总结:从渲染机制谈script标签的位置是否会影响首屏时间

看了文章 【JS 一定要放在 Body 的最底部么?聊聊浏览器的渲染机制】,挺有感触,内容比较长,把总结部分摘要下:

浏览器的渲染过程:

  1. Create/Update DOM And request css/image/js:浏览器请求到HTML代码后,在生成DOM的最开始阶段(应该是 Bytes → characters 后),并行发起css、图片、js的请求,无论他们是否在HEAD里。注意:发起 js 文件的下载 request 并不需要 DOM 处理到那个 script 节点,比如:简单的正则匹配就能做到这一点,虽然实际上并不一定是通过正则:)。这是很多人在理解渲染机制的时候存在的误区。
  2. Create/Update Render CSSOM:CSS文件下载完成,开始构建CSSOM
  3. Create/Update Render Tree:所有CSS文件下载完成,CSSOM构建结束后,和 DOM 一起生成 Render Tree。
  4. Layout:有了Render Tree,浏览器已经能知道网页中有哪些节点、各个节点的CSS定义以及他们的从属关系。下一步操作称之为Layout,顾名思义就是计算出每个节点在屏幕中的位置。
  5. Painting:Layout后,浏览器已经知道了哪些节点要显示(which nodes are visible)、每个节点的CSS属性是什么(their computed styles)、每个节点在屏幕中的位置是哪里(geometry)。就进入了最后一步:Painting,按照算出来的规则,通过显卡,把内容画到屏幕上。

以上五个步骤前3个步骤之所有使用 “Create/Update” 是因为DOM、CSSOM、Render Tree都可能在第一次Painting后又被更新多次,比如JS修改了DOM或者CSS属性。

Layout 和 Painting 也会被重复执行,除了DOM、CSSOM更新的原因外,图片下载完成后也需要调用Layout 和 Painting来更新网页。

从页面加载实例可以看出:

  • 首屏时间和DomContentLoad事件没有必然的先后关系
  • 所有CSS尽早加载是减少首屏时间的最关键
  • js的下载和执行会阻塞Dom树的构建(严谨地说是中断了Dom树的更新),所以script标签放在首屏范围内的HTML代码段里会截断首屏的内容。
  • script标签放在body底部,做与不做async或者defer处理,都不会影响首屏时间,但影响DomContentLoad和load的时间,进而影响依赖他们的代码的执行的开始时间。

script标签的位置会影响首屏时间么:

  • 不影响,如果这里里的首屏指的是页面从白板变成网页画面——也就是第一次Painting,但有可能截断首屏的内容,使其只显示上面一部分。
  • 为什么说是“有可能”呢?,如果该js下载地比css还快,或者script标签不在第一屏的html里,实际上是不影响的。明白这一影响边界非常重要,这样我们在考察页面性能瓶颈的时候就有的放矢了。举个例子:在网页的第二屏有一个通用模块,实际上我们是可以把它的js逻辑独立成一个文件,将模块的html和js标签放在一起做成独立的模板引进来的。

总结:

  • 如果script标签的位置不在首屏范围内,不影响首屏时间
  • 所有的script标签应该放在body底部是很有道理的
  • 但从性能最优的角度考虑,即使在body底部的script标签也会拖慢首屏出来的速度,因为浏览器在最一开始就会请求它对应的js文件,而这,占用了有限的TCP链接数、带宽甚至运行它所需要的CPU。这也是为什么script标签会有async或defer属性的原因之一。

可是,在复杂的实际应用场景中,要贯彻这几条结论可能会遇到问题,比如:

  • 你的页面是分模块来写的,每一个模块都有自己的html、js甚至css,当把这些模块凑到一个页面中的时候就会出现js自然而然地出现在HTML中间部分。你很难把script标签都放到底部
  • 即使你把script标签都放到底部,但script标签的存在终究是拖慢了首屏时间、DomContendLoad和loaded的时间。如果只有一个script标签,我们可以加一个async,但多个async的script标签的结果会是js文件被乱序执行的,这显然不是我们想要的。