页面加载过程解析

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页面加载

页面加载就是从你输入网址+enter开始,发生的一些列过程,最终到页面显示。 从微观上分的话,页面加载有两部分

一个是以DOMContentLoaded触发为标志的DOM树的渲染完成

一个是以辅助资源img,font加载完成为触发标志的onload事件

他们两个的具体区别就是"资源的加载"这个关键点.

在获得数据响应后,页面开始解析,发生的过程为:

  1. 解析HTML结构。
  2. 加载外部脚本和样式表文件。
  3. 解析并执行脚本代码。
  4. 构造HTML DOM模型。//ready执行
  5. 加载图片等外部文件。
  6. 页面加载完毕。//load执行

上文的页面加载其实只算是

浏览器处理=> 最后onload 这一过程

从你输入网站 + enter键后,发生的过程为:

重定向=>检查DNS缓存=> DNS解析 => TCP连接 => 发请求=> 得到响应=> 浏览器处理 => 最后onload

宏观页面加载

以前,我们来检查浏览器的时候,大部分情况下是使用

console.time(specialNum);
console.timeEnd(specialNum);

或者

new Date().getTime();
//或者
Date.now();

上面说的两种方法, 获取的精度都是毫秒级(10^-6)

ES5提出的performance可以获取到,微秒级别(10^-9)

performance.timing对象

https://www.cnblogs.com/libin-1/p/6501951.html domContentLoaded事件、Js 时间线

比如,我们获得重定向时间用:

var time = performance.timing;
var redirect = time.redirectEnd - time.redirectStart; //单位为微秒
DOMContentLoaded事件 是在domContentLoaded那段触发的。图中所指的domContentLoaded其实分为两块, 一个是domContentLoadedEventStart和domContentLoadedEventEnd. 详见下述说明:
// 获取 performance 数据
var performance = {
    // memory 是非标准属性,只在 Chrome 有
    // 财富问题:我有多少内存
    memory: {
        usedJSHeapSize:  16100000, // JS 对象(包括V8引擎内部对象)占用的内存,一定小于 totalJSHeapSize
        totalJSHeapSize: 35100000, // 可使用的内存
        jsHeapSizeLimit: 793000000 // 内存大小限制
    },

    //  哲学问题:我从哪里来?
    navigation: {
        redirectCount: 0, // 如果有重定向的话,页面通过几次重定向跳转而来
        type: 0           // 0   即 TYPE_NAVIGATENEXT 正常进入的页面(非刷新、非重定向等)
                          // 1   即 TYPE_RELOAD       通过 window.location.reload() 刷新的页面
                          // 2   即 TYPE_BACK_FORWARD 通过浏览器的前进后退按钮进入的页面(历史记录)
                          // 255 即 TYPE_UNDEFINED    非以上方式进入的页面
    },

    timing: {
        // 在同一个浏览器上下文中,前一个网页(与当前页面不一定同域)unload 的时间戳,如果无前一个网页 unload ,则与 fetchStart 值相等
        navigationStart: 1441112691935,

        // 前一个网页(与当前页面同域)unload 的时间戳,如果无前一个网页 unload 或者前一个网页与当前页面不同域,则值为 0
        unloadEventStart: 0,

        // 和 unloadEventStart 相对应,返回前一个网页 unload 事件绑定的回调函数执行完毕的时间戳
        unloadEventEnd: 0,

        // 第一个 HTTP 重定向发生时的时间。有跳转且是同域名内的重定向才算,否则值为 0 
        redirectStart: 0,

        // 最后一个 HTTP 重定向完成时的时间。有跳转且是同域名内部的重定向才算,否则值为 0 
        redirectEnd: 0,

        // 浏览器准备好使用 HTTP 请求抓取文档的时间,这发生在检查本地缓存之前
        fetchStart: 1441112692155,

        // DNS 域名查询开始的时间,如果使用了本地缓存(即无 DNS 查询)或持久连接,则与 fetchStart 值相等
        domainLookupStart: 1441112692155,

        // DNS 域名查询完成的时间,如果使用了本地缓存(即无 DNS 查询)或持久连接,则与 fetchStart 值相等
        domainLookupEnd: 1441112692155,

        // HTTP(TCP) 开始建立连接的时间,如果是持久连接,则与 fetchStart 值相等
        // 注意如果在传输层发生了错误且重新建立连接,则这里显示的是新建立的连接开始的时间
        connectStart: 1441112692155,

        // HTTP(TCP) 完成建立连接的时间(完成握手),如果是持久连接,则与 fetchStart 值相等
        // 注意如果在传输层发生了错误且重新建立连接,则这里显示的是新建立的连接完成的时间
        // 注意这里握手结束,包括安全连接建立完成、SOCKS 授权通过
        connectEnd: 1441112692155,

        // HTTPS 连接开始的时间,如果不是安全连接,则值为 0
        secureConnectionStart: 0,

        // HTTP 请求读取真实文档开始的时间(完成建立连接),包括从本地读取缓存
        // 连接错误重连时,这里显示的也是新建立连接的时间
        requestStart: 1441112692158,

