js加载优化

Posted 2020-10-26

在js引擎部分，我们可以了解到，当渲染引擎解析到script标签时，会将控制权给JS引擎，如果script加载的是外部资源，则需要等待下载完后才能执行。 所以可以对其进行很多优化工作。

放置在body底部

为了让渲染引擎能够及早的将DOM树给渲染出来，我们需要将script放在body的底部，让页面尽早脱离白屏的现象，即会提早触发DOMContentLoaded事件. 但是由于在ios Safari, android browser以及IOS webview里面即使你把js脚本放到body尾部，结果还是一样。 所以这里需要另外的操作来对js文件加载进行优化.

defer加载

这是html4中定义的一个script属性，它用来表示的是，当渲染引擎遇到script的时候，如果script引用的是外部资源，则会暂时挂起，并进行加载。 渲染引擎继续解析下面的HTML文档，解析完时，则会执行script里面的脚本。

<script src="outside.js" defer></script>

他的支持度是<=IE9的. 
并且，他的执行顺序，是严格依赖的，即:

<script src="outside1.js" defer></script><script src="outside2.js" defer></script>

当页面解析完后，他便会开始按照顺序执行 outside1 和 outside2文件。
如果你在IE9以下使用defer的话，可能会遇到 它们两个不是顺序执行的，这里需要一个hack进行处理，即在两个中间加上一个空的script标签

<script src="outside1.js" defer></script><script></script> //hack<script src="outside2.js" defer></script>

但是，如果你将defer属性用在inline的script脚本里面，在Chrome和FF下是没有效果的。
即:

<script type="text/javascript" defer = "defer">   //没有效果
      console.log("defer doesn't make sense");    </script>

async加载

async是H5新定义的一个script 属性。 他是另外一种js的加载模式。

1. 渲染引擎解析文件，如果遇到script(with async)

2. 继续解析剩下的文件，同时并行加载script的外部资源

3. 当script加载完成之后，则浏览器暂停解析文档，将权限交给JS引擎，指定加载的脚本。

4. 执行完后，则恢复浏览器解析脚本

可以看出async也可以解决 阻塞加载 这个问题。不过，async执行的时候是异步执行，造成的是，执行文件的顺序不一致。即:

<script src="outside1.js" async></script><script src="outside2.js" async></script>

这时，谁先加载完，就先执行谁。所以，一般依赖文件就不应该使用async而应该使用defer.
defer的兼容性比较差，为IE9+,不过一般是在移动端使用，也就不存在这个problem了。
其实，defer和async的原理图，如图一样。(包括放在head中的script标签)

脚本异步

脚本异步是一些异步加载库(比如require)使用的基本加载原理. 直接上代码:

function asyncAdd(src){    var script = document.createElement('script');
    script.src = src;    document.head.appendChild(script);
}//加载js文件asyncAdd("test.js");

这时候，可以异步加载文件，不会造成阻塞的效果.
但是，这样加载的js文件是无序的，无法正常加载依赖文件。
如果你想要js文件按照你自定义的顺序执行，则要将async设置为false. 但是会阻塞其它文件的加载

var asyncAdd = (function(){    var head = document.head,
        script;    return function(src){
        script = document.createElement('script');
        script.src= src;
        script.async=false;        document.head.appendChild(script);
    }
})();//加载文件asyncAdd("first.js");
asyncAdd("second.js");//或者简便一点["first.js","second.js"].forEach((src)=>{async(src);});

但是，使用脚本异步加载的话，需要等待css文件加载完后，才开始进行加载，不能充分利用浏览器的并发加载优势。而使用静态文本加载async或者defer则不会出现这个问题。
使用脚本异步加载时，只能等待css加载完后才会加载

使用静态的async加载时，css和js会并发一起加载

(from 妙净)

关于这三种如何取舍，那就主要看leader给我们目标是什么，是兼容IE8,9还是手机端，还是桌面浏览器，或者两两组合。 
但是对于单独使用某一个技能的场景，使用时需要注意一些tips。
js文件放置位置应该放置到body末尾
如果使用async的话，最后加上defer以求向下兼容

<script src="test.js" async defer></script> //如果两者都支持，async会默认覆盖掉defer//如果只支持一个，则执行对应的即可

