翻譯 | 關鍵CSS和Webpack: 減少阻塞渲染的CSS的自動化解決方案

iKcamp發表於2017-10-11

CSSWeb

原文地址: Critical CSS and Webpack: Automatically Minimize Render-Blocking CSS
原文作者: Anthony Gore
譯者: 蝸牛(GivenCui)
校對者: veizz

"消除阻塞渲染的CSS和JavaScript"。這一條Google Page Speed Insights的建議總讓我困惑。

當一個網頁被訪問時，Google希望它僅載入對初始檢視有用的內容，並使用空閒時間來載入其他內容。這種方式可以使使用者儘可能早地看到頁面。

我們可以做很多事情來減少阻塞渲染的JavaScript，例如code splitting、tree shaking，快取等。

但是如何減少阻塞渲染的CSS？為此，可以拆分並優先載入首次渲染所需要的CSS（關鍵CSS)，然後再載入其它CSS。

可以通過程式設計的方式篩選出關鍵CSS，在本文中，我將向你展示如何通過Webpack的自動化流程來實現該方案。

什麼是阻塞渲染

如果資源是“阻塞渲染”的，則表示瀏覽器在資源下載或處理完成之前不會顯示該頁面。

通常，我們在html的head標籤中新增CSS樣式表，這種方式會阻塞渲染，如下所示：

<head>
  <link rel="stylesheet" href="/style.css">
  ...
</head>
<body>
  <p>在style.css下載完之前，你看不到我！！！</p>
</body>
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當這個html頁面被網路瀏覽器載入時，它將從上到下被逐行解析。當瀏覽器解析到link標籤時，它將立即開始下載CSS樣式表，在完成之前不會渲染頁面。

對於一個大型網站，尤其是像使用了Bootstrap這種龐大框架的網站，樣式表有幾百KB，使用者必須耐心等待其完全下載完才能看到頁面。

那麼，我們是否應該把link標籤放到body中，以防止阻塞渲染？你可以這麼做，但是阻塞渲染也不是全無優點，我們實際上可以利用它。如果頁面渲染時沒有載入任何CSS，我們會遇到醜陋的"內容閃現"。

我們想要的完美解決方案就應該是：首屏相關的關鍵CSS使用阻塞渲染的方式載入，所有的非關鍵CSS在首屏渲染完成後載入。

關鍵CSS

這裡是我用Webpack和Bootstrap編寫的一個簡單的網頁, 下面的截圖是首次渲染後的樣式。

點選Sign Up today按鈕會彈出一個模態框, 模態框彈出時的樣式如下:

首次渲染需要的樣式包括導航條的樣式、超大螢幕樣式、按鈕樣式、其它佈局和字型的公用樣式。但是我們並不需要模態框的樣式，因為它不會立即在頁面中顯示。考慮到這些，下面是我們拆分關鍵CSS和非關鍵CSS的可能的方式：

critical.css

.nav {
  ...
}

.jumbtron {
  ...
}

.btn {
  ...
}
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non_critical.css

.modal {
  ...
}
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如果你已經有這個概念，那麼你可能會提出兩個疑問：

我們如何用程式區分關鍵CSS和非關鍵CSS?
如何讓頁面在首次渲染之前載入關鍵CSS，之後載入非關鍵CSS？

示例專案

我將簡要介紹一下這個專案的基本配置，這樣我們在遇到解決方案時，方便快速消化。
首先, 在入口檔案中引入Bootsrap SASS。

main.js

require("bootstrap-sass/assets/stylesheets/_bootstrap.scss");
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我使用sass-loader來處理sass，與Extract Text Plugin一起使用，將編譯出來的css放到單獨的檔案中。

使用HTML Webpack Plugin來建立一個HTML檔案，它引入編譯後的CSS。這在我們的解決方案中是必需的，你馬上就會看到。

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
    })
  ] 
};
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執行構建之後，這裡是HTML檔案的樣子。請注意，CSS檔案在head標籤裡引入，因此將會阻塞渲染。

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>
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程式設計識別關鍵CSS

手動區分關鍵CSS維護起來會非常痛苦。以程式設計方式來實現的話，我們可以使用Addy Osmani的Critical。這是一個Node.js模組，它將讀入HTML文件，並識別關鍵CSS。Critical能做的還不止這些，你很快就能體會到。

Critical識別關鍵CSS的方式如下：指定螢幕尺寸並使用PhantomJS載入頁面，提取在渲染頁面中用到的所有CSS規則。

以下為對專案的設定:

const critical = require("critical");

critical.generate({
  
  /* Webpack打包輸出的路徑 */
  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,
  
  /* 確保呼叫打包後的JS檔案 */
  penthouse: {
    blockJSRequests: false,
  }
});
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執行時，會將Webpack打包輸出檔案中HTML更新為:

<!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">
    /* 關鍵CSS通過內部樣式表方式引入 */
    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>
    /*用來載入非關鍵CSS的指令碼*/
  </script>
</head>
<body>
  <!-- 這裡是App的內容 -->
  <script type="text/javascript" src="/build_main.js"></script>
</body>
</html>
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它還將輸出一個新的CSS檔案，例如style.96106fab.css（檔案自動Hash命名）。這個CSS檔案與原始樣式表相同，只是不包含關鍵CSS。

內聯嵌入關鍵CSS樣式

你會注意到，關鍵CSS已經嵌入到文件的頭部。這是最佳的，因為頁面不必從伺服器載入它。

預載入非關鍵CSS

你還會注意到，非關鍵CSS使用了一個看起來更復雜的link標籤來載入。rel="preload"通知瀏覽器開始獲取非關鍵CSS以供之後用。其關鍵在於，preload不阻塞渲染，無論資源是否載入完成，瀏覽器都會接著繪製頁面。

link標籤中的onload屬性允許我們在非關鍵CSS載入完成時執行指令碼。Critical模組可以自動將此指令碼嵌入到文件中，這種方式提供了將非關鍵CSS載入到頁面中的跨瀏覽器相容方法。

<link href="/style.96106fab.css" rel="preload" as="style" onload="this.rel='stylesheet'">
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把Critical元件新增到webpack打包流程中

我建立了一個名為HTML Critical Webpack Plugin的外掛，該外掛僅僅是Critical模組的封裝。它將在HTML Webpack Plugin輸出檔案後執行。

你可以在Webpack的專案中這樣引入：

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,
      }
    })
  ] 
};
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