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JavaScript代碼只有嵌入網(wǎng)頁(yè),才能在用戶瀏覽器網(wǎng)頁(yè)時(shí)運(yùn)行。
網(wǎng)頁(yè)中嵌入JavaScript代碼,主要有四種方法。
<script>
標(biāo)簽:代碼嵌入網(wǎng)頁(yè)<script>
標(biāo)簽:加載外部腳本onclick
或者onmouseover
javascript:
協(xié)議的方式,執(zhí)行JavaScript代碼后兩種方法用得很少,常用的是前兩種方法。由于內(nèi)容(HTML代碼)和行為代碼(JavaScript)應(yīng)該分離,所以第一種方法應(yīng)當(dāng)謹(jǐn)慎使用。
通過<script>
標(biāo)簽,可以直接將JavaScript代碼嵌入網(wǎng)頁(yè)。
<script>
console.log('Hello World');
</script>
<script>
標(biāo)簽有一個(gè)type
屬性,用來(lái)指定腳本類型。對(duì)JavaScript腳本來(lái)說,type
屬性可以設(shè)為兩種值。
text/javascript
:這是默認(rèn)值,也是歷史上一貫設(shè)定的值。如果你省略type
屬性,默認(rèn)就是這個(gè)值。對(duì)于老式瀏覽器,設(shè)為這個(gè)值比較好。application/javascript
:對(duì)于較新的瀏覽器,建議設(shè)為這個(gè)值。<script type="application/javascript">
console.log('Hello World');
</script>
由于<script>
標(biāo)簽?zāi)J(rèn)就是JavaScript代碼。所以,嵌入JavaScript腳本時(shí),type
屬性也可以省略。
如果type
屬性的值,瀏覽器不認(rèn)識(shí),那么它不會(huì)執(zhí)行其中的代碼。利用這一點(diǎn),可以在<script>
標(biāo)簽之中嵌入任意的文本內(nèi)容,然后加上一個(gè)瀏覽器不認(rèn)識(shí)的type
屬性即可。
<script id="mydata" type="x-custom-data">
console.log('Hello World');
</script>
上面的代碼,瀏覽器不會(huì)執(zhí)行,也不會(huì)顯示它的內(nèi)容,因?yàn)椴徽J(rèn)識(shí)它的type
屬性。但是,這個(gè)<script>
節(jié)點(diǎn)依然存在于DOM之中,可以使用<script>
節(jié)點(diǎn)的text
屬性讀出它的內(nèi)容。
document.getElementById('mydata').text
// "
// console.log('Hello World');
// "
<script>
標(biāo)簽也可以指定加載外部的腳本文件。
<script src="example.js"></script>
如果腳本文件使用了非英語(yǔ)字符,還應(yīng)該注明編碼。
<script charset="utf-8" src="example.js"></script>
所加載的腳本必須是純的 JavaScript 代碼,不能有HTML
代碼和<script>
標(biāo)簽。
加載外部腳本和直接添加代碼塊,這兩種方法不能混用。下面代碼的console.log
語(yǔ)句直接被忽略。
<script charset="utf-8" src="example.js">
console.log('Hello World!');
</script>
為了防止攻擊者篡改外部腳本,script
標(biāo)簽允許設(shè)置一個(gè)integrity
屬性,寫入該外部腳本的Hash簽名,用來(lái)驗(yàn)證腳本的一致性。
<script src="/assets/application.js"
integrity="sha256-TvVUHzSfftWg1rcfL6TIJ0XKEGrgLyEq6lEpcmrG9qs=">
</script>
上面代碼中,script
標(biāo)簽有一個(gè)integrity
屬性,指定了外部腳本/assets/application.js
的SHA265簽名。一旦有人改了這個(gè)腳本,導(dǎo)致SHA265簽名不匹配,瀏覽器就會(huì)拒絕加載。
某些HTML元素的事件屬性(比如onclick
和onmouseover
),可以寫入JavaScript代碼。當(dāng)指定事件發(fā)生時(shí),就會(huì)調(diào)用這些代碼。
<div onclick="alert('Hello')"></div>
上面的事件屬性代碼只有一個(gè)語(yǔ)句。如果有多個(gè)語(yǔ)句,用分號(hào)分隔即可。
URL支持javascript:
協(xié)議,調(diào)用這個(gè)URL時(shí),就會(huì)執(zhí)行JavaScript代碼。
<a href="javascript:alert('Hello')"></a>
瀏覽器的地址欄也可以執(zhí)行javascipt:
協(xié)議。將javascript:alert('Hello')
放入地址欄,按回車鍵,就會(huì)跳出提示框。
如果JavaScript代碼返回一個(gè)字符串,瀏覽器就會(huì)新建一個(gè)文檔,展示這個(gè)字符串的內(nèi)容,原有文檔的內(nèi)容都會(huì)消失。
<a href="javascript:new Date().toLocaleTimeString();">
What time is it?