通常，我们使用的加载都是defer加载(因为很强的依赖关系). 
但，上面的简单js文件依赖加载只针对于，依赖关系不强，或者说，相互关联性不强的js文件。先在js模块化思想 已经成为主流， 如果这样手动添加defer或者async是没有太大的实际意义的。 
原因就在于， 好复杂~ 
所以，才有了webpack,requireJS等模块打包工具。这也是给我们在性能和结构上寻找一个平衡点的尝试。 
这里也给大家安利一些建议: 
业务逻辑代码使用模块化书写， 测试代码或者监听代码使用async,或者defer填充。 这也是比较好的实践。

深入脚本异步加载

最简单的脚本异步就是在head里添加一个script标签.

var asyncAdd = (function(){    var head = document.head,
        script;    return function(src){
        script = document.createElement('script');
        script.async=false;        document.head.appendChild(script);
    }
})();
asyncAdd("test.js"); //异步加载文档

这样写，其实还不如，直接加async. 这样简单的异步加载，是不能满足我们模块化书写的庞大业务逻辑的。 这里，我们将一步一步的优化我们的代码，实现，异步js文件加载的模块化.

串行加载js文件

对上述简单js异步脚本的升级版就是使用串行方式，加载js脚本。首先，我们需要了解一下，DOMreadyState和onload事件，这里先安利一下Nicholas大神 推荐的一份检测onload的脚本:

function loadScript(url, callback){    var script = document.createElement("script")
    script.type = "text/javascript";    if (script.readyState){  //IE
        script.onreadystatechange = function(){            if (script.readyState == "loaded" ||
                    script.readyState == "complete"){
                script.onreadystatechange = null; //解除引用
                callback();
            }
        };
    } else {  //Others
        script.onload = function(){
            callback();
        };
    }

    script.src = url;    document.body.appendChild(script);
}

但从IE11开始，已经支持onload事件， 不过，现在这份代码的价值还是非常大的, 目前主流兼容IE8+。
当然，我们可以使用loadScript中进行回调加载.

loadScript("test1.js",loadScript("test2.js",loadScript("test3.js")));

不过，这简直就是没人性的写法。 所以，这里我们可以进行优化一下。我们可以使用以前的模式，进行重构，这里我选择命令模式和链式调用。
直接贴代码吧:

 var loadJs = (function() {        var script = document.createElement('script');        if (script.readyState) {            return function(url, cb) {
                script = document.createElement('script');
                script.src = url;                document.body.appendChild(script);
                script.onreadystatechange = function() {                    if (script.readyState == "loaded" ||
                        script.readyState == "complete") {
                        script.onreadystatechange = null; //解除引用
                        cb();
                    }
                };
            }
        } else {            return function(url, cb) {
                script = document.createElement('script');
                script.src = url;                document.body.appendChild(script);
                script.onload = function() {
                    cb();
                };
            }
        }
    })();    //测试用例: commandJs.add("test.js",[test.js,test1.js]).exe();
    //或者 commandJs.add("test.js").add("test1.js").add([test1.js,test2,js]).exe();
    var commandJs = (function() {        var group = [],
            len = 0;        //类型检测
        //数组
        var isArray = function(para) {                return (para instanceof Array);
            }            //String类型
        var isString = function(para) {                return Object.prototype.toString.call(para) === "[object String]";
            }            //集合检测
        var correctType = function(para) {                return isString(para) || isArray(para);
            }            //添加src内容
        var add = function() {            for (var i = 0, js; js = arguments[i++];) {                if (!correctType(js)) {                    throw new Error(`the ${i}th js file's type is not correct`);
                }
                group.push(js);
            }            return this;
        }        var isFinish = function() {
                len--;                if (len === 0) {
                    exe(); //开始加载下一组js文件
                }
            }            //并行加载js文件
        var loadArray = function(urls) {
            urls.forEach((url) => {
                loadJs(url, (function() {
                    isFinish(); //判断是否执行完全
                }).bind(this));
            });
        }        var exe = function() {            if (group.length === 0) return; //遍历完所有的urls时，退出执行
            var js = group.shift();            if (isArray(js)) {
                len = js.length;
                loadArray(js);
            } else {
                len = 1;
                loadArray([js]);
            }            return this;
        }        return {
            exe,
            add
        }
    })();

串行执行的测试结果:

commandJs.add('./js/loader01.js').add('./js/loader02.js').exe();//或者commandJs.add('./js/loader01.js','./js/loader02.js').exe();//这两种写法都是可以的

