关键CSS和Webpack: 减少阻塞渲染的CSS的自动化解决方案

关键CSS和Webpack: 减少阻塞渲染的CSS的自动化解决方案

"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。

关键CSS和Webpack: 减少阻塞渲染的CSS的自动化解决方案

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"。

关键CSS和Webpack: 减少阻塞渲染的CSS的自动化解决方案

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。

关键CSS和Webpack: 减少阻塞渲染的CSS的自动化解决方案

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:

关键CSS和Webpack: 减少阻塞渲染的CSS的自动化解决方案

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

关键CSS和Webpack: 减少阻塞渲染的CSS的自动化解决方案

使用区分关键CSS技术的表现

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