[转]Javascript 异步加载详解

本文总结一下浏览器在 javascript 的加载方式。
关键词:异步加载(async loading),延迟加载(lazy loading),延迟执行(lazy execution),async 属性, defer 属性

一、同步加载与异步加载的形式

1. 同步加载

我们平时最常使用的就是这种同步加载形式:

<script src="http://yourdomain.com/script.js"></script>

同步模式,又称阻塞模式,会阻止浏览器的后续处理,停止了后续的解析,因此停止了后续的文件加载(如图像)、渲染、代码执行。
js 之所以要同步执行,是因为 js 中可能有输出 document 内容、修改dom、重定向等行为,所以默认同步执行才是安全的。
以前的一般建议是把<script>放在页面末尾</body>之前,这样尽可能减少这种阻塞行为,而先让页面展示出来。

简单说:加载的网络 timeline 是瀑布模型,而异步加载的 timeline 是并发模型。

2. 常见异步加载(Script DOM Element)

(function() {
     var s = document.createElement('script');
     s.type = 'text/javascript';
     s.async = true;
     s.src = 'http://yourdomain.com/script.js';
     var x = document.getElementsByTagName('script')[0];
     x.parentNode.insertBefore(s, x);
 })();

异步加载又叫非阻塞,浏览器在下载执行 js 同时,还会继续进行后续页面的处理。

这种方法是在页面中<script>标签内,用 js 创建一个 script 元素并插入到 document 中。这样就做到了非阻塞的下载 js 代码。
async属性是HTML5中新增的异步支持,见后文解释,加上好(不加也不影响)。
此方法被称为 Script DOM Element 法,不要求 js 同源。
将js代码包裹在匿名函数中并立即执行的方式是为了保护变量名泄露到外部可见,这是很常见的方式,尤其是在 js 库中被普遍使用。

例如 Google Analytics 和 Google+ Badge 都使用了这种异步加载代码:

(function() {
     var ga = document.createElement('script'); ga.type = 'text/javascript'; ga.async = true;
     ga.src = ('https:' == document.location.protocol ? 'https://ssl' : 'http://www') + '.google-analytics.com/ga.js';
     var s = document.getElementsByTagName('script')[0]; s.parentNode.insertBefore(ga, s);
 })();

(function()

    {var po = document.createElement("script");
    po.type = "text/javascript"; po.async = true;po.src = "https://apis.google.com/js/plusone.js";
    var s = document.getElementsByTagName("script")[0];
    s.parentNode.insertBefore(po, s);
 })();

但是,这种加载方式在加载执行完之前会阻止 onload 事件的触发,而现在很多页面的代码都在 onload 时还要执行额外的渲染工作等,所以还是会阻塞部分页面的初始化处理。

3. onload 时的异步加载

(function() {
     function async_load(){
         var s = document.createElement('script');
         s.type = 'text/javascript';
         s.async = true;
         s.src = 'http://yourdomain.com/script.js';
         var x = document.getElementsByTagName('script')[0];
         x.parentNode.insertBefore(s, x);
     }
     if (window.attachEvent)
         window.attachEvent('onload', async_load);
     else
         window.addEventListener('load', async_load, false);
 })();

这和前面的方式差不多,但关键是它不是立即开始异步加载 js ,而是在 onload 时才开始异步加载。这样就解决了阻塞 onload 事件触发的问题。
补充:DOMContentLoaded 与 OnLoad 事件
DOMContentLoaded : 页面(document)已经解析完成,页面中的dom元素已经可用。但是页面中引用的图片、subframe可能还没有加载完。
OnLoad:页面的所有资源都加载完毕(包括图片)。浏览器的载入进度在这时才停止。
这两个时间点将页面加载的timeline分成了三个阶段。

4.异步加载的其它方法

由于Javascript的动态特性,还有很多异步加载方法:

  • XHR Eval
  • XHR Injection
  • Script in Iframe
  • Script Defer
  • document.write Script Tag
  • 还有一种方法是用 setTimeout 延迟0秒 与 其它方法组合。

XHR Eval :通过 ajax 获取js的内容,然后 eval 执行。

var xhrObj = getXHRObject();
 xhrObj.onreadystatechange =
   function() {
     if ( xhrObj.readyState != 4 ) return;
     eval(xhrObj.responseText);
   };
 xhrObj.open('GET', 'A.js', true);
 xhrObj.send('');

Script in Iframe:创建并插入一个iframe元素,让其异步执行 js 。

var iframe = document.createElement('iframe');
 document.body.appendChild(iframe);
 var doc = iframe.contentWindow.document;
 doc.open().write('<body onload="insertJS()">');
 doc.close();

GMail Mobile:页内 js 的内容被注释,所以不会执行,然后在需要的时候,获取script元素中 text 内容,去掉注释后 eval 执行。

<script type="text/javascript">
 /*
 var ...
 */
 </script>

详见参考资料中2010年的Velocity 大会 Steve Souders 和淘宝的那两个讲义。

二、async 和 defer 属性

1. defer 属性

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

defer属性声明这个脚本中将不会有 document.write 或 dom 修改。
浏览器将会并行下载 file.js 和其它有 defer 属性的script,而不会阻塞页面后续处理。
defer属性在IE 4.0中就实现了,超过13年了!Firefox 从 3.5 开始支持defer属性 。
注:所有的defer 脚本保证是按顺序依次执行的。

2. async 属性

<script src="file.js" async></script>

async属性是HTML5新增的。作用和defer类似,但是它将在下载后尽快执行,不能保证脚本会按顺序执行。它们将在onload 事件之前完成。
Firefox 3.6、Opera 10.5、IE 9 和 最新的Chrome 和 Safari 都支持 async 属性。可以同时使用 async 和 defer,这样IE 4之后的所有 IE 都支持异步加载。

3. 详细解释

<script> 标签在 HTML 4.01 与 HTML5 的区别:

  • type 属性在HTML 4中是必须的,在HTML5中是可选的。
  • async 属性是HTML5中新增的。
  • 个别属性(xml:space)在HTML5中不支持。

说明:

  1. 没有 async 属性,script 将立即获取(下载)并执行,然后才继续后面的处理,这期间阻塞了浏览器的后续处理。
  2. 如果有 async 属性,那么 script 将被异步下载并执行,同时浏览器继续后续的处理。
  3. HTML4中就有了