</a>
上面代碼中,用戶點(diǎn)擊鏈接以后,會(huì)打開一個(gè)新文檔,里面有當(dāng)前時(shí)間。
如果返回的不是字符串,那么瀏覽器不會(huì)新建文檔,也不會(huì)跳轉(zhuǎn)。
<a href="javascript:console.log(new Date().toLocaleTimeString())">
What time is it?
</a>
上面代碼中,用戶點(diǎn)擊鏈接后,網(wǎng)頁(yè)不會(huì)跳轉(zhuǎn),只會(huì)在控制臺(tái)顯示當(dāng)前時(shí)間。
javascript:
協(xié)議的常見用途是書簽?zāi)_本Bookmarklet。由于瀏覽器的書簽保存的是一個(gè)網(wǎng)址,所以javascript:
網(wǎng)址也可以保存在里面,用戶選擇這個(gè)書簽的時(shí)候,就會(huì)在當(dāng)前頁(yè)面執(zhí)行這個(gè)腳本。為了防止書簽替換掉當(dāng)前文檔,可以在腳本最后返回void 0
。
瀏覽器加載JavaScript腳本,主要通過<script>
標(biāo)簽完成。正常的網(wǎng)頁(yè)加載流程是這樣的。
<script>
標(biāo)簽<script>
標(biāo)簽引用了外部腳本,就下載該腳本,否則就直接執(zhí)行加載外部腳本時(shí),瀏覽器會(huì)暫停頁(yè)面渲染,等待腳本下載并執(zhí)行完成后,再繼續(xù)渲染。原因是JavaScript可以修改DOM(比如使用document.write
方法),所以必須把控制權(quán)讓給它,否則會(huì)導(dǎo)致復(fù)雜的線程競(jìng)賽的問題。
如果外部腳本加載時(shí)間很長(zhǎng)(比如一直無(wú)法完成下載),就會(huì)造成網(wǎng)頁(yè)長(zhǎng)時(shí)間失去響應(yīng),瀏覽器就會(huì)呈現(xiàn)“假死”狀態(tài),這被稱為“阻塞效應(yīng)”。
為了避免這種情況,較好的做法是將<script>
標(biāo)簽都放在頁(yè)面底部,而不是頭部。這樣即使遇到腳本失去響應(yīng),網(wǎng)頁(yè)主體的渲染也已經(jīng)完成了,用戶至少可以看到內(nèi)容,而不是面對(duì)一張空白的頁(yè)面。
如果某些腳本代碼非常重要,一定要放在頁(yè)面頭部的話,最好直接將代碼嵌入頁(yè)面,而不是連接外部腳本文件,這樣能縮短加載時(shí)間。
將腳本文件都放在網(wǎng)頁(yè)尾部加載,還有一個(gè)好處。在DOM結(jié)構(gòu)生成之前就調(diào)用DOM,JavaScript會(huì)報(bào)錯(cuò),如果腳本都在網(wǎng)頁(yè)尾部加載,就不存在這個(gè)問題,因?yàn)檫@時(shí)DOM肯定已經(jīng)生成了。
<head>
<script>
console.log(document.body.innerHTML);
</script>
</head>
<body>
</body>
上面代碼執(zhí)行時(shí)會(huì)報(bào)錯(cuò),因?yàn)榇藭r(shí)document.body
元素還未生成。
一種解決方法是設(shè)定DOMContentLoaded
事件的回調(diào)函數(shù)。
<head>
<script>
document.addEventListener(
'DOMContentLoaded',
function (event) {
console.log(document.body.innerHTML);
}
);
</script>
</head>
另一種解決方法是,使用<script>
標(biāo)簽的onload
屬性。當(dāng)<script>
標(biāo)簽指定的外部腳本文件下載和解析完成,會(huì)觸發(fā)一個(gè)load事件,可以把所需執(zhí)行的代碼,放在這個(gè)事件的回調(diào)函數(shù)里面。
<script src="jquery.min.js" onload="console.log(document.body.innerHTML)">
