原文链接：CSS and Network Performance
昨天看到的一篇比较全面地介绍了 CSS 加载的相关知识的文章，文章挺长，原文是全英文的。由于译者水平有限，有能力的同学建议直接看原文，同时也希望译文对你有所帮助，谢谢~以下是正文：
承蒙抬爱，我被称为 CSS 魔术师已经十多年了，但最近在博客上，CSS 相关的文章却不多。那就结合 CSS 与性能这两大主题，为大家带来一篇文章吧。
CSS 是页面渲染的关键因素之一，（当页面存在外链 CSS 时，）浏览器会等待全部的 CSS 下载及解析完成后再渲染页面。关键路径上的任何延迟都会影响首屏时间，因而我们需要尽快地将 CSS 传输到用户的设备，否则，（在页面渲染之前，）用户只能看到一个空白的屏幕。
最大的问题是什么？
广义而言，CSS 是（渲染）性能的关键，这是由于：
- 浏览器直到渲染树构建完成后才会渲染页面；
- 渲染树由 DOM 与 CSSOM 组合而成；
- DOM 是 HTML 加上（同步）阻塞的 JavaScript 操作（DOM 后的）结果；
- CSSOM 是 CSS 规则应用于 DOM 后的结果；
- 使 JavaScript 非阻塞非常简单，添加 async 或 defer 属性即可；
- 相对而言，要让 CSS 变为异步加载是比较困难的；
- 所以记住这条经验法则：（理想情况下，）最慢样式表的下载时间决定了页面渲染的时间。
基于上述考虑，我们需要尽快构建 DOM 与 CSSOM。一般情况下，DOM 的构建是相对较快，（当请求某个页面时，）服务器响应的首个请求是 HTML 文档。但一般 CSS 是作为 HTML 的子资源而存在，因此 CSSOM 的构建通常需要更长的时间。
在这篇文章中，会讲述 CSS 为何是网络瓶颈（无论是对于它自己或是其他资源），该如何突破它，从而缩短关键路径以减少首次渲染前的等待时间。
使用关键 CSS
如果条件允许，缩短渲染前等待时间最有效的方式就是使用 Critical CSS （关键 CSS）模式：找出首次渲染所需的样式（通常是首屏相关的样式），将它们内联到
标签中，其他样式则通过异步的方式进行加载。虽然这十分有效，但实施起来却并不容易，比如：高度动态化的网站（译者注：如 SPA）通常难以提取首屏相关的样式、提取的过程需要自动化、需要对首屏不同元素显示或隐藏的状态作出假设、某些边界情况难以处理以及相关工具仍未成熟等问题。如果你的项目相当庞大或是有历史包袱，这将变得更为复杂。
根据媒体类型拆分代码
如果在项目组难以执行关键 CSS 策略，可以尝试根据媒体查询拆分 CSS 文件，这也是一种可靠的策略。执行此策略后，浏览器表现如下：
- 以非常高的优先级下载符合当前上下文（设备、屏幕尺寸、分辨率、方向等）的 CSS 文件，阻塞关键路径；
- 以非常低的优先级下载不符合当前上下文的 CSS 文件，不会阻塞关键路径。
浏览器基本上能将未命中媒体查询的 CSS 文件延迟下载。
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如果我们把全部的 CSS 代码都放在一个文件中，请求的表现如下：
我们可以观察到，这个单独的 CSS 文件会以 最高 的优先级下载。
根据媒体查询拆分成若干个 CSS 文件后：
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浏览器会以不同的优先级下载 CSS 文件：
浏览器仍然会下载全部的 CSS 文件，但只有符合当前上下文的 CSS 文件会阻塞渲染。
避免在 CSS 文件中使用 @import
为缩短渲染等待时间而努力的下一项任务非常简单：避免在 CSS 文件中使用 @import
如果了解 @import 的原理，那应该清楚它的性能并不高，使用它会阻塞渲染更长时间。这是因为我们在关键路径上创造了更多（队列式）的网络请求：
- 下载 HTML；
- 请求并下载依赖的 CSS；
- （下载及解析完成后，本该是构造渲染树，然而；）
- CSS 依赖了其他的 CSS，继续请求并下载 CSS 文件；
- 构造渲染树。
以下是相关的案例：
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all.css 的内容：
@import url(imported.css);
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最终，浏览器的请求瀑布图呈现为：
关键路径上的 CSS 文件并没有并行下载。
通过将 @imports 请求的文件改为 ：
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可以提高网络性能：
