`2s`加载完成。

而这个结论才是解释为何`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。

## Body 内的 CSS ##

来看一个较为特殊的情况。

<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>
    复制代码

按照上述的所有结论，预先分析一下运行结果，首先浏览器解析`<script>`脚本，`document`上绑定了`DOMContentLoaded`事件，紧接着浏览器继续向下解析，发现了文本为`hello`的`p`标签和`<link>`标签，浏览器发起`CSS`请求，由于`CSS`不会阻塞`DOM`解析，浏览器继续向下解析至文本为`world`的`p`标签，此时页面解析完成，`DOMContentLoaded`事件触发控制台输出`p`标签，`3s`后页面渲染出浅蓝色`hello world`。

因此按照分析，初始时页面空白，浏览器`loading`加载`3s`后，控制台打印出`p`标签，同时页面渲染出浅蓝色`hello world`。

但是实际结果并不是这样，而是页面初始就渲染出`hello`,`3s`后页面渲染出浅蓝色`hello world`并且打印`p`标签。

![3afa85ecefc5083338c6ebc7d4bd5058.gif][] 在这里插入图片描述

如下是我个人的分析和理解，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。

上述仅仅是我个人的分析和猜测，可以不必理会，仅作为讨论，所以也不敢妄下结论，误人子弟，此小节仅走马观花即可。

## 综上所述 ##

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

关于本文

来源：Don\_GW

https://juejin.cn/post/6973949865130885157

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