</script>
但是,如果將腳本放在頁(yè)面底部,就可以完全按照正常的方式寫,上面兩種方式都不需要。
<body>
<!-- 其他代碼 -->
<script>
console.log(document.body.innerHTML);
</script>
</body>
如果有多個(gè)script
標(biāo)簽,比如下面這樣。
<script src="a.js"></script>
<script src="b.js"></script>
瀏覽器會(huì)同時(shí)并行下載a.js
和b.js
,但是,執(zhí)行時(shí)會(huì)保證先執(zhí)行a.js
,然后再執(zhí)行b.js
,即使后者先下載完成,也是如此。也就是說,腳本的執(zhí)行順序由它們?cè)陧?yè)面中的出現(xiàn)順序決定,這是為了保證腳本之間的依賴關(guān)系不受到破壞。當(dāng)然,加載這兩個(gè)腳本都會(huì)產(chǎn)生“阻塞效應(yīng)”,必須等到它們都加載完成,瀏覽器才會(huì)繼續(xù)頁(yè)面渲染。
Gecko和Webkit引擎在網(wǎng)頁(yè)被阻塞后,會(huì)生成第二個(gè)線程解析文檔,下載外部資源,但是不會(huì)修改DOM,網(wǎng)頁(yè)還是處于阻塞狀態(tài)。
解析和執(zhí)行CSS,也會(huì)產(chǎn)生阻塞。Firefox會(huì)等到腳本前面的所有樣式表,都下載并解析完,再執(zhí)行腳本;Webkit則是一旦發(fā)現(xiàn)腳本引用了樣式,就會(huì)暫停執(zhí)行腳本,等到樣式表下載并解析完,再恢復(fù)執(zhí)行。
此外,對(duì)于來(lái)自同一個(gè)域名的資源,比如腳本文件、樣式表文件、圖片文件等,瀏覽器一般最多同時(shí)下載六個(gè)(IE11允許同時(shí)下載13個(gè))。如果是來(lái)自不同域名的資源,就沒有這個(gè)限制。所以,通常把靜態(tài)文件放在不同的域名之下,以加快下載速度。
為了解決腳本文件下載阻塞網(wǎng)頁(yè)渲染的問題,一個(gè)方法是加入defer
屬性。
<script src="a.js" defer></script>
<script src="b.js" defer></script>
上面代碼中,只有等到DOM加載完成后,才會(huì)執(zhí)行a.js
和b.js
。
defer
的運(yùn)行流程如下。
defer
屬性的script
標(biāo)簽script
標(biāo)簽中的外部腳本有了defer
屬性,瀏覽器下載腳本文件的時(shí)候,不會(huì)阻塞頁(yè)面渲染。下載的腳本文件在DOMContentLoaded
事件觸發(fā)前執(zhí)行(即剛剛讀取完</html>
標(biāo)簽),而且可以保證執(zhí)行順序就是它們?cè)陧?yè)面上出現(xiàn)的順序。
對(duì)于內(nèi)置而不是加載外部腳本的script
標(biāo)簽,以及動(dòng)態(tài)生成的script
標(biāo)簽,defer
屬性不起作用。另外,使用defer
加載的外部腳本不應(yīng)該使用document.write
方法。
解決“阻塞效應(yīng)”的另一個(gè)方法是加入async
屬性。
<script src="a.js" async></script>
<script src="b.js" async></script>
async
屬性的作用是,使用另一個(gè)進(jìn)程下載腳本,下載時(shí)不會(huì)阻塞渲染。
async
屬性的script
標(biāo)簽script
標(biāo)簽中的外部腳本async
屬性可以保證腳本下載的同時(shí),瀏覽器繼續(xù)渲染。需要注意的是,一旦采用這個(gè)屬性,就無(wú)法保證腳本的執(zhí)行順序。哪個(gè)腳本先下載結(jié)束,就先執(zhí)行那個(gè)腳本。另外,使用async
屬性的腳本文件中,不應(yīng)該使用document.write
方法。
defer
屬性和async
屬性到底應(yīng)該使用哪一個(gè)?