关键路径上的 CSS 文件是并行下载的。
注意，有一个特殊的情况值得讨论。如果你没有包含 @import 的 CSS 文件的修改权限，为了让浏览器并行下载 CSS 文件，可以往 HTML 中补充相应的 。浏览器会并行下载相应的 CSS 文件且不会重复下载 @import 引用的文件。
在 HTML 中谨慎地使用 @import
本节的内容比较奇怪。各大浏览器的相关实现上似乎都有问题，我以前提交了相关的bugs（译者注：简单说，当页面中存在：，浏览器不会并行下载，但加上引号后：，浏览器会并行下载）。
为了透彻地理解本节的内容，首先我们需要了解浏览器的预加载扫描器：各大浏览器都实现了一个名为预加载扫描器的辅助解析器。浏览器的核心解析器主要用于构建 DOM、CSSOM、运行 JavaScript 等。HTML 文档中某些标签与状态会阻塞核心解析器，因而核心解析器的运行是断断续续的。而预加载扫描器可以跳到核心解析器尚未解析的部分，用以发现其他待引用的子资源（如 CSS、JS 文件、图片等）。一旦发现此类子资源，预加载扫描器会开始下载它们，以便核心解析器在解析到对应内容时就能使用它们（，而不是直到那一刻才开始下载该资源）。预加载扫描器的出现，使网页的加载性能提高了19%，这是一项了不起的成就，可以极大地优化用户体验。
作为开发者，需要警惕预加载扫描器背后隐藏的问题，这在后文会进行阐述。
在 HTML 中使用 @import，在以 WebKit 与 Blink 为内核的浏览器中，可能会触发它们预加载扫描器的 bug，在 Firefox 与 IE/Edge 中，则表现低效。
Firefox 与 IE / Edge：在 HTML 中将 @import 放在 JS 和 CSS 之前
在 Firefox 与 IE/Edge 中，预加载扫描器不会并行下载
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会出现这样的请求瀑布图:
由于预加载扫描器失效，导致资源在 Firefox 中无法并行下载（IE/Edge 中有着同样的问题）。
通过上图，可以清晰地观察到：直到 JavaScript 文件下载完成之后，@import 引用的 CSS 文件才开始下载。
不单
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所有浏览器都存在一个鲜为人知，但符合逻辑的现象，它会对性能造成很大的影响：
在浏览器下载完该 CSS 文件之前，不会执行下面的 JS
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这是合理的。当 CSS 文件尚未下载完成时，HTML 文档中任何同步的 JavaScript 代码，均不会执行。考虑以下场景：
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从下面的瀑布图可以看到，JavaScript 文件在 CSSOM 构建完成之后才开始下载，完全失去了并行下载的优势：
尽管预加载扫描器希望能预下载 analytics.js，但对 analytics.js 的引用并非一开始就存在于 HTML 的文档之中，它是由 后面
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交换位置之后，子资源可以并行下载，页面的整体性能提高了两倍以上。（译者注：本节的内容只同意一半，
中的代码，确实是建议先放复制代码
根据这种组织方式，我们的页面会按最佳的方式下载与执行相关代码。下面的截图中，粉色代表 JS 的执行，但它们都比较“纤细”了，希望你能看得清楚。（第一栏的（下同））第一行是整个页面的时间轴，留意该行粉色的部分，代表 JS 正在执行。第二行是首个 JS 文件的时间轴，可以看到下载完后并立即执行。第三行是 CSS 的时间轴，因而没有任何 JS 执行。最后一行是第二个 JS 文件的时间轴，可以清晰地看到，直到 CSS 下载完成后才执行。
注意，你应该根据页面的实际情况测试这种代码组织方式，取决于 CSS 与 JavaScript 文件大小与 JavaScript 文件执行所需的时间，可能会出现不同的结果。记得多测试！（译者注：根据实践经验，
中的代码组织基本可以按照这种方式，即 JS 在 CSS 之前，因为 中的 JS 代码基本不依赖 CSS，唯一的反例是 JS 代码体积非常大或执行时间很长。）将 放在
中。最后一条优化策略比较新颖，它对页面性能有很大帮助，并使页面达到逐步渲染的效果，同时易于执行。
在 HTTP/1.1 中，我们习惯于将全部的 css 打成一个文件，如 app.css：
...
