css載入會造成阻塞嗎

  • 2019 年 10 月 10 日
  • 筆記

可能大家都知道，js執行會阻塞DOM樹的解析和渲染，那麼css載入會阻塞DOM樹的解析和渲染嗎？接下來，我就來對css載入對DOM樹的解析和渲染的影響做一個測試。

為了完成本次測試，先來科普一下，如何利用chrome來設置下載速度

1. 打開chrome控制台(按下F12),可以看到下圖，重點在我畫紅圈的地方

點擊我畫紅圈的地方(No throttling),會看到下圖,我們選擇GPRS這個選項

2. 點擊我畫紅圈的地方(No throttling),會看到下圖,我們選擇GPRS這個選項

這樣，我們對資源的下載速度上限就會被限制成20kb/s，好，那接下來就進入我們的正題

3. 這樣，我們對資源的下載速度上限就會被限制成20kb/s，好，那接下來就進入我們的正題

css載入會阻塞DOM樹的解析渲染嗎？

用程式碼說話：

<!DOCTYPE html>  <html lang="en">    <head>      <title>css阻塞</title>      <meta charset="UTF-8">      <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1">      <style>        h1 {          color: red !important        }  </style>      <script>        function h () {          console.log(document.querySelectorAll('h1'))        }        setTimeout(h, 0)  </script>      <link href="https://cdn.bootcss.com/bootstrap/4.0.0-alpha.6/css/bootstrap.css" rel="stylesheet">    </head>    <body>      <h1>這是紅色的</h1>    </body>  </html>

假設：css載入會阻塞DOM樹解析和渲染

假設結果: 在bootstrap.css還沒載入完之前，下面的內容不會被解析渲染，那麼我們一開始看到的應該是白屏，h1不會顯示出來。並且此時console.log的結果應該是一個空數組。

實際結果:如下圖

css會阻塞DOM樹解析？

由上圖我們可以看到，當css還沒載入完成的時候，h1並沒有顯示，但是此時控制台輸出如下

可以得知，此時DOM樹至少已經解析完成到了h1那裡，而此時css還沒載入完成，也就說明，css並不會阻塞DOM樹的解析。

css載入會阻塞DOM樹渲染？

由上圖，我們也可以看到，當css還沒載入出來的時候，頁面顯示白屏，直到css載入完成之後，紅色字體才顯示出來，也就是說，下面的內容雖然解析了，但是並沒有被渲染出來。所以，css載入會阻塞DOM樹渲染。

個人對這種機制的評價

其實我覺得，這可能也是瀏覽器的一種優化機制。因為你載入css的時候，可能會修改下面DOM節點的樣式，如果css載入不阻塞DOM樹渲染的話，那麼當css載入完之後，DOM樹可能又得重新重繪或者迴流了，這就造成了一些沒有必要的損耗。所以我乾脆就先把DOM樹的結構先解析完，把可以做的工作做完，然後等你css載入完之後，在根據最終的樣式來渲染DOM樹，這種做法性能方面確實會比較好一點。

css載入會阻塞js運行嗎？

由上面的推論，我們可以得出，css載入不會阻塞DOM樹解析，但是會阻塞DOM樹渲染。那麼，css載入會不會阻塞js執行呢?

同樣，通過程式碼來驗證.

<!DOCTYPE html>  <html lang="en">    <head>      <title>css阻塞</title>      <meta charset="UTF-8">      <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1">      <script>        console.log('before css')        var startDate = new Date()  </script>      <link href="https://cdn.bootcss.com/bootstrap/4.0.0-alpha.6/css/bootstrap.css" rel="stylesheet">    </head>    <body>      <h1>這是紅色的</h1>      <script>        var endDate = new Date()        console.log('after css')        console.log('經過了' + (endDate -startDate) + 'ms')  </script>    </body>  </html>

假設: css載入會阻塞後面的js運行

預期結果: 在link後面的js程式碼，應該要在css載入完成後才會運行

實際結果:

由上圖我們可以看出，位於css載入語句前的那個js程式碼先執行了，但是位於css載入語句後面的程式碼遲遲沒有執行，直到css載入完成後，它才執行。這也就說明了，css載入會阻塞後面的js語句的執行。詳細結果看下圖(css載入用了5600+ms):

結論

由上所述，我們可以得出以下結論:

  1. css載入不會阻塞DOM樹的解析
  2. css載入會阻塞DOM樹的渲染
  3. css載入會阻塞後面js語句的執行、

因此，為了避免讓用戶看到長時間的白屏時間，我們應該儘可能的提高css載入速度，比如可以使用以下幾種方法:

  1. 使用CDN(因為CDN會根據你的網路狀況，替你挑選最近的一個具有快取內容的節點為你提供資源，因此可以減少載入時間)
  2. 對css進行壓縮(可以用很多打包工具，比如webpack,gulp等，也可以通過開啟gzip壓縮)
  3. 合理的使用快取(設置cache-control,expires,以及E-tag都是不錯的，不過要注意一個問題，就是文件更新後，你要避免快取而帶來的影響。其中一個解決防範是在文件名字後面加一個版本號)
  4. 減少http請求數，將多個css文件合併，或者是乾脆直接寫成內聯樣式(內聯樣式的一個缺點就是不能快取)

原理解析

那麼為什麼會出現上面的現象呢？我們從瀏覽器的渲染過程來解析下。

不用瀏覽器使用的內核不同，所以他們的渲染過程也是不一樣的。目前主要有兩個：

webkit渲染過程

Gecko渲染過程

從上面兩個流程圖我們可以看出來，瀏覽器渲染的流程如下：

  1. HTML解析文件，生成DOM Tree，解析CSS文件生成CSSOM Tree
  2. 將Dom Tree和CSSOM Tree結合，生成Render Tree(渲染樹)
  3. 根據Render Tree渲染繪製，將像素渲染到螢幕上。

從流程我們可以看出來

  1. DOM解析和CSS解析是兩個並行的進程，所以這也解釋了為什麼CSS載入不會阻塞DOM的解析。
  2. 然而，由於Render Tree是依賴於DOM Tree和CSSOM Tree的，所以他必須等待到CSSOM Tree構建完成，也就是CSS資源載入完成(或者CSS資源載入失敗)後，才能開始渲染。因此，CSS載入是會阻塞Dom的渲染的。
  3. 由於js可能會操作之前的Dom節點和css樣式，因此瀏覽器會維持html中css和js的順序。因此，樣式表會在後面的js執行前先載入執行完畢。所以css會阻塞後面js的執行。

DOMContentLoaded

對於瀏覽器來說，頁面載入主要有兩個事件，一個是DOMContentLoaded，另一個是onLoad。而onLoad沒什麼好說的，就是等待頁面的所有資源都載入完成才會觸發，這些資源包括css、js、圖片影片等。

而DOMContentLoaded，顧名思義，就是當頁面的內容解析完成後，則觸發該事件。那麼，正如我們上面討論過的，css會阻塞Dom渲染和js執行，而js會阻塞Dom解析。那麼我們可以做出這樣的假設

  1. 當頁面只存在css，或者js都在css前面，那麼DomContentLoaded不需要等到css載入完畢。
  2. 當頁面里同時存在css和js，並且js在css後面的時候，DomContentLoaded必須等到css和js都載入完畢才觸發。

我們先對第一種情況做測試：

<!DOCTYPE html>  <html lang="en">    <head>      <title>css阻塞</title>      <meta charset="UTF-8">      <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1">      <script>        document.addEventListener('DOMContentLoaded', function() {          console.log('DOMContentLoaded');        })  </script>      <link href="https://cdn.bootcss.com/bootstrap/4.0.0-alpha.6/css/bootstrap.css" rel="stylesheet">    </head>    <body>    </body>  </html>

實驗結果如下圖：

圖片較大，請點擊閱讀原文查看

https://segmentfault.com/a/1190000018130499

從動圖我們可以看出來，css還未載入完，就已經觸發了DOMContentLoaded事件了。因為css後面沒有任何js程式碼。

接下來我們對第二種情況做測試，很簡單，就在css後面加一行程式碼就行了

<!DOCTYPE html>  <html lang="en">    <head>      <title>css阻塞</title>      <meta charset="UTF-8">      <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1">      <script>        document.addEventListener('DOMContentLoaded', function() {          console.log('DOMContentLoaded');        })  </script>      <link href="https://cdn.bootcss.com/bootstrap/4.0.0-alpha.6/css/bootstrap.css" rel="stylesheet">        <script>        console.log('到我了沒');  </script>    </head>    <body>    </body>  </html>

實驗結果如下圖：

圖片較大，請點擊閱讀原文查看 https://segmentfault.com/a/1190000018130499

我們可以看到，只有在css載入完成後，才會觸發DOMContentLoaded事件。因此，我們可以得出結論：

  1. 如果頁面中同時存在css和js，並且存在js在css後面，則DOMContentLoaded事件會在css載入完後才執行。
  2. 其他情況下，DOMContentLoaded都不會等待css載入，並且DOMContentLoaded事件也不會等待圖片、影片等其他資源載入。

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完

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