一般來(lái)說,如果腳本之間沒有依賴關(guān)系,就使用async
屬性,如果腳本之間有依賴關(guān)系,就使用defer
屬性。如果同時(shí)使用async
和defer
屬性,后者不起作用,瀏覽器行為由async
屬性決定。
除了靜態(tài)的script
標(biāo)簽,還可以動(dòng)態(tài)生成script
標(biāo)簽,然后加入頁(yè)面,從而實(shí)現(xiàn)腳本的動(dòng)態(tài)加載。
['a.js', 'b.js'].forEach(function(src) {
var script = document.createElement('script');
script.src = src;
document.head.appendChild(script);
});
這種方法的好處是,動(dòng)態(tài)生成的script
標(biāo)簽不會(huì)阻塞頁(yè)面渲染,也就不會(huì)造成瀏覽器假死。但是問題在于,這種方法無(wú)法保證腳本的執(zhí)行順序,哪個(gè)腳本文件先下載完成,就先執(zhí)行哪個(gè)。
如果想避免這個(gè)問題,可以設(shè)置async屬性為false
。
['a.js', 'b.js'].forEach(function(src) {
var script = document.createElement('script');
script.src = src;
script.async = false;
document.head.appendChild(script);
});
上面的代碼依然不會(huì)阻塞頁(yè)面渲染,而且可以保證b.js
在a.js
后面執(zhí)行。不過需要注意的是,在這段代碼后面加載的腳本文件,會(huì)因此都等待b.js
執(zhí)行完成后再執(zhí)行。
我們可以把上面的寫法,封裝成一個(gè)函數(shù)。
(function() {
var scripts = document.getElementsByTagName('script')[0];
function load(url) {
var script = document.createElement('script');
script.async = true;
script.src = url;
scripts.parentNode.insertBefore(script, scripts);
}
load('//apis.google.com/js/plusone.js');
load('//platform.twitter.com/widgets.js');
load('//s.thirdpartywidget.com/widget.js');
}());
上面代碼中,async
屬性設(shè)為true
,是因?yàn)榧虞d的腳本沒有互相依賴關(guān)系。而且,這樣就不會(huì)造成堵塞。
如果想為動(dòng)態(tài)加載的腳本指定回調(diào)函數(shù),可以使用下面的寫法。
function loadScript(src, done) {
var js = document.createElement('script');
js.src = src;
js.onload = function() {
done();
};
js.onerror = function() {
done(new Error('Failed to load script ' + src));
};
document.head.appendChild(js);
}
此外,動(dòng)態(tài)嵌入還有一個(gè)地方需要注意。動(dòng)態(tài)嵌入必須等待CSS文件加載完成后,才會(huì)去下載外部腳本文件。靜態(tài)加載就不存在這個(gè)問題,script
標(biāo)簽指定的外部腳本文件,都是與CSS文件同時(shí)并發(fā)下載的。
如果不指定協(xié)議,瀏覽器默認(rèn)采用HTTP協(xié)議下載。
<script src="example.js"></script>
上面的example.js
默認(rèn)就是采用HTTP協(xié)議下載,如果要采用HTTPS協(xié)議下載,必需寫明(假定服務(wù)器支持)。
<script src="https://example.js"></script>
但是有時(shí)我們會(huì)希望,根據(jù)頁(yè)面本身的協(xié)議來(lái)決定加載協(xié)議,這時(shí)可以采用下面的寫法。
<script src="http://example.js"></script>
瀏覽器的核心是兩部分:渲染引擎和JavaScript解釋器(又稱JavaScript引擎)。
渲染引擎的主要作用是,將網(wǎng)頁(yè)代碼渲染為用戶視覺可以感知的平面文檔。
不同的瀏覽器有不同的渲染引擎。
渲染引擎處理網(wǎng)頁(yè),通常分成四個(gè)階段。
以上四步并非嚴(yán)格按順序執(zhí)行,往往第一步還沒完成,第二步和第三步就已經(jīng)開始了。所以,會(huì)看到這種情況:網(wǎng)頁(yè)的HTML代碼還沒下載完,但瀏覽器已經(jīng)顯示出內(nèi)容了。
渲染樹轉(zhuǎn)換為網(wǎng)頁(yè)布局,稱為“布局流”(flow);布局顯示到頁(yè)面的這個(gè)過程,稱為“繪制”(paint)。它們都具有阻塞效應(yīng),并且會(huì)耗費(fèi)很多時(shí)間和計(jì)算資源。
