script 标签的 defer 与 async 属性

2022年11月6日 156点热度 0人点赞 1条评论

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前言

在面试的时候,经常会遇到一道经典的面试题:

如何优化网页加载速度?

常规的回答中总会有一条:

把 css 文件放在页面顶部,把 js 文件放在页面底部。

那么,为什么要把 js 文件放在页面的最底部呢?

我们先来看下这段代码:

<!DOCTYPE html>
<html lang="zh">
  <head>
    <title>Hi</title>
    <script>
        console.log("Howdy ~");
    </script>
    <script src="https://unpkg.com/[email protected]/dist/vue.global.js"></script>
    <script src="https://unpkg.com/[email protected]/dist/vue-router.global.js"></script>
  </head>
  <body>
    Hello 👋🏻 ~
  </body>
</html>

他的执行顺序是:

  • 在控制台打印:Howdy ~
  • 请求并执行 vue.global.js
  • 请求并执行 vue-router.global.js
  • 在页面中展示:Hello 👋🏻 ~
  • 触发 DOMContentLoaded 事件

image.png

浏览器的解析规则是:如果遇到 script 标签,则暂停构建 DOM,转而开始执行 script 标签,如果是外部 script,那么浏览器还需要一直等待其「下载」并「执行」后,再继续解析后面的 HTML。

如果请求并执行「vue.global.js」需要 3 秒,「vue-router.global.js」需要 2 秒,那么页面中的 Hello 👋🏻 ~,则至少需要 5 秒以上才会展示出来。

可以看到,script 标签会阻塞浏览器解析 HTML,如果把 script 都放在 head 中,在网络不佳的情况下,就会导致页面长期处于白屏状态。

在很久以前,一般都是将这些外联脚本,放在 body 标签的最后面,确保先解析展示 body 中的内容,然后再一个个请求执行这些外联脚本。

那有没有其他更优雅的解决方案呢?

答案是肯定的,现在 script 标签新增了 2 个属性:defer 和 async,就是为了解决此类问题,提升页面性能的。

<script defer>

先看一下 MDN 上的解释:

这个布尔属性被设定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。
有 defer 属性的脚本会阻止 DOMContentLoaded 事件,直到脚本被加载并且解析完成。

文档是直接总结了他的特性,我们先看看下面的代码,展开说说细节,加深一下理解。

<!DOCTYPE html>
<html lang="zh">
  <head>
    <title>Hi</title>
    <script>
      console.log("Howdy ~");
    </script>
    <script defer src="https://unpkg.com/[email protected]/dist/vue.global.js"></script>
    <script defer src="https://unpkg.com/[email protected]/dist/vue-router.global.js"></script>
  </head>
  <body>
    Hello 👋🏻 ~
  </body>
</html>

他的执行顺序是:

  • 在控制台打印:Howdy ~
  • 在页面中展示:Hello 👋🏻 ~
  • 请求并执行 vue.global.js
  • 请求并执行 vue-router.global.js
  • 触发 DOMContentLoaded 事件

image.png

如果在 script 标签上设置了 defer 属性,那么在浏览器解析到这里时,会默默的在后台开始下载此脚本,并继续解析后面的 HTML,并不会阻塞解析操作。

等到 HTML 解析完成之后,浏览器会立即执行后台下载的脚本,脚本执行完成之后,才会触发 DOMContentLoaded 事件。

看起来还是蛮好理解的吧?咱们再来讨论 2 个小细节:

Q1: 如果 HTML 解析完成之后,设置了 defer 属性的脚本还没下载完成,会怎样?
A1: 浏览器会等脚本下载完成之后,再执行此脚本,执行完成之后,再触发 DOMContentLoaded 事件。

Q2: 如果有多个设置了 defer 属性的脚本,那浏览器会如何处理?
A2: 浏览器会并行的在后台下载这些脚本,等 HTML 解析完成,并且所有脚本下载完成之后,再按照他们在 HTML 中出现的相对顺序执行,等所有脚本执行完成之后,再触发 DOMContentLoaded 事件。

最佳实践:

建议所有的外联脚本都默认设置此属性,因为他不会阻塞 HTML 解析,可以并行下载 JavaScript 资源,还可以按照他们在 HTML 中的相对顺序执行,确保有依赖关系的脚本运行时,不会缺少依赖。

在 SPA 的应用中,可以考虑把所有的 script 标签加上 defer 属性,并且放到 body 的最后面。在现代浏览器中,可以并行下载提升速度,也可以确保在老浏览器中,不阻塞浏览器解析 HTML,起到降级的作用。

注意:

  • defer 属性仅适用于外部脚本,如果 script 脚本没有 src,则会忽略 defer 特性。
  • defer 属性对模块脚本(<script type='module'></script>)无效,因为模块脚本就是以 defer 的形式加载的。

<script async>

按照惯例,先看一下 MDN 上的解释:

