Web 性能優化：使用 CSS font-display 控制字體加載和替換

作者 | 張旭乾

事跟我說他用jQuery取不到頁面上隱藏元素input的值，他的html頁面大概內容如下。

<!DOCTYPE html>
<html lang="zh">
 
<head>
	<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8" />
	<script type="text/javascript" src="jslib/jquery-1.11.2.min.js"></script>
	<title>淺談Html頁面內容執行順序</title>
	<script type="text/javascript">
		var userId = $('#hiddenUserId').val();
		var contextPath = $('#hiddenContextPath').val();
		var userName = $('#hiddenUserName').val();
	</script>
</head>
 
<body>
	<input type="hidden" id="hiddenUserId" value="101" />
	<input type="hidden" id="hiddenContextPath" value="/web" />
	<input type="hidden" id="hiddenUserName" value="小明" />
</body>
 
</html>

頁面中的JS腳本在head中，JS腳本要讀取的input在body中。瀏覽器對html頁面內容的加載是順序加載，也就是在html頁面中前面先加載，因此當加載到JS腳本時，input還沒有加載到瀏覽器中。JS是一種解釋性的腳本，也是從上而下順序執行，由于這段JS代碼是立即執行的，所以當JS在執行的時候，讀取不到input的值。

最直接的修改方法是把JS放到網頁的最下面執行。

<!DOCTYPE html>
<html lang="zh">
 
<head>
	<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8" />
	<script type="text/javascript" src="jslib/jquery-1.11.2.min.js"></script>
	<title>淺談Html頁面內容執行順序</title>	
</head>
 
<body>
	<input type="hidden" id="hiddenUserId" value="101" />
	<input type="hidden" id="hiddenContextPath" value="/web" />
	<input type="hidden" id="hiddenUserName" value="小明" />
	
	<script type="text/javascript">
		var userId = $('#hiddenUserId').val();
		var contextPath = $('#hiddenContextPath').val();
		var userName = $('#hiddenUserName').val();
	</script>
</body>
 
</html>

把JS放到網頁的最下面，這樣在JS執行的時候，網頁內容都已經加載完畢。把JS放在網頁的最下面方法并不是最好的解決方法，大部分情況JS并不是總能放在網頁的最下面。這時可以用window的onload事件，onload事件在整個頁面都加載完成后才觸發，可以把JS腳本放在onload里面執行。不同瀏覽器onload事件添加方式也不一樣。

IE下事件：

window.attachEvent('onload', function(){
			var userId = $('#hiddenUserId').val();
			var contextPath = $('#hiddenContextPath').val();
			var userName = $('#hiddenUserName').val();
		});

Chrome/Firefox等DOM標準事件：

window.addEventListener('load', function(){
			var userId = $('#hiddenUserId').val();
			var contextPath = $('#hiddenContextPath').val();
			var userName = $('#hiddenUserName').val();
		});

由于不同瀏覽器的事件添加方式不一樣，jQuery為我們提供了通用的初始化方法，該方法在頁面加載完成時觸發。

$(function(){
			var userId = $('#hiddenUserId').val();
			var contextPath = $('#hiddenContextPath').val();
			var userName = $('#hiddenUserName').val();
		});

上面方法本質就是添加onload監聽事件。

最終修改后的頁面

能大家都知道，js執行會阻塞DOM樹的解析和渲染，那么css加載會阻塞DOM樹的解析和渲染嗎？接下來，我就來對css加載對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

. 打開chrome控制臺(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

. 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

. 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加載會阻塞DOM樹的解析渲染嗎？

用代碼說話：

<!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  rel="stylesheet">
 </head>
 <body>
 <h1>這是紅色的</h1>
 </body>
</html>

假設： css加載會阻塞DOM樹解析和渲染

假設結果: 在bootstrap.css還沒加載完之前，下面的內容不會被解析渲染，那么我們一開始看到的應該是白屏，h1不會顯示出來。并且此時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還沒加載完成的時候，h1并沒有顯示，但是此時控制臺輸出如下

可以得知，此時DOM樹至少已經解析完成到了h1那里，而此時css還沒加載完成，也就說明，css并不會阻塞DOM樹的解析。

css加載會阻塞DOM樹渲染？

由上圖，我們也可以看到，當css還沒加載出來的時候，頁面顯示白屏，直到css加載完成之后，紅色字體才顯示出來，也就是說，下面的內容雖然解析了，但是并沒有被渲染出來。所以，css加載會阻塞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。因為你加載css的時候，可能會修改下面DOM節點的樣式，如果css加載不阻塞DOM樹渲染的話，那么當css加載完之后，DOM樹可能又得重新重繪或者回流了，這就造成了一些沒有必要的損耗。所以我干脆就先把DOM樹的結構先解析完，把可以做的工作做完，然后等你css加載完之后，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加載會阻塞js運行嗎？

由上面的推論，我們可以得出，css加載不會阻塞DOM樹解析，但是會阻塞DOM樹渲染。那么，css加載會不會阻塞js執行呢?

