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翻译 | 关键CSS和Webpack: 减少阻塞渲染的CSS的自动化解决方案

www.mobanhu.com / 2017-11-02 22:28:40

原文地址: https://vuejsdevelopers.com/2017/07/24/critical-css-webpack

原文作者: Anthony Gore(已获得作者授权)

译者: 蜗牛(GivenCui)

校对者: veizz


“消除阻塞渲染的 CSS 和 JavaScript ”。 这一条 Google Page Speed Insights的建议总让我困惑。


当一个网页被访问时,Google 希望它仅加载对初始视图有用的内容,并使用空闲时间来加载其他内容。这种方式可以使用户尽可能早地看到页面。



我们可以做很多事情来减少阻塞渲染的 JavaScript,例如 code splitting、tree shaking,缓存等。


但是如何减少阻塞渲染的 CSS?为此,可以拆分并优先加载首次渲染所需要的CSS(关键CSS),然后再加载其它 CSS。


可以通过编程的方式筛选出关键 CSS,在本文中,我将向你展示如何通过Webpack 的自动化流程来实现该方案。

什么是阻塞渲染

如果资源是“阻塞渲染”的,则表示浏览器在资源下载或处理完成之前不会显示该页面。


通常,我们在 html 的 head 标签中添加 CSS 样式表,这种方式会阻塞渲染,如下所示:


<head>
  <link rel="stylesheet" href="/style.css">
  ...
</head>
<body>
  <p>在style.css下载完之前,你看不到我!!!</p>
</body>


当这个 html 页面被网络浏览器加载时,它将从上到下被逐行解析。当浏览器解析到 Link 标签时,它将立即开始下载 CSS 样式表,在完成之前不会渲染页面。


对于一个大型网站,尤其是像使用了 Bootstrap 这种庞大框架的网站,样式表有几百KB,用户必须耐心等待其完全下载完才能看到页面。 


那么,我们是否应该把 link 标签放到 body 中,以防止阻塞渲染?你可以这么做,但是阻塞渲染也不是全无优点,我们实际上可以利用它。如果页面渲染时没有加载任何 CSS,我们会遇到丑陋的”内容闪现”。



我们想要的完美解决方案就应该是:首屏相关的关键 CSS 使用阻塞渲染的方式加载,所有的非关键 CSS 在首屏渲染完成后加载。

关键 CSS

这里是我用 Webpack 和 Bootstrap 编写的一个简单的网页, 下面的截图是首次渲染后的样式。



点击 Sign Up today 按钮会弹出一个模态框, 模态框弹出时的样式如下:


首次渲染需要的样式包括导航条的样式、超大屏幕样式、按钮样式、其它布局和字体的公用样式。但是我们并不需要模态框的样式,因为它不会立即在页面中显示。考虑到这些,下面是我们拆分关键 CSS 和非关键 CSS 的可能的方式:


critical.css

.nav {
  ...
}

.jumbtron {
  ...
}

.btn {
  ...
}


non_critical.css

.modal {
  ...
}


如果你已经有这个概念,那么你可能会提出两个疑问:

  1. 我们如何用程序区分关键 CSS 和非关键 CSS ?

  2. 如何让页面在首次渲染之前加载关键 CSS,之后加载非关键 CSS?

示例项目

我将简要介绍一下这个项目的基本配置,这样我们在遇到解决方案时,方便快速消化。


首先, 在入口文件中引入Bootsrap SASS。


main.js

require("bootstrap-sass/assets/stylesheets/_bootstrap.scss");


我使用 sass-loader 来处理 sass,与 Extract Text Plugin 一起使用,将编译出来的 CSS 放到单独的文件中。


使用 HTML Webpack Plugin来创建一个 HTML 文件,它引入编译后的 CSS。这在我们的解决方案中是必需的,你马上就会看到。


webpack.config.js

module.exports = {
module: {
rules: [
  {
    test: /.scss$/,
    use: ExtractTextPlugin.extract({
      fallback: style-loader,
      use: [css-loader, sass-loader]
    })
  },
  ...
]
},
...
plugins: [
new ExtractTextPlugin({ filename: style.css }),
new HtmlWebpackPlugin({
  filename: index.html,
  template: index.html,
  inject: true
})
]
};

运行构建之后,这里是 HTML 文件的样子。请注意,CSS 文件在 head 标签里引入,因此将会阻塞渲染。


index.html

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="utf-8">
<meta name="viewport" content="width=device-width,initial-scale=1">
<title>vuestrap-code-split</title>
<link href="/style.css" rel="stylesheet">
</head>
<body>
<!--App content goes here, omitted for brevity.-->
<script type="text/javascript" src="/build_main.js"></script>
</body>
</html>