頁(yè)面生成以后,腳本操作和樣式表操作,都會(huì)觸發(fā)重流(reflow)和重繪(repaint)。用戶的互動(dòng),也會(huì)觸發(fā),比如設(shè)置了鼠標(biāo)懸停(a:hover
)效果、頁(yè)面滾動(dòng)、在輸入框中輸入文本、改變窗口大小等等。
重流和重繪并不一定一起發(fā)生,重流必然導(dǎo)致重繪,重繪不一定需要重流。比如改變?cè)仡伾?,只?huì)導(dǎo)致重繪,而不會(huì)導(dǎo)致重流;改變?cè)氐牟季郑瑒t會(huì)導(dǎo)致重繪和重流。
大多數(shù)情況下,瀏覽器會(huì)智能判斷,將重流和重繪只限制到相關(guān)的子樹上面,最小化所耗費(fèi)的代價(jià),而不會(huì)全局重新生成網(wǎng)頁(yè)。
作為開發(fā)者,應(yīng)該盡量設(shè)法降低重繪的次數(shù)和成本。比如,盡量不要變動(dòng)高層的DOM元素,而以底層DOM元素的變動(dòng)代替;再比如,重繪table
布局和flex
布局,開銷都會(huì)比較大。
var foo = document.getElementById('foobar');
foo.style.color = 'blue';
foo.style.marginTop = '30px';
上面的代碼只會(huì)導(dǎo)致一次重繪,因?yàn)闉g覽器會(huì)累積DOM變動(dòng),然后一次性執(zhí)行。
下面是一些優(yōu)化技巧。
window.requestAnimationFrame()
,因?yàn)樗梢园汛a推遲到下一次重流時(shí)執(zhí)行,而不是立即要求頁(yè)面重流下面是一個(gè)window.requestAnimationFrame()
對(duì)比效果的例子。
// 重繪代價(jià)高
function doubleHeight(element) {
var currentHeight = element.clientHeight;
element.style.height = (currentHeight * 2) + 'px';
}
all_my_elements.forEach(doubleHeight);
// 重繪代價(jià)低
function doubleHeight(element) {
var currentHeight = element.clientHeight;
window.requestAnimationFrame(function () {
element.style.height = (currentHeight * 2) + 'px';
});
}
all_my_elements.forEach(doubleHeight);
JavaScript引擎的主要作用是,讀取網(wǎng)頁(yè)中的JavaScript代碼,對(duì)其處理后運(yùn)行。
JavaScript是一種解釋型語(yǔ)言,也就是說,它不需要編譯,由解釋器實(shí)時(shí)運(yùn)行。這樣的好處是運(yùn)行和修改都比較方便,刷新頁(yè)面就可以重新解釋;缺點(diǎn)是每次運(yùn)行都要調(diào)用解釋器,系統(tǒng)開銷較大,運(yùn)行速度慢于編譯型語(yǔ)言。
為了提高運(yùn)行速度,目前的瀏覽器都將JavaScript進(jìn)行一定程度的編譯,生成類似字節(jié)碼(bytecode)的中間代碼,以提高運(yùn)行速度。
早期,瀏覽器內(nèi)部對(duì)JavaScript的處理過程如下:
逐行解釋將字節(jié)碼轉(zhuǎn)為機(jī)器碼,是很低效的。為了提高運(yùn)行速度,現(xiàn)代瀏覽器改為采用“即時(shí)編譯”(Just In Time compiler,縮寫JIT),即字節(jié)碼只在運(yùn)行時(shí)編譯,用到哪一行就編譯哪一行,并且把編譯結(jié)果緩存(inline cache)。通常,一個(gè)程序被經(jīng)常用到的,只是其中一小部分代碼,有了緩存的編譯結(jié)果,整個(gè)程序的運(yùn)行速度就會(huì)顯著提升。不同的瀏覽器有不同的編譯策略。有的瀏覽器只編譯最經(jīng)常用到的部分,比如循環(huán)的部分;有的瀏覽器索性省略了字節(jié)碼的翻譯步驟,直接編譯成機(jī)器碼,比如chrome瀏覽器的V8引擎。
字節(jié)碼不能直接運(yùn)行,而是運(yùn)行在一個(gè)虛擬機(jī)(Virtual Machine)之上,一般也把虛擬機(jī)稱為JavaScript引擎。因?yàn)镴avaScript運(yùn)行時(shí)未必有字節(jié)碼,所以JavaScript虛擬機(jī)并不完全基于字節(jié)碼,而是部分基于源碼,即只要有可能,就通過JIT(just in time)編譯器直接把源碼編譯成機(jī)器碼運(yùn)行,省略字節(jié)碼步驟。這一點(diǎn)與其他采用虛擬機(jī)(比如Java)的語(yǔ)言不盡相同。這樣做的目的,是為了盡可能地優(yōu)化代碼、提高性能。下面是目前最常見的一些JavaScript虛擬機(jī):
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