...
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然而，从三方面而言，渲染性能降低了：
- 每个页面只用到 app.css 中的部分样式： 用户会下载多余的 CSS。
- 难以制定缓存策略： 例如，某个页面使用的日期选择器更改了背景颜色，重新生成 app.css 后，旧的 app.css 缓存将失效。
- 整个 app.css 在解析构建完 CSSOM 之前，页面渲染被阻塞： 尽管当前页面可能只用到了 17% 的 CSS代码，但（浏览器）仍需等待其他 83% 的代码下载并解析完后，才能开始渲染。
使用 HTTP/2，可以解决第一与第二点：
...
...
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根据页面的不同组件下载不同的 CSS，能有效地解决冗余问题。这减少了对关键路径造成阻塞的 CSS 文件总大小。
同时，我们可以制定更有效的缓存策略，（当代码产生变化之后，）只会影响对应文件的缓存，其他的文件保持不变。
但仍有解决的问题：下载并解析全部 CSS 文件之前，页面的渲染仍然是阻塞的。页面的渲染时间仍然取决于最慢的 CSS 文件下载与解析的时间。假设由于某种原因，页脚的 CSS 下载需要很长时间，（即使页头的 CSSOM 已经构建完成，）浏览器也只能等待而无法渲染页头。
然而，这现象在 Chrome （v69）中得到缓解，Firefox 与 IE/Edge 也已经进行了相关的优化。 只会阻塞后续内容，而不是整个页面的渲染。这意味着我们可以用以下方式组织代码：
...
...
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这样的结果是我们能逐步渲染页面，当前面的 CSS 可用时，页面将呈现对应的内容（，而不需等待全部 CSS 下载并解析完毕）。
I如果浏览器不支持这种特性，也不会损害页面的性能。整个页面将回退为原来的模式，只有在最慢的 CSS 下载并解析完成后，才能渲染页面。
有关这种特性的更多细节，建议阅读这篇文章。
总结
本文内容比较 繁杂，成文后超出了本来的预期，尝试总结了 CSS 加载相关的一系列的最佳实践，值得仔细体会：
- 懒加载非关键 CSS：
- 优先加载关键 CSS，懒加载其他 CSS；
- 或根据媒体类型拆分 CSS 文件。
- 避免使用 @import：
- 在 HTML 文档中应该避免；
- 在 CSS 文件之中更应避免；
- 以及警惕预加载扫描器的怪异行为。
- 关注 CSS 与 JavaScript 的顺序：
- 在 CSS 文件后的 JavaScript 仅在 CSSOM 构建完成后才会执行；
- 如果你的 JavaScript 不依赖 CSS；
- 将它放置于 CSS 之前；
- 如果 JavaScript 依赖 CSS：
- 将它放置于 CSS 之后。
- 仅加载 DOM 依赖的 CSS：
- 这将提高初次渲染的速度使让页面逐步渲染。
注意
本文叙述的内容都遵循规范或根据浏览器的行为推导得出，然而，你应该亲自进行测试。尽管理论上是正确的，但在实践中可能会有所不同。记得好好测试！