JS、CSS 以及 img 对 DOMContentLoaded 事件的影响
In 未分类 on 2014年03月03日 by view: 25,032
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最近在做性能有关的数据上报,发现了两个非常有意思的东西:Chrome 开发者工具的 Timeline 分析面板,以及 DOMContentLoaded 事件。一个是强大的令人发指的性能分析工具,一个是重要的性能指标,于是就用 Timeline 对 DOMContentLoaded 事件进行了一番研究。

前端的纯技术就是对规范的认知

什么是 DOMContentLoaded 事件?

首先想到的是查看 W3C 的 HTML5 规范,DOMContentLoaded 事件在什么时候触发:

Once the user agent stops parsing the document, the user agent must run the following steps:
1. Set the current document readiness to "interactive" and the insertion point to undefined.
Pop all the nodes off the stack of open elements.
2. If the list of scripts that will execute when the document has finished parsing is not empty, run these substeps:
2.1 Spin the event loop until the first script in the list of scripts that will execute when the document has finished parsing has its "ready to be parser-executed" flag set and the parser's Document has no style sheet that is blocking scripts.
2.2 Execute the first script in the list of scripts that will execute when the document has finished parsing.
2.3 Remove the first script element from the list of scripts that will execute when the document has finished parsing (i.e. shift out the first entry in the list).
2.4 If the list of scripts that will execute when the document has finished parsing is still not empty, repeat these substeps again from substep 1.
3. Queue a task to fire a simple event that bubbles named DOMContentLoaded at the Document.

规范总是那么的晦涩,但至少有一点是可以明确了的,就是在 JS(不包括动态插入的 JS)执行完之后,才会触发 DOMContentLoaded 事件。

接下来看看 MDN 上有关 DOMContentLoaded 事件的文档

The DOMContentLoaded event is fired when the document has been completely loaded and parsed, without waiting for stylesheets, images, and subframes to finish loading
Note: Stylesheet loads block script execution, so if you have a <script> after a <link rel="stylesheet" ...>, the page will not finish parsing - and DOMContentLoaded will not fire - until the stylesheet is loaded.

这么看来,至少可以得出这么一个理论:DOMContentLoaded 事件本身不会等待 CSS 文件、图片、iframe 加载完成。
它的触发时机是:加载完页面,解析完所有标签(不包括执行 CSS 和 JS),并如规范中所说的设置 interactive 和执行每个静态的 script 标签中的 JS,然后触发。
而 JS 的执行,需要等待位于它前面的 CSS 加载(如果是外联的话)、执行完成,因为 JS 可能会依赖位于它前面的 CSS 计算出来的样式。

实践是检验真理的唯一标准

实验 1:DOMContentLoaded 事件不直接等待 CSS 文件、图片的加载完成

index.html:

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图一

如果页面中没有 script 标签,DOMContentLoaded 事件并没有等待 CSS 文件、图片加载完成。

Chrome 开发者工具的 Timeline 面板可以帮我们记录下浏览器的一举一动。图一中红色小方框中的蓝线,表示 DOMContentLoaded 事件,它右边的红线和绿线分别表示 load 事件和 First paint,鼠标 hover 在这些线露出灰色方框下面的一小部分时就会出现带有说明文字的 tips(这交互够反人类的对吧!)。

实验 2:DOMContentLoaded 事件需要等待 JS 执行完才触发

index.html:

main.js:

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图二

如果页面中静态的写有 script 标签,DOMContentLoaded 事件需要等待 JS 执行完才触发。
而 script 标签中的 JS 需要等待位于其前面的 CSS 的加载完成。

console.timeStamp() 可以向 Timeline 中添加一条记录,并对应上方的一条黄线。

从图二中可以看出,在 CSS 之前的 JS 立刻得到了执行,而在 CSS 之后的 JS,需要等待 CSS 加载完后才执行,比较明显的是 main.js 早就加载完了,但还是要等 main.css 加载完才能执行。而 DOMContentLoaded 事件,则是在 JS 执行完后才触发。滑动 Timeline 面板中表示展示区域的滑块,如图三,放大后即可看到表示 DOMContentLoaded 事件的蓝线(之前跟黄线和绿线靠的太近了),当然,通过 console.timeStamp() 向 TimeLine 中添加的记录也可证明其触发时间。

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图三

现代浏览器会并发的预加载 CSS, JS,也就是一开始就并发的请求这些资源,但是,执行 CSS 和 JS 的顺序还是按原来的依赖顺序(JS 的执行要等待位于其前面的 CSS 和 JS 加载、执行完)。先加载完成的资源,如果其依赖还没加载、执行完,就只能等着。

实验 3:img 何时开始解码、绘制?