最后的结果是:

ok~ 可以通过，这样可以自定义加载很多依赖文件。 但是，造成结果是，时间成本耗费太大。 有时候， 一个主文件的main 有很多依赖js模块, 那么我们考虑一下，能否把这些js模块并行加载进来呢？

1. 其实，上面的那一串代码，已经将串行和并行给结合起来了。那并行是怎么做的呢？ 其实就是，同时向页面中添加script tag然后监听，是否所有的tag都已经加载完整。如果是，开始加载下一组js文件。

其实，最主要的代码块是这里:

  var isFinish = function() {
                len--;                if (len === 0) {
                    exe(); //开始加载下一组js文件
                }
            }            //并行加载js文件
        var loadArray = function(urls) {
            urls.forEach((url) => {
                loadJs(url, (function() {
                    isFinish(); //判断是否执行完全
                }).bind(this));
            });
        }//执行顺序就是,然后中间加了一些trick进行，类型的判断.//exe=> loadArray => isFinish ~>exe

并行加载js

OK， 上面我们已经测试了js的异步加载，这里我们测试一下js并行加载的效果:

commandJs.add(['./js/loader01.js','./js/loader02.js']).exe();

上图时间:

我们对比一下异步加载的:

从上面很容易知道，异步和同步加载的区别，因为这个文件较小体现的价值不是很大，我们换一个比较大的文件进行加载:

//并行:
 commandJs.add(['http://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/jquery/2.0.0/jquery.min.js','https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/react/0.14.7/react-dom-server.js']).exe();
 //串行
commandJs.add('http://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/jquery/2.0.0/jquery.min.js','https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/react/0.14.7/react-dom-server.js').exe();

看一下图:
//并行

//串行

大家可以钩钩手指，算一下两者的时间差， 一个是取max， 一个是取add. 结果是显而易见的。 当然，模块加载插件比如requireJS,labJS,他们所要做的功能比这里的要丰满的多， 当你 多个文件引入同一个依赖的时候，只需要加载一次(判断唯一性), 以及引用模块的ID 的 标识等。
js 脚本异步加载还有很多方法，比如xhr, iframe ,以及使用img 的 src进行加载，这些都是可行的， 但是他们的局限性也很大， xhr,iframe的同域要求，使用img还不如直接使用script。 我这里列一下他们的大概情况表吧

加载方式	实现效果
xhr	脚本并行下载，要求同域，不会阻塞其他资源
iframe	要求同域，脚本并行下载，不阻塞其他资源，但损耗较大，目前业界推崇淘汰
img	惨无人道，大家知道有就行了

其实，大家看到这里也就可以了。下文，主要是我对上面代码的一个优化，或者说是Promise实践. 由于懒得开篇幅了，所以就直接接着写。

使用Promise异步加载

前面说了，如果使用像loadScript这种，直接进行回调串行的话，造成的结果是，callback hell;
即

loadScript("test1.js",loadScript("test2.js",loadScript("test3.js")));

如果了解Promise的童鞋，应该知道,使用Promise就可以完全解决这个问题。 这里，我们使用Promise对上面进行代码进行重构

var loadJs = (function() {        var script = document.createElement('script');        if (script.readyState) {            return function(url) {                return new Promise(function(res, rej) {
                    script = document.createElement('script');
                    script.src = url;                    document.body.appendChild(script);
                    script.onreadystatechange = function() {                        if (script.readyState == "loaded" ||
                            script.readyState == "complete") {
                            script.onreadystatechange = null; //解除引用
                            res();
                        }
                    };
                })
            }
        } else {            return function(url) {                return new Promise(function(res, rej) {
                    script = document.createElement('script');
                    script.src = url;                    document.body.appendChild(script);
                    script.onload = function() {
                        res();
                    };
                })
            }
        }
    })();

接着，我们来调用代码看看:

 loadJs('http://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/jquery/2.0.0/jquery.min.js')
    .then(function(){
        return loadJs('./js/loader01.js');
    }).then(function(){
        console.log("finish loading");
    })

结果是:

那如果我们想并行加载的话，怎么办呢？ 很简单使用Promise提供的all函数就可以了.
show u the code:

Promise.all([loadJs('http://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/jquery/2.0.0/jquery.min.js'),loadJs('./js/loader01.js')])

结果为:

 平时，我们加载模块的时候，就可以使用Promise来进行练习，这样可以减少很多不必要的逻辑代码。