JavaScript阻塞剖析与改善
| 一、阻塞特性 |
《高性能JavaScript》一书中，关于第一章“Loading and Execution”，提到了无阻塞加载JavaScript技术，目的是为了提高页面呈现速度。
说到无阻塞加载JavaScript要点，我们就有必要知道，为什么在html中不管是内联JavaScript还是外联，会影响到页面的性能？
原因是：JavaScript是单线程，在JavaScript运行时其他的事情不能被浏览器处理。事实上，大多数浏览器使用单线程处理UI更新和JavaScript运行等多个任务，而同一时间只能有一个任务被执行。所以在执行JavaScript时，会妨碍其他页面动作。这是JavaScript的特性，我们没法改变。
并且，html解析过程是至上而下的，当html解析器遇到诸如<script>、<link>等标签时，解析器就会停止下来，去下载相应的内容。需要注意的是，在加载<script>、<link>标签时都会阻止解析器往下执行。
并且，html解析过程是至上而下的，当html解析器遇到诸如<script>、<link>等标签时，就会去下载相应内容。且加载、解析、执行JavaScript会阻止解析器往下执行。
那什么时候，html解析器才能往下继续解析html文档呢？
就JavaScript而言，当html解析器遇到<script>标签，无论它是内联还是外联，页面中的下载和解析过程都必须停止，直到<script>从外部加载进来的JavaScript或内联的JavaScript运行完毕，方可继续解析。在高版本的浏览器当中，允许并行下载JavaScript文件，当一个<script>标签正在下载外部资源时，不必阻塞其他<script>标签，但是不幸地是，JavaScript的下载仍然会阻塞其他资源的下载，例如图片。这里还需要值得注意的是，对于样式和脚本的先后顺序同样会影响到浏览器的解析过程，比如将<link>标签放在<script>标签前面，如果样式下载受阻，那么将阻塞<link>后面的<script>加载和执行，究其原因主要在于：script脚本在执行过程中可能会引用到相关样式。
了解了JavaScript在html中的阻塞特性，我们再来看看如何改善其阻塞特性。
| 二、改善方法 |
--最简单做法--：
为了让html文档在解析时，尽量地快，常规的做法是将<script>标签放到</body>标签的前面，这样就不会阻塞html中其他资源的下载了。
如下：
尽管脚本下载之间互相阻塞，但页面已经下载完成并且显示在用户面前了，进入页面的速度不会显得太慢。且，为了让脚本之间的互相阻塞最小化，通常将多个相关的JavaScript文件合并为一个JavaScript文件，另外这样做带来的好处不仅让脚本之间阻塞变小，还减少了http请求的数量。
但，这样做JavaScript文件下载之间还是会阻塞，特别是当JavaScript文件逐渐变多时。
故而，引入无阻塞脚本技术。
无阻塞脚本技术主要分为两大类：
1、 HTML5中的defer和async；
2、 动态创建script为dom元素。
下面将分别介绍。
--HTML5中的defer和async--:
HTML5中提供了两个属性供<script>标签使用，目的就是为了无阻塞加载JavaScript。
用法如下：
<script src="file1.js" defer></script>
<script src="file2.js" async></script>
需要注意的是，这两个属性对内联JavaScript是无效的，只针对外联JavaScript，如上所示。
加载流程：
当解析器遇到设置defer或者async属性的<script>元素时，它开始下载脚本，并继续解析文档。脚本会在它下载完成后尽快执行，但是解析器没有停下来等待他下载。
defer和async区别：
就defer和async的区别而言，使用defer的<script>标签是按照他们排列的顺序执行的，而使用async的<script>标签是不按他们在HTML中的排列顺序执行的；
就执行时间而言，defer是在DOMContentloaded事件之前执行，而async是在window.onload事件之前执行的，且只支持IE10+。当defer和async同时存在时，会忽略defer而遵循async。且使用defer和async的脚本禁止使用document.write方法哦。
--动态脚本元素--:
因为script标签是在html中的，是属于dom元素，所以我们完全可以利用dom方法创建一个动态的script元素。
如下：
var script = document.createElement('script');
script.type = 'text/javascript';
script.src = 'file1.js';
document.getElementsByTagName('head')[0].appendChild(script);