编程识别关键 CSS

手动区分关键 CSS 维护起来会非常痛苦。以编程方式来实现的话,我们可以使用 Addy Osmani的Critical。这是一个 Node.js 模块,它将读入 HTML 文档,并识别关键 CSS。Critical 能做的还不止这些,你很快就能体会到。


Critical 识别关键 CSS 的方式如下:指定屏幕尺寸并使用 PhantomJS 加载页面,提取在渲染页面中用到的所有 CSS 规则。


以下为对项目的设置:

const critical = require("critical");

critical.generate({

/* Webpack打包输出的路径 */
base: path.join(path.resolve(__dirname), dist/),
src: index.html,
dest: index.html,
inline: true,
extract: true,

/* iPhone6的尺寸,你可以按需要修改 */
width: 375,
height: 565,

/* 确保调用打包后的JS文件 */
penthouse: {
blockJSRequests: false,
}
});

执行时,会将 Webpack 打包输出文件中 HTML 更新为:

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="utf-8">
<meta name="viewport" content="width=device-width,initial-scale=1">
<title>Bootstrap Critical</title>
<style type="text/css">
/* 关键CSS通过内部样式表方式引入 */
body {
  font-family: Helvetica Neue,Helvetica,Arial,sans-serif;
  font-size: 14px;
  line-height: 1.42857;
  color: #333;
  background-color: #fff;
}
...
</style>
<link href="/style.96106fab.css" rel="preload" as="style" onload="this.rel=stylesheet">
<noscript>
  <link href="/style.96106fab.css" rel="stylesheet">
</noscript>
<script>
/*用来加载非关键CSS的脚本*/
</script>
</head>
<body>
<!-- 这里是App的内容 -->
<script type="text/javascript" src="/build_main.js"></script>
</body>
</html>


它还将输出一个新的 CSS 文件,例如 style.96106fab.css(文件自动 Hash 命名)。这个 CSS 文件与原始样式表相同,只是不包含关键 CSS。

内联嵌入关键 CSS 样式

你会注意到,关键 CSS 已经嵌入到文档的头部。这是最佳的,因为页面不必从服务器加载它。

预加载非关键 CSS

你还会注意到,非关键 CSS 使用了一个看起来更复杂的 Link 标签来加载。rel="preload" 通知浏览器开始获取非关键 CSS 以供之后用。其关键在于,preload 不阻塞渲染,无论资源是否加载完成,浏览器都会接着绘制页面。

Link 标签中的 onload 属性允许我们在非关键 CSS 加载完成时运行脚本。Critical 模块可以自动将此脚本嵌入到文档中,这种方式提供了将非关键 CSS 加载到页面中的跨浏览器兼容方法。


<link href="/style.96106fab.css" rel="preload" as="style" onload="this.rel=stylesheet">

把Critical组件添加到Webpack打包流程中

我创建了一个名为 HTML Critical Webpack Plugin 的插件,该插件仅仅是Critical 模块的封装。它将在 HTML Webpack Plugin 输出文件后运行。

你可以在 Webpack 的项目中这样引入:

const HtmlCriticalPlugin = require("html-critical-webpack-plugin");

module.export = {
...
plugins: [
new HtmlWebpackPlugin({ ... }),
new ExtractTextPlugin({ ... }),
new HtmlCriticalPlugin({
  base: path.join(path.resolve(__dirname), dist/),
  src: index.html,
  dest: index.html,
  inline: true,
  minify: true,
  extract: true,
  width: 375,
  height: 565,
  penthouse: {
    blockJSRequests: false,
  }
})
]
};

注意:你应该只在生产版本中使用,因为它将使你的开发环境的构建很慢

表现结果

现在已经抽离了关键 CSS,并且把非关键 CSS 的加载放到空闲时间,这在性能方面会有怎样的提升呢?


我使用 Chrome 的 Lighthouse 扩展插件进行测试。请记住,我们尝试优化的指标是“首次有效绘制”,也就是用户需要多久才能看到真正可浏览的页面。


不使用区分关键 CSS 技术的表现


使用区分关键CSS技术的表现

正如你所看到的,我的应用程序 First Meaningful paint 时间缩短了将近1秒,到达可交互状态的时间节省了0.5秒。实际中,你的应用程序可能无法获得如此惊人的改善,因为我的 CSS 很笨重(我包含了整个 Bootstrap 库),而且在这样一个简单的应用程序中,我没有很多关键 CSS 规则。



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