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  • JS性能优化——加载和执行

    JavaScript 在浏览器中的性能,可以认为是开发者所面临得最严重的可用性问题。这个问题因JavaScript的阻塞特性变得复杂,

    也就是说当浏览器在执行JavaScript代码时,不能同时做其他任何事情

    多数浏览器使用单一进程来处理用户界面(UI)的刷新和JavaScript脚本执行,所以同一时刻只能做一件事。

    JavaScript执行过程耗时越久,浏览器等待响应的时间就越长。

    每次<script>标签出现都霸道的让页面等待脚本的解析和执行。

    脚本位置

      将脚本放在底部:推荐将所有的<script>标签尽可能的放到<body>标签的底部,以尽量减少对整个页面下载的影响

      

    脚本数量

      限制内嵌脚本的数量:由于每个<script>标签初始下载时都会阻塞页面渲染,所以减少页面包含的<script>标签数量有助于改善这一情况。这不仅仅针对外链脚本,内嵌脚本的数量也同样需要显示。浏览器在解析HTML页面的过程中没遇到一个<script>标签,都会因执行脚本而导致一定的延时。因此最小化延迟时间将会明显改善页面的总体性能。

      同时Steve Souder还发现,把一段内嵌脚本放在引用外链样式表的<link>标签之后会导致页面阻塞去等待样式表的下载。因此永远不要把内嵌脚本紧跟在<link>标签后面

      另外,下载一个100KB的文件将比下载4个25KB的文件更快。也就是说,减少页面中外链脚本文件的数量将会改善性能。可以把多个文件合并成一个,这样只需要引用一个<script>标签,减少性能消耗。

     无阻塞的脚本

      减少JavaScript文件大小和限制HTTP请求数有时候远远不够,WEB功能越丰富,所需要的JavaScript代码就越多,所以精简源代码并不总是可行,尽管下载单个较大的JavaScript文件只产生了一次HTTP请求,却会锁死浏览器一大段时间。这种情况下需要向页面上逐步的加载JavaScript文件,这样做在某种程度上来说不会阻塞浏览器。

      无阻塞脚本:在页面加载完成后才加载JavaScript代码。意味着在window对象的load事件触发后再下载脚本【defer和async】 

     延迟的脚本

    HTML4为<script>标签定义了扩展属性:defer。Defer属性指明本元素所含的脚本不会修改DOM,因此代码能安全的执行。该属性只有IE4和Firefox3.5+的浏览器支持,所以它不是一个理想的跨浏览器解决方案。其他浏览器中defer会被直接忽略。

    defer受限:低版本IE浏览器不支持,如今所有的主流浏览器都已经实现对defer属性的支持,W3C规定:defer属性仅当src属性声明时才生效。

    使用方法:

    <script type = "text/javascript" src = "file1.js" defer></script>
    或者
    <body>
      <script defer>
        alert("defer");
      </script>
      <script>
        alert("script");
      </script>
      <script>
        window.onload = function(){
         alert("load");
        }
      </script>
    </body>
    //在支持defer的浏览器中,弹出的顺序是“script”,“defer”,“load”。注意:带有defer属性<script>元素不是跟在第二个后边执行,而是在onload事件处理器执行之前被调用

       async:HTML5中引入的async属性,用于异步加载脚本。async与defer都是采用并行下载,在下载过程中不会产生阻塞。

          区别在于执行时机,async是加载完成后自动执行,而defer是需要等待页面完成后执行。

    动态脚本元素

     由于文档对象模型DOM的存在,可以用JavaScript动态创建HTML中的几乎所有内容。

    <script>的元素下载过程中,readyState属性有五种取值,其中“loaded”和“complete”是最常用的状态。

    IE在标识最终状态的readyState的值时并不一致,有时候达到loaded状态 ,有时候达到complete状态。所以使用readystatechange事件的最靠谱方式就是同时检查这两种状态,只要触发其中一个就删除事件处理器。(以确保事件不会被处理两次)

    下边的函数封装了标准及IE特有的实现方法:

    function loadScript(url,callback){
        var script = document.creatElement("script");
        script.type = "text/script";
        
        if(script.readyState){    //IE
          script.onreadystatechange = function(){
          if(script.readyState == "loaded" || script.readyState == "complete"){
            script.onreadystatechange = null;
            callback();
          }
        } }else{  //其他浏览器
         script.onload = function(){
            callback();
         }
       }
      script.src = url;
      document.getElementsByTagName("head")[0].appendChild(script); }

    如果需要你可以动态加载尽可能多的javaScript文件到页面上,但是一定要考虑文件的加载顺序。在所有主流浏览器中,只有Firefox和Opera能保证脚本会按照你指定的顺序执行,其他浏览器将会按照从服务端返回的顺序下载和执行代码,你可以将下载操作串联起来以保证下载顺序:

    loadScript("file1",function(){
        loadScript("file2",function(){
            loadScript("file3",function(){
                alert("All files are loaded!!");
        })
      })
    })

