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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

  • 原文地址: Critical CSS and Webpack: Automatically Minimize Render-Blocking CSS
  • 原文作者: Anthony Gore
  • 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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发布时间:2017-10-20 04:36:12

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