你不知道的 script 标签的 defer 与 async 属性

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前言

在面试的时候，经常会遇到一道经典的面试题：

如何优化网页加载速度？

常规的回答中总会有一条：

把 css 文件放在页面顶部，把 js 文件放在页面底部。

那么，为什么要把 js 文件放在页面的最底部呢？

我们先来看下这段代码：

<!DOCTYPE html>
<html lang="zh"><head><title>Hi</title><script>console.log("Howdy ~");</script><script src="https://unpkg.com/vue@3.2.41/dist/vue.global.js"></script><script src="https://unpkg.com/vue-router@4.1.5/dist/vue-router.global.js"></script></head><body>Hello 👋🏻 ~</body>
</html>

他的执行顺序是：

在控制台打印：Howdy ~
请求并执行 vue.global.js
请求并执行 vue-router.global.js
在页面中展示：Hello 👋🏻 ~
触发 DOMContentLoaded^[1] 事件

script 加载逻辑

浏览器的解析规则是：如果遇到 script 标签，则暂停构建 DOM，转而开始执行 script 标签，如果是外部 script^[2]，那么浏览器还需要一直等待其「下载」并「执行」后，再继续解析后面的 HTML。

如果请求并执行「vue.global.js」需要 3 秒，「vue-router.global.js」需要 2 秒，那么页面中的 Hello 👋🏻 ~，则至少需要 5 秒以上才会展示出来。

可以看到，script 标签会阻塞浏览器解析 HTML，如果把 script 都放在 head 中，在网络不佳的情况下，就会导致页面长期处于白屏状态。

在很久以前，一般都是将这些外联脚本，放在 body 标签的最后面，确保先解析展示 body 中的内容，然后再一个个请求执行这些外联脚本。

那有没有其他更优雅的解决方案呢？

答案是肯定的，现在 script 标签新增了 2 个属性：defer 和 async，就是为了解决此类问题，提升页面性能的。

`<script defer>`

先看一下 MDN 上的解释：

这个布尔属性被设定用来通知浏览器该脚本将在文档完成解析后，触发 DOMContentLoaded 事件前执行。
有 defer 属性的脚本会阻止 DOMContentLoaded 事件，直到脚本被加载并且解析完成。

文档是直接总结了他的特性，我们先看看下面的代码，展开说说细节，加深一下理解。

<!DOCTYPE html>
<html lang="zh"><head><title>Hi</title><script>console.log("Howdy ~");</script><script defer src="https://unpkg.com/vue@3.2.41/dist/vue.global.js"></script><script defer src="https://unpkg.com/vue-router@4.1.5/dist/vue-router.global.js"></script></head><body>Hello 👋🏻 ~</body>
</html>

他的执行顺序是：

在控制台打印：Howdy ~
在页面中展示：Hello 👋🏻 ~
请求并执行 vue.global.js
请求并执行 vue-router.global.js
触发 DOMContentLoaded^[3] 事件

script defer 加载逻辑

如果在 script 标签上设置了 defer 属性，那么在浏览器解析到这里时，会默默的在后台开始下载此脚本，并继续解析后面的 HTML，并不会阻塞解析操作。

等到 HTML 解析完成之后，浏览器会立即执行后台下载的脚本，脚本执行完成之后，才会触发 DOMContentLoaded 事件。

看起来还是蛮好理解的吧？咱们再来讨论 2 个小细节：

Q1： 如果 HTML 解析完成之后，设置了 defer 属性的脚本还没下载完成，会怎样？

A1： 浏览器会等脚本下载完成之后，再执行此脚本，执行完成之后，再触发 DOMContentLoaded 事件。

Q2： 如果有多个设置了 defer 属性的脚本，那浏览器会如何处理？

A2： 浏览器会并行的在后台下载这些脚本，等 HTML 解析完成，并且所有脚本下载完成之后，再按照他们在 HTML 中出现的相对顺序执行，等所有脚本执行完成之后，再触发 DOMContentLoaded 事件。

最佳实践：

建议所有的外联脚本都默认设置此属性，因为他不会阻塞 HTML 解析，可以并行下载 JavaScript 资源，还可以按照他们在 HTML 中的相对顺序执行，确保有依赖关系的脚本运行时，不会缺少依赖。

在 SPA 的应用中，可以考虑把所有的 script 标签加上 defer 属性，并且放到 body 的最后面。在现代浏览器中，可以并行下载提升速度，也可以确保在老浏览器中，不阻塞浏览器解析 HTML，起到降级的作用。

注意：

defer 属性仅适用于外部脚本，如果 script 脚本没有 src，则会忽略 defer 特性。
defer 属性对模块脚本（script type='module'^[4]）无效，因为模块脚本就是以 defer 的形式加载的。

`<script async>`

按照惯例，先看一下 MDN 上的解释：

对于普通脚本，如果存在 async 属性，那么普通脚本会被并行请求，并尽快解析和执行。
对于模块脚本，如果存在 async 属性，那么脚本及其所有依赖都会在延缓队列中执行，因此它们会被并行请求，并尽快解析和执行。
该属性能够消除解析阻塞的 Javascript。
解析阻塞的 Javascript 会导致浏览器必须加载并且执行脚本，之后才能继续解析。

感觉这段描述的已经蛮清晰了，不过咱们还是先看看下面的代码，展开说说细节，加深一下理解。

<!DOCTYPE html>
<html lang="zh"><head><title>Hi</title><script>console.log("Howdy ~");</script><script async src="https://google-analytics.com/analytics.js"></script><script async src="https://ads.google.cn/ad.js"></script></head><body>Hello 👋🏻 ~</body>
</html>

他的执行顺序是：

在控制台打印：Howdy ~
并行请求 analytics.js 和 ad.js
在页面中展示：Hello 👋🏻 ~
根据网络的实际情况，以下几项会无序执行
- 执行 analytics.js（下载完后，立即执行）
- 执行 ad.js（下载完后，立即执行）
- 触发 DOMContentLoaded 事件（可能在在上面 2 个脚本之前，之间，之后触发）