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网页资源阻塞浏览器加载的原理示例解析

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正文

一个页面允许加载的外部资源有很多，常见的有脚本、样式、字体、图片和视频等，对于这些外部资源究竟是如何影响整个页面的加载和渲染的呢？今天来一探究竟。

测试前环境准备

测试之前需要对浏览器下载资源的速度进行控制，将它重新设置为 50kb/s，操作方式：

为什么是这个速度？因为如下的一些资源，比如图片、样式或者脚本体积都是 50kb 的好几倍，方便测试。

图片会造成阻塞吗？

直接写个示例来看下结果：

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8"/>
    <script>
        document.addEventListener('DOMContentLoaded', () => {
            console.log('DOMContentLoaded')
        })
        window.onload = function() {
            console.log('onload')
        }
    </script>
</head>
<body>
    <h1>我是 h1 标签</h1>
    <img src="https://xxx.oss-cn-shenzhen.aliyuncs.com/images/flow.png" />
    <h2>我是 h2 标签</h2>
</body>
</html>

上面这张图片的大小大概是 200kb，当把网络下载速度限制成 50kb/s，打开该页面，可以看到如下结果：当 h1 和 h2 标签渲染出来且打印了 DOMContentLoaded 的时候，此时图片还在加载中，这就说明了图片并不会阻塞 DOM 的加载，更加不会阻塞页面渲染；当图片加载完成的时候，会打印 onload，说明图片延迟了 onload 事件的触发。
视频、字体和图片其实是一样的，也不会阻塞 DOM 的加载和渲染。

CSS 加载阻塞

同样的，还是直接用代码来测试 CSS 加载对页面阻塞的情况，因为下面代码加载的 bootstrap.css 是 192kb 的，所以理论上下载它应该需要花费 3 到 4 秒左右。

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8"/>
    <link href="https://cdn.bootcss.com/bootstrap/4.0.0-alpha.6/css/bootstrap.css" rel="external nofollow"  rel="external nofollow"  rel="external nofollow"  rel="external nofollow"  rel="external nofollow"  rel="stylesheet" />
</head>
<body>
    <h1>我是 h1 标签</h1>
</body>
</html>

测试过程如下：

从而得出结论：

为什么是这个结论呢？试想一下页面渲染的流程就知道了。浏览器首先解析 HTML 生成 DOM 树，解析 CSS 生成 CSSOM 树，然后 DOM 树和 CSSOM 树进行合成生成渲染树，通过渲染树进行布局并且计算每个节点信息，绘制页面。


可以说解析 DOM 和 解析 CSS 其实是并列进行的，既然是并列进行的，那 CSS 和 DOM 就不会互相影响了，这和结论一相符；另外渲染页面一定是在得到 CSSOM 树之后进行的，这和结论二相符。
CSS 一定会阻塞 DOM 的渲染嘛？答案是否定的，当把外链样式放到 <body> 最尾部去加载：

<body>
    <h1>我是 h1 标签</h1>
    <link href="https://cdn.bootcss.com/bootstrap/4.0.0-alpha.6/css/bootstrap.css" rel="external nofollow"  rel="external nofollow"  rel="external nofollow"  rel="external nofollow"  rel="external nofollow"  rel="stylesheet" />
</body>

此时刷新浏览器，页面上会马上显示出 我是 h1 标签 字样，当 3 到 4 秒过后样式加载完成的时会造成二次渲染，页面重新渲染出该字样，这就说明 CSS 阻塞 DOM 的渲染只阻塞定义在 CSS 后面的 DOM。二次渲染会对用户造成不好的体验且加重了浏览器的负担，所以这也就是为什么需要把外链样式提前到 <head> 里加载的原因。

CSS 会阻塞后面 JS 的执行吗？

CSS 阻塞了后面 DOM 的渲染，那它会阻塞 JS 的执行嘛？

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8"/>
    <link href="https://cdn.bootcss.com/bootstrap/4.0.0-alpha.6/css/bootstrap.css" rel="external nofollow"  rel="external nofollow"  rel="external nofollow"  rel="external nofollow"  rel="external nofollow"  rel="stylesheet" />
</head>
<body>
    <h1>我是 h1 标签</h1>
    <script>
        console.log('888')
    </script>
</body>
</html>

刷新浏览器的时候可以看到，浏览器 Console 面板下没有打印内容，而当样式加载完成的时候打印了 888，这就说明 CSS 会阻塞定义在其之后 JS 的执行。

为什么会这样呢？试想一下，如果 JS 里执行的操作需要获取当前 h1 标签的样式，而由于样式没加载完成，所以就无法得到想要的结果，从而证明了 CSS 需要阻塞定义在其之后 JS 的执行。

JS 加载阻塞

CSS 会阻塞 DOM 的渲染和阻塞定义在其之后的 JS 的执行，那 JS 加载会对渲染过程造成什么影响呢？

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8"/>
    <script src="https://cdn.bootcss.com/jquery/2.1.4/jquery.min.js"></script>
</head>
<body>
    <h1>我是 h1 标签</h1>
</body>
</html>