        // HTTP 开始接收响应的时间(获取到第一个字节),包括从本地读取缓存
        responseStart: 1441112692686,

        // HTTP 响应全部接收完成的时间(获取到最后一个字节),包括从本地读取缓存
        responseEnd: 1441112692687,

        // 开始解析渲染 DOM 树的时间,此时 Document.readyState 变为 loading,并将抛出 readystatechange 相关事件
        domLoading: 1441112692690,

        // 完成解析 DOM 树的时间,Document.readyState 变为 interactive,并将抛出 readystatechange 相关事件
        // 注意只是 DOM 树解析完成,这时候并没有开始加载网页内的资源
        domInteractive: 1441112693093,

        // DOM 解析完成后,网页内资源加载开始的时间
        // 在 DOMContentLoaded 事件抛出前发生
        domContentLoadedEventStart: 1441112693093,

        // DOM 解析完成后,网页内资源加载未必完成
        domContentLoadedEventEnd: 1441112693101,

        // DOM 树解析完成,且资源也准备就绪的时间,Document.readyState 变为 complete,并将抛出 readystatechange 相关事件
        domComplete: 1441112693214,

        // load 事件发送给文档,也即 load 回调函数开始执行的时间
        // 注意如果没有绑定 load 事件,值为 0
        loadEventStart: 1441112693214,

        // load 事件的回调函数执行完毕的时间
        loadEventEnd: 1441112693215
    }
};

不过performance还有另外一个方法 now

performance.now()

通常,我们会将该方法和Date.now()进行一个对比。

performance.now();  //输出是微秒级别
Date.now();  //输出是毫秒级别

其中Date.now()是输出 从1970年开始的毫秒数.

performance.now()参考的是从performance.timing.navigationStart(页面开始加载)的时间, 到现在的微秒数.

这里,我们可以使用performance.now()来模拟获取DomContentLoaded的时间。

var timesnipe = performance.now();
        document.addEventListener('DOMContentLoaded', function() {
            console.log(performance.now() - timesnipe);
        }, false);

        window.addEventListener('load', function() {
           console.log(performance.now() - timesnipe);
        }, false);
//但是这样并不等同于,只能算作约等于
performance.timing.domContentLoadedEventStart - performance.timing.domLoading; //检测domLoadEvent触发时间

上面不相等的原因就在于,当执行script的时候,DOM其实已经开始解析DOM和页面内容, 所以会造成时间上比真实时间略短

redirect

这是页面加载的第一步(也有可能没有). 比如,当一个页面已经迁移,但是你输入原来的网站地址的时候就会发生。

或者, 比如example.com ->m.example.com/home

这里就会经过两次DNS解析,TCP连接,以及请求的发送,耗费的时间成本是双倍的。所以,在后台设置好正确的网址是很重要的。

这里,我们可以使用performance的属性,计算出重定向时间

redirectTime = redirectEnd - redirectStart

cache,DNS,TCP,Request,Response

如果我们的域名输入正确的话,接着,浏览器会查询本地是否有域名缓存(appCache),如果有,则不需要进行DNS解析,否则需要对域名进行解析,找到真实的IP地址,然后建立3次握手连接, 发送请求, 最后接受数据。 通常,这一部分,可以做的优化有:

发送请求的优化:加异地机房,加CDN.(加快解析request)

请求加载数据的优化:页面内容经过 gzip 压缩,静态资源 css/js 等压缩(request到response的优化)

ok~ 使用performance测试时间为:

DNS查询耗时 = domainLookupEnd - domainLookupStart

TCP链接耗时 = connectEnd - connectStart

request请求耗时 = responseEnd - responseStart

解析dom树耗时 = domComplete - domInteractive

白屏时间 = domloadng - fetchStart

domready时间 = domContentLoadedEventEnd - fetchStart

onload时间 = loadEventEnd - fetchStart

其实,只要对照第一个图查查就可以,不用太关注上面的式子。使用时需要注意,performance的相关操作,最好放在onload的回调中执行,避免出现异常的bug.

;
(function() {

    handleAddListener('load', getTiming)

    function handleAddListener(type, fn) {
        if(window.addEventListener) {
            window.addEventListener(type, fn)
        } else {
            window.attachEvent('on' + type, fn)
        }
    }

    function getTiming() {
        try {
            var time = performance.timing;
            var timingObj = {};

            var loadTime = (time.loadEventEnd - time.loadEventStart) / 1000;

            if(loadTime < 0) {
                setTimeout(function() {
                    getTiming();
                }, 200);
                return;
            }