    弊端:如果需要下载很多的文件,这个方案就会带来一点管理上的麻烦。

      如果多个文件的下载顺序很重要,最好的做法就是把他们按正确的顺序合并成一个文件。下载这个文件就能一次获得所有的代码(这个过程是异步的,文件大一点也不会有影响)

      动态脚本加载凭借着它在浏览器兼容性和易用的优势,成为最通用的无阻塞加载解决方案。

     XMLHttpResquest脚本注入

    另一种无阻塞加载脚本的方法是使用XMLHttpResquest(XHR)对象获取脚本并注入页面中。

    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.reaponseText;
                    document.body.appendChild(script);
            }
      }  
    }    
    xhr.send(null);

    发送get请求获取“file1.js”文件,事件处理函数onReadyStateChange检查readyState是否为4,同时校验HTTP状态码是否有效(2XX表示有效响应,304意味着是从缓存读取)

    然后创建<script>元素,并设置属性。一旦新创建的元素被添加到页面,代码会立刻执行然后准备就绪。

    优点:你可以下载JavaScript代码但不立即执行,由于代码是在<script>标签之外返回的,因此它下载之后不会自动执行,这使得你可以把脚本的执行推迟到你准备好的时候,

       同样的代码在所有主流浏览器中无一例外都能正常工作。

    局限性:JavaScript文件必须与所请求的页面处于相同的域,这意味着JavaScript文件不能从CDN上下载,因此大型Web应用不会采用XHR脚本注入技术

    推荐的无阻塞模式

    向页面添加大量JavaScript的推荐做法只需两步:先添加动态加载所需的代码,然后加载初始化页面所需的剩下的代码。因为第一部分的代码尽量精简,甚至可能只包含loadScript()函数,它下载执行都很快,所以不会对页面有太多影响。一旦初始代码就位,就用它来加载剩余的JavaScript。

    <script type="text/javascript" src = "loader.js">
    <script type="text/javascript">
        loadScript("the-rest.js",function(){
            Application.init();
        });
    </script>

    把这段代码放在</body>闭合标签之前。

    好处:确保了JavaScript执行过程中不会阻碍页面其他内容的显示。其次,当第二个JavaScript文件完成下载时,应用所需的所有DOM结构已经创建完毕,并做好了交互准备,从而避免了需要另一个事件(比如window.onload)来检测页面是否准备好。

    当然可以把loadScript()函数直接嵌入页面,省去了加载<script type="text/javascript" src = "loader.js">时的一次http请求。

     YUI3的方法:没看明白...

     LazyLoad类库

    雅虎的工程师创建了一个更为通用的延迟加载工具:LazyLoad(源代码:http://github.com/rgrove/lazyload/)。LazyLoad是loadScript()函数的增强版。

    <script type="text/javascript" src = "lazyload.min.js">
    <script type="text/javascript">
        LazyLoad.js("the-rest.js",function(){
            Application.init();
        });
    </script>
    
    //LazyLoad支持下载多个JavaScript文件,需要传入一个URL数组
    
    <script type="text/javascript" src = "lazyload.min.js">
    <script type="text/javascript">
        LazyLoad.js(["the-rest.js","last-file.js"],function(){
            Application.init();
        });
    </script>

    分析:尽管这种无阻塞的方式可以动态加载很多文件,但是建议尽量减少文件数。因为每个文件的下载都是一个独立的http请求,而且回调函数会等待所有文件都下载完成后才会执行

    LABjs

    LABjs(http://labjs.com)可以进行链式调用

    <script type="text/javascript" src = "lab.js">
    <script type="text/javascript">
        $LAB.script("first-file.js")
        
    .script("the-rest.js")
         .wait(function(){
            Application.init();
        });
    </script>

    为了保证first-file.js在the-rest.js的代码前执行,需要再第一个script()方法后调用wait():

    <script type="text/javascript" src = "lab.js">
    <script type="text/javascript">
        $LAB.script("first-file.js").wait()
        .script("the-rest.js")
        .wait(function(){ 
          Application.init(); 
        }); 
    </script>

    尽管是并行下载,但是first-file.js中的代码肯定能在the-rest.js前面执行。

    小结:

    1、</body>闭合标签之前,将所有的<script>标签放在页面底部。能确保在脚本执行前页面已经完成了渲染

    2、合并脚本,页面中的<script>标签越少,加载也就越快,响应也就越迅速。无论外链文件还是内嵌脚本都是如此。

    3、有多种无阻塞下载JavaScript的方法

      使用<script>标签的defer属性

      使用动态创建的<script>元素来下载并执行代码

      使用XHR对象下载JavaScript代码并注入页面中

    通过以上策略,可以极大的提高那些需要使用大量JavaScript的Web应用的实际性能

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