同樣，通過代碼來驗證.

<!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  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加載會阻塞后面的js運行

預期結果: 在link后面的js代碼，應該要在css加載完成后才會運行

實際結果:

由上圖我們可以看出，位于css加載語句前的那個js代碼先執行了，但是位于css加載語句后面的代碼遲遲沒有執行，直到css加載完成后，它才執行。這也就說明了，css加載會阻塞后面的js語句的執行。詳細結果看下圖(css加載用了5600+ms):

結論

由上所述，我們可以得出以下結論:

css加載不會阻塞DOM樹的解析
css加載會阻塞DOM樹的渲染
css加載會阻塞后面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，我們應該盡可能的提高css加載速度，比如可以使用以下幾種方法:

使用CDN(因為CDN會根據你的網絡狀況，替你挑選最近的一個具有緩存內容的節點為你提供資源，因此可以減少加載時間)
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)
合理的使用緩存(設置cache-control,expires,以及E-tag都是不錯的，不過要注意一個問題，就是文件更新后，你要避免緩存而帶來的影響。其中一個解決防范是在文件名字后面加一個版本號)
減少http請求數，將多個css文件合并，或者是干脆直接寫成內聯樣式(內聯樣式的一個缺點就是不能緩存)

原理解析

那么為什么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：

HTML解析文件，生成DOM Tree，解析CSS文件生成CSSOM Tree
將Dom Tree和CSSOM Tree結合，生成Render Tree(渲染樹)
根據Render Tree渲染繪制，將像素渲染到屏幕上。

從流程我們可以看出來

DOM解析和CSS解析是兩個并行的進程，所以這也解釋了為什么CSS加載不會阻塞DOM的解析。
然而，由于Render Tree是依賴于DOM Tree和CSSOM Tree的，所以他必須等待到CSSOM Tree構建完成，也就是CSS資源加載完成(或者CSS資源加載失敗)后，才能開始渲染。因此，CSS加載是會阻塞Dom的渲染的。
由于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，樣式表會在后面的js執行前先加載執行完畢。所以css會阻塞后面js的執行。

DOMContentLoaded

對于瀏覽器來說，頁面加載主要有兩個事件，一個是DOMContentLoaded，另一個是onLoad。而onLoad沒什么好說的，就是等待頁面的所有資源都加載完成才會觸發，這些資源包括css、js、圖片視頻等。

而DOMContentLoaded，顧名思義，就是當頁面的內容解析完成后，則觸發該事件。那么，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。那么我們可以做出這樣的假設

當頁面只存在css，或者js都在css前面，那么DomContentLoaded不需要等到css加載完畢。
當頁面里同時存在css和js，并且js在css后面的時候，DomContentLoaded必須等到css和js都加載完畢才觸發。

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  rel="stylesheet">
 </head>
 <body>
 </body>
</html>

實驗結果如下圖：

從動圖我們可以看出來，css還未加載完，就已經觸發了DOMContentLoaded事件了。因為css后面沒有任何js代碼。

接下來我們對第二種情況做測試，很簡單，就在css后面加一行代碼就行了

<!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  rel="stylesheet">
 <script>
 console.log('到我了沒');
 </script>
 </head>
 <body>
 </body>
</html>

實驗結果如下圖：

我們可以看到，只有在css加載完成后，才會觸發DOMContentLoaded事件。因此，我們可以得出結論：

如果頁面中同時存在css和js，并且存在js在css后面，則DOMContentLoaded事件會在css加載完后才執行。
其他情況下，DOMContentLoaded都不會等待css加載，并且DOMContentLoaded事件也不會等待圖片、視頻等其他資源加載。

以上，就是所有內容。歡迎關注我們的專欄，接收最新最有趣的前端內容。

本文由云+社區發表。作者：嘿嘿嘿

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