            timingObj['重定向时间'] = (time.redirectEnd - time.redirectStart) / 1000;
            timingObj['DNS解析时间'] = (time.domainLookupEnd - time.domainLookupStart) / 1000;
            timingObj['TCP完成握手时间'] = (time.connectEnd - time.connectStart) / 1000;
            timingObj['HTTP请求响应完成时间'] = (time.responseEnd - time.requestStart) / 1000;
            timingObj['DOM开始加载前所花费时间'] = (time.responseEnd - time.navigationStart) / 1000;
            timingObj['DOM加载完成时间'] = (time.domComplete - time.domLoading) / 1000;
            timingObj['DOM结构解析完成时间'] = (time.domInteractive - time.domLoading) / 1000;
            timingObj['脚本加载时间'] = (time.domContentLoadedEventEnd - time.domContentLoadedEventStart) / 1000;
            timingObj['onload事件时间'] = (time.loadEventEnd - time.loadEventStart) / 1000;
            timingObj['页面完全加载时间'] = (timingObj['重定向时间'] + timingObj['DNS解析时间'] + timingObj['TCP完成握手时间'] + timingObj['HTTP请求响应完成时间'] + timingObj['DOM结构解析完成时间'] + timingObj['DOM加载完成时间']);

            for(item in timingObj) {
                console.log(item + ":" + timingObj[item] + '毫秒(ms)');
            }

            console.log(performance.timing);

        } catch(e) {
            console.log(timingObj)
            console.log(performance.timing);
        }
    }
})();

process,onload

这里的过程其实就和开头的时候说的一样

  1. 解析HTML结构。
  2. 加载外部脚本和样式表文件。
  3. 解析并执行脚本代码。
  4. 构造HTML DOM模型。//ready执行
  5. 加载图片等外部文件。
  6. 页面加载完毕。//load执行

ok~ 这里,我们来计算一下时间: 上performance

//计算DOMContentLoaded触发时间
var contentLoadedTime = t.domContentLoadedEventStart-t.domLoading
//计算load触发时间
var loadTime = t.domComplete - t.domLoading;

DOMContentLoaded事件比onload事件先触发

如果你的js文件涉及DOM操作,可以直接在DOMContentLoaded里面添加回调函数,或者说基本上我们的js文件都可以写在里面进行调用.

其实,这和我们将js文件放在body底部,在js上面加async,defer,以及hard Callback异步加载js文件的效果是一样的。

jquery ready事件浅析

jquery主要做的工作就是兼容IE6,7,8实现DOMContentLoaded的效果 目前流行的做法有两种, 一种是使用readystatechange实现,另外一种使用IE自带的doScroll方法实现.

readyStateChange

这其实是IE6,7,8的特有属性,用它来标识某个元素的加载状态。 但是现在w3c规定,只有xhr才有这个事件。 所以,这里,我们一般只能在IE中使用readyStateChange否则,其他浏览器是没有效果的。

这样,我们模拟jquery的ready事件时就可以使用:

document.onreadystatechange = function () {
  if (document.readyState == "interactive" || document.readyState == "complete") {
        //添加回调...
  }
}

理想很丰满,现实很骨感。 事实上, 当readyStateinteractive时, Dom的结构并未完全稳定,如果还有其他脚本影响DOM时, 这时候可能会造成bug。

另外为complete时, 这时候图片等相关资源已经加载完成。 这个时候模拟触发DOMContentLoaded事件,其实和onload事件触发时间并没有太久的时间距离。

这种方式兼容低版本IE还是不太可靠的。

doScroll

这是IE低版本特有的,不过IE11已经弃用了。 使用scrollLeftscrollTop代替.doScroll的主要作用是检测DOM结构是否稳定,

通常我们会使用轮询来检测doScroll是否可用,当可用的时候一定是DOM结构稳定,图片资源还未加载的时候。

我们来看一下jquery中实现doScroll的兼容:

//低版本的IE浏览器,这里添加监听作为向下兼容,如果doScroll执行出现bug,也能保证ready函数的执行
    document.attachEvent( "onreadystatechange", DOMContentLoaded );
     window.attachEvent( "onload", jQuery.ready );
//在ready里面会对执行做判断,确保只执行一次
     var top = false;
// 如果是IE且不是iframe就通过不停的检查doScroll来判断dom结构是否ready
try {
    top = window.frameElement == null && document.documentElement;
} catch(e) {}
if ( top && top.doScroll ) {
    (function doScrollCheck() {
        if ( !jQuery.isReady ) {//ready方法没有执行过
            try {
                // 检查是否可以向左scroll滑动,当dom结构还没有解析完成时会抛出异常
                top.doScroll("left");
            } catch(e) {
                //递归调用,直到当dom结构解析完成
                return setTimeout( doScrollCheck, 50 );
            }
            //没有发现异常,表示dom结构解析完成,删除之前绑定的onreadystatechange事件

            //执行jQuery的ready方法
            jQuery.ready();
        }
    })();
}
//看看jQuery.ready()方法:
ready:function(wait) {
    if (wait === true ? --jQuery.readyWait : jQuery.isReady) {
        //判断页面是否已完成加载并且是否已经执行ready方法
        //通过isReady状态进行判断, 保证只执行一次
        return;
    }
    if (!document.body) {
        return setTimeout(jQuery.ready);
    }
    jQuery.isReady = true; //指示ready方法已被执行
      //这也是上面两次绑定事件的原因,会保证只执行一次
    if (wait !== true && --jQuery.readyWait > 0) {
        return;
    }
    //以下是处理ready的状态
    readyList.resolveWith(document, [jQuery]);
    if (jQuery.fn.trigger) {
    //解除引用
        jQuery(document).trigger("ready").off("ready");
    }
}