“当创建的script元素添加到页面后立刻开始下载。此技术的重点在于：无论在何处启动下载，文件的下载和运行都不会阻塞其他页面的处理过程。你甚至可以将这些代码放在<head>部分而不会对其余部分的页面代码造成影响（除了用于下载文件的HTTP连接）”
上面加粗部分引至《高性能JavaScript》，当时在我读到这句话时，不是很理解，在前面“阻塞特性”一小节中，我们提到JavaScript是单线程且与UI线程互排，那么JavaScript在运行时，怎么不会阻塞其他页面的处理过程呢？
为此，带着这一困惑在博客园问答中心提出了自己的观点并与道友讨论（‘博问点击此’）。
通过与道友讨论以及自己查看了相关文档后，有了自己见解：
之所以动态创建script元素去加载JavaScript文件，不会对页面其余操作影响，原因如下：
1、html解析器将script当做了dom元素，而不是script标签，所以就不对其进行诸如加载、解析、运行时，停止页面中一切行为。打了个擦边球。
2、JavaScript是单线程，且与UI线程共享同一个线程，但这不代表浏览器就只有一个线程。所以在执行JavaScript代码时，不影响图片之类的下载。
好了，回到刚才采用动态脚本元素的方法，我们还得完善下，原因是上述代码，在‘自运行’时还好，但是如果引用了其他js文件中的方法呢？那就得出错咯。因为我们无法保证动态脚本元素执行JavaScript代码的顺序。针对这一问题，标准浏览器我们可以利用<script>节点的load事件处理，而IE浏览器我们可以利用其特有的readystatechange事件处理。
封装好的代码如下：
function loadScript(url, callback){
var script = document.createElement('script');
script.type = 'text/javascript';
/*
在IE中readyState值所表示的最终状态并不一致，
有时<script>元素会得到"loaded"却不出现"complete"，
但另外一些情况下出现"complete"而用不到"loaded"。
最安全的办法就是在readystatechange事件中检查这两种状态，
并且当其中一种状态出现时，删除readystatechange事件句柄（保证事件不会被触发两次）
*/
if(script.readyState){//IE
script.onreadystatechange = function(){
if(script.readyState == 'loaded' || script.readyState == 'complete'){
script.onreadystatechange = null;
callback()
}
}
}else{//Other
script.onload = function(){
callback();
}
}
script.src = url;
document.getElementsByTagName('head')[0].appendChild(script);
}
所以，当页面中动态加载多个有关联的JavaScript文件时，我们可以将其串联起来，保证顺序。
如下：
//串联起来
loadScript('file1.js',function(){
loadScript('file2.js',function(){
...
});
});
除开这种方法，还有一种就是“XHR脚本注入”，大体内容与上面的方法差不多，都需要动态创建script元素，区别在于该方法利用XMLHttpRequest对象，请求JavaScript文件，并将请求到的responseText，插入script元素的text中。因为是借助XMLHttpRequest对象，缺点显而易见，不能跨域请求。
示例代码如下：
var xhr = new XMLHttpRequest();
xhr.open('get', 'file1.js', true);
xhr.onreadystatechange = function(){
if(xhr.readyState == 4){
if(xhr.status >= 200 && xhr.status < 300 || xhr.status ==304){
var script = document.createElement('script');
script.type = 'text/javascript';
script.text = xhr.responseText;
document.body.appendChild(script);
}
}
};
xhr.send(null);
| 三、拓展阅读 |
[2] HTML渲染过程详解
[3] 浏览器加载渲染网页过程解析
[4] defer、async属性以及JS异步加载并执行解决方案
[5] HTML5 <script>元素async,defer异步加载
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