从图三中我们可以发现一个有趣的地方:img 的请求老早就发出了,但延迟了一段时间才开始解码。如图二、图三中的红框所示,截图中只框出了一部分表示解码的记录,而实际上这些表示解码的记录一直持续到 img 加载结束,如图四所示,img 是一边加载一边解码的:

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图四

抱着 “猜想——验证” 的想法,我猜想这是因为 img 这个资源是否需要展现出来,需要等 所有的 JS 和 CSS 的执行完 才知道,因为 main.js 可能会执行某些 DOM 操作,比如删除这个 img 元素,或者修改其 src 属性,而 CSS 可能会将其 display: none

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图五

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图六

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图七

图五中没有 JS 和 CSS,img 的数据一接收到就马上开始解码了。
图六中没有 JS,但 img 要等到 CSS 加载完才开始解码。
图七的代码跟图六的代码唯一的区别是 CSS 把 img 给 display: none; ,这使得 img 虽然请求了,但根本没有进行解码。
这说明,img 是否需要解码、绘图(paint)出来,确实需要等 CSS 加载、执行完才能知道。也就是说,CSS 会阻塞 img 的展现!那么 JS 呢?

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图八

图八对应的代码:

非常令人惊讶,在有 JS 而没有 CSS 的页面中,img 居然能够在收到数据后就立刻开始解码、绘图(paint),也就是说,JS 并没有阻塞 img 的展现!这跟我们以前理解的 JS 会阻塞 img 资源的传统观念不太一样,看来 Chrome 对 img 的加载和展现做了新的优化。


我们常用的 jQuery 的 $(document).ready() 方法,就是对 DOMContentLoaded 事件的监听(当然,其内部还会通过模拟 DOMContentLoaded 事件和监听 onload 事件来提供降级方案)。通常推荐在 DOMContentLoaded 事件触发的时候为 DOM 元素注册事件。所以尽快的让 DOMContentLoaded 事件触发,就意味着能够尽快让页面可交互:

  1. 减小 CSS 文件体积,把单个 CSS 文件分成几个文件以并行加载,减少 CSS 对 JS 的阻塞时间
  2. 次要的 JS 文件,通过动态插入 script 标签来加载(动态插入的 script 标签不阻塞 DOMContentLoaded 事件的触发)
  3. CSS 中使用的精灵图,可以利用对 img 的预加载,放在 html 中跟 CSS 文件一起加载

在做实验的过程中,感觉 Chrome 开发者工具的 Timeline 面板非常强大,浏览器的一举一动都记录下来。以前我们前端开发要想理解、探索浏览器的内部行为,或者摸着石头过河的做黑盒测试,或者事倍功半的研究浏览器源码,唯一高效点的做法就是学习别人的研究经验,看老外的文章,但浏览器的发展日新月异(比如这次实验发现的 JS 不阻塞 img 的展现),别人的经验始终不是最新、最适合的,关键是要结合自己的业务、需求场景,有针对性的做分析和优化。


PS.

以上测试环境为 windows/chrome,并用 Fiddler 模拟慢速网络

原创文章转载请注明:

转载自AlloyTeam:http://www.alloyteam.com/2014/03/effect-js-css-and-img-event-of-domcontentloaded/

  1. zz 2018 年 4 月 14 日

    非常 nice

  2. 信鑫 2017 年 1 月 18 日

    鞭辟入里

  3. 杨立民 2016 年 5 月 6 日

    在 timelime 那里没有看到文中图片显示的那种方式啊?

  4. 刘宗源 2015 年 8 月 21 日

    我测试了一下,如果 img 之前有同步 Js(内联 script 或者普通外链 script),需等待 js 执行完成后才开始解码。

  5. 刘宗源 2015 年 8 月 20 日

    我觉得是看应用场景,如果考虑到用户体验最优,那就拆分 CSS;如果是考虑到服务器端压力,那就不拆分。

  6. ss 2015 年 7 月 30 日

    动态插入的 script 标签为什么不阻塞 DOMContentLoaded 事件的触发?

  7. 云库网 2015 年 7 月 27 日

    好东西,平时建站都没怎么注意这些细节

  8. raymon 2014 年 7 月 30 日

    Js 不阻塞 img 的展现, 我怎么测下来是阻塞的,main.js 的计算时间太短了,不明显。

  9. admin 2014 年 5 月 30 日

    Js 不阻塞 img 的展现, 不是很明白,怎么看出 img 在收到数据后就立刻开始解码、绘图(paint)?

  10. TQ 2014 年 4 月 5 日

    分拆 CSS 也会增加 HTTP 请求,这两个还需要衡量一下哪个更优。

    • Lossy 2014 年 7 月 4 日

      我正想如此评论。css 的解析速度和 css 的下载速度哪个占用的时间较多?

    • aluckyman 2014 年 7 月 10 日

      我觉得,在最大连接数的限制的制约下,针对较大的 css 文件尽可能的分割成小文件。

  11. itiwll 2014 年 3 月 18 日

    受教

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