首先删除页面中已经存在的 h1 标签（如果存在的话），仔细观察 Elements 面板，当刷新浏览器的时候，一直未加载出 h1 标签（期间页面一直白屏），直到 JS 加载完成后，DOM 中才出现，这足以说明了 JS 会阻塞定义在其之后的 DOM 的加载，所以应该将外部 JS 放到 <body> 的最尾部去加载，减少页面加载白屏时间。

defer 和 async

JS 一定会阻塞定义在其之后的 DOM 的加载吗？来测试一下：

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8"/>
    <script async src="https://cdn.bootcss.com/jquery/2.1.4/jquery.min.js"></script>
</head>
<body>
    <h1>我是 h1 标签</h1>
</body>
</html>

上面这段代码的测试结果是当页面中显示出 h1 标签的时候，脚本还没有加载完成，这就说明了 async 脚本不会阻塞 DOM 的加载；同理可以用同样的方式测试 defer，也会得到这个结论。

现在知道了通过 defer 或者 async 方式加载 JS 的时候，它是不会阻塞 DOM 加载的。知道 defer 和 async 是什么吗？它们两者有什么区别呢？

回答这些疑问之前，先来看下当浏览器解析 HTML 遇到 script 标签的时候会发生什么？

上面这是解析时遇到一个正常的外链的情况，正常外链的下载和执行都会阻塞页面解析；而如果外链是通过 defer 或者 async 加载的时候又会是如何呢？

defer 特点

async 特点

动态脚本会造成阻塞吗？

对于如下这段代码，当刷新浏览器的时候会发现页面上马上显示出 我是 h1 标签，而过几秒后才加载完动态插入的脚本，所以可以得出结论：动态插入的脚本不会阻塞页面解析。

<!-- 省略了部分内容 -->
<script>
    function loadScript(src) {
        let script = document.createElement('script')
        script.src = src
        document.body.append(script)
    }
    loadScript('https://cdn.bootcss.com/jquery/2.1.4/jquery.min.js')
</script>
<h1>我是 h1 标签</h1>

动态插入的脚本在加载完成后会立即执行，这和 async 一致，所以如果需要保证多个插入的动态脚本的执行顺序，则可以设置 script.async = false，此时动态脚本的执行顺序将按照插入顺序执行和 defer 一样。

DOMContentLoaded 和 onload

在浏览器中加载资源涉及到 2 个事件，分别是 DOMContentLoaded 和 onload，那么它们之间有什么区别呢？

一定看到了上面的可能二字，为什么当 DOMContentLoaded 触发的时候样式和脚本是可能还没加载完成呢？

DOMContentLoaded 遇到脚本

当浏览器处理一个 HTML 文档，并在文档中遇到 <script> 标签时，就会在继续构建 DOM 之前运行它。这是一种防范措施，因为脚本可能想要修改 DOM，甚至对其执行 document.write 操作，所以 DOMContentLoaded 必须等待脚本执行结束后才触发。以下这段代码验证了这个结论：当脚本加载完成的时候，Console 面板下才会打印出 DOMContentLoaded。

<script>
    document.addEventListener('DOMContentLoaded', () => {
        console.log('DOMContentLoaded')
    })
</script>
<h1>我是 h1 标签</h1>
<script src="https://cdn.bootcss.com/jquery/2.1.4/jquery.min.js"></script>

那么一定是脚本执行完成后才会触发 DOMContentLoaded 嘛？答案也是否定的，有两个例外，对于 async 脚本和动态脚本是不会阻塞 DOMContentLoaded 触发的。

DOMContentLoaded 遇到样式

前面已经介绍到 CSS 是不会阻塞 DOM 的解析的，所以理论上 DOMContentLoaded 应该不会等到外部样式的加载完成后才触发，这么分析是对的，用下面代码进行测试一翻就知道了：

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8"/>
    <script>
        document.addEventListener('DOMContentLoaded', () => {
        console.log('DOMContentLoaded')
    })
    </script>
    <link href="https://cdn.bootcss.com/bootstrap/4.0.0-alpha.6/css/bootstrap.css" rel="external nofollow"  rel="external nofollow"  rel="external nofollow"  rel="external nofollow"  rel="external nofollow"  rel="stylesheet"/>
</head>
<body>
    <h1>我是 h1 标签</h1>
</body>
</html>

测试结果：当样式还没加载完成的时候，就已经打印出 DOMContentLoaded，这和分析的结果是一致的。但是一定是这样嘛？显然不一定，这里有个小坑，（基于上面代码）在样式后面再加上 <script> 标签的时候，会发现只有等样式加载完成了才会打印出 DOMContentLoaded，为什么会这样呢？正是因为 <script> 会阻塞 DOMContentLoaded 的触发，所以当外部样式后面有脚本（**async**** 脚本和动态脚本除外）的时候，外部样式就会阻塞 **DOMContentLoaded** 的触发**。

<head>
<!-- 只显示了部分内容 -->
<link href="https://cdn.bootcss.com/bootstrap/4.0.0-alpha.6/css/bootstrap.css" rel="external nofollow"  rel="external nofollow"  rel="external nofollow"  rel="external nofollow"  rel="external nofollow"  rel="stylesheet"/>
<script></script>
</head>

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