对于普通脚本,如果存在 async 属性,那么普通脚本会被并行请求,并尽快解析和执行。
对于模块脚本,如果存在 async 属性,那么脚本及其所有依赖都会在延缓队列中执行,因此它们会被并行请求,并尽快解析和执行。
该属性能够消除解析阻塞的 Javascript。
解析阻塞的 Javascript 会导致浏览器必须加载并且执行脚本,之后才能继续解析。

感觉这段描述的已经蛮清晰了,不过咱们还是先看看下面的代码,展开说说细节,加深一下理解。

<!DOCTYPE html>
<html lang="zh">
  <head>
    <title>Hi</title>
    <script>
      console.log("Howdy ~");
    </script>
    <script async src="https://google-analytics.com/analytics.js"></script>
    <script async src="https://ads.google.cn/ad.js"></script>
  </head>
  <body>
    Hello 👋🏻 ~
  </body>
</html>

他的执行顺序是:

  • 在控制台打印:Howdy ~
  • 并行请求 analytics.js 和 ad.js
  • 在页面中展示:Hello 👋🏻 ~
  • 根据网络的实际情况,以下几项会无序执行
    • 执行 analytics.js (下载完后,立即执行)
    • 执行 ad.js (下载完后,立即执行)
    • 触发 DOMContentLoaded 事件(可能在在上面 2 个脚本之前,之间,之后触发)

image.png
浏览器在解析到带有 async 属性的 script 标签时,也不会阻塞页面,同样是在后台默默下载此脚本。当他下载完后,浏览器会暂停解析 HTML,立马执行此脚本。

看起来还是蛮好理解的吧?咱们再来讨论 2 个小细节:

Q1: 如果设置了 async 属性的 script 下载完之后,浏览器还没解析完 HTML,会怎样?
A1: 浏览器会暂停解析 HTML,立马执行此脚本,等执行完之后,再继续解析 HTML。

Q2: 如果有多个 async 属性的 script 标签,那等他们下载完成之后,会按照代码顺序执行吗?
A2: 不会。执行顺序是:谁先下载完成,谁先执行。async 的特点是「完全独立」,不依赖其他内容。

最佳实践:

当我们的项目,需要集成其他独立的第三方库时,可以使用此属性,他们不依赖我们,我们也不依赖于他们。
通过设置此属性,让浏览器异步下载并执行他,是个不错的优化方案。

注意:

  • async 特性仅适用于外部脚本,如果 script 脚本没有 src,则会忽略 async 特性。

总结

defer

  • 不阻塞浏览器解析 HTML,等解析完 HTML 之后,才会执行 script
  • 会并行下载 JavaScript 资源。
  • 会按照 HTML 中的相对顺序执行脚本。
  • 会在脚本下载并执行完成之后,才会触发 DOMContentLoaded 事件。
  • 在脚本执行过程中,一定可以获取到 HTML 中已有的元素。
  • defer 属性对模块脚本无效。
  • 适用于:所有外部脚本(通过 src 引用的 script)。

async

  • 不阻塞浏览器解析 HTML,但是 script 下载完成后,会立即中断浏览器解析 HTML,并执行此 script
  • 会并行下载 JavaScript 资源。
  • 互相独立,谁先下载完,谁先执行,没有固定的先后顺序,不可控。
  • 由于没有确定的执行时机,所以在脚本里面可能会获取不到 HTML 中已有的元素。
  • DOMContentLoaded 事件和 script 脚本无相关性,无法确定他们的先后顺序。
  • 适用于:独立的第三方脚本。

另外:async 和 defer 之间最大的区别在于它们的执行时机。

One More Thing

你有没有想过,如果一个 script 标签同时设置 defer 和 async,浏览器会如何处理?

先说结论:从表现形式上来说,async 的优先级比 defer 高,也就是如果同时存在这 2 个属性,那么浏览器将会以 async 的特性去加载此脚本。

这主要分 2 种情况:

如果是「普通脚本」,浏览器会优先判断async属性是否存在,如果存在,则以async特性去加载此脚本,如果不存在,再去判断是否存在defer属性。

如果是「模块脚本」,浏览器会判断async属性是否存在:

  • 如果存在,浏览器会并行下载此模块和他的所有依赖模块,等全部下载完成之后,会立刻执行此脚本。
  • 如果不存在,浏览器也会并行下载此模块和他的所有依赖模块,然后等浏览器解析完 HTML 之后,再执行此脚本。
  • 另外需要注意的是:在模块脚本上设置 defer 属性是无效的。

一图胜千言

最后,用一张图概括一下这两个属性的加载模式吧:
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思考题 🤔

  • 为什么浏览器在解析到普通的 script 标签时,必须先执行他?
  • 普通的 script 标签会阻塞浏览器解析 HTML,这会导致什么问题?

参考

Gcod

人生若只如初见,何事秋风悲画扇

文章评论

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    2022年11月28日