什么是关键 CSS

网络速度很慢,但是有一些简单的策略可以使网站变快。其中之一就是将关键的css内联插入到网页的标签, 但是,如果您的网站包含数百页,甚至更糟糕的是包含数百种不同的模板,那么你该怎么做呢? 你不能手动做这件事。 Dean Hume解释了一个简单的方法来完成它。如果您是经验丰富的网页开发人员,您可能会发现这篇文章显而易见,并且不言而喻,但对于您的客户和初级开发人员来说,这是一个很好的选择。— Ed.

提供快速,流畅的网络体验是如今构建网站的重要部分。 大多数情况下,我们开发网站,而不去理解浏览器实际在做什么。 浏览器是如何从我们创建的HTML,CSS和JavaScript渲染我们的网页? 我们如何使用这些知识来加速我们网页的渲染

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如果我想快速提高网站的性能, Google的 PageSpeed Insights 工具是我的首选。 当尝试检测网页并找到需要改进的区域时,这非常有用。 您只需输入要测试的页面的URL,该工具就会提供一系列性能建议。

如果您曾经通过PageSpeed Insights工具运行自己的网站,您可能会遇到以下建议。

Critical CSS - Google PageSpeed Insights

CSS and JavaScript 会阻塞页面的渲染。 (查看大图)

我必须承认,我第一次看到这个时有点困惑。 该建议的内容如下:

“如果以下资源未下载完成,您的页面上的任何内容都不会被渲染。 尝试延迟或异步加载阻塞资源,或直接在HTML中内联嵌入这些资源的关键部分。“

幸运的是,解决这个问题比看起来更简单! 答案在于CSS和JavaScript在您的网页中的加载方式。

什么是关键CSS?

对CSS文件的请求可以显著增加网页呈现所需的时间。 原因是默认情况下,浏览器将延迟页面呈现,直到它完成加载、解析和执行所有在“页面”中引用的CSS文件。 这样做是因为它需要计算页面的布局。

不幸的是,这意味着如果我们有一个非常大的CSS文件,并且需要一段时间才能完成下载,我们的用户将在浏览器开始呈现页面之前等待整个文件被下载下来。 幸运的是,有一个巧妙的技术,使我们能够优化我们的CSS的传输并减轻阻塞。这种技术被称为优化关键渲染路径。 关键渲染路径表示浏览器呈现页面的所有必须步骤。 我们想要找到最小的阻塞CSS集合 ,或者关键 CSS,以使页面显示给用户。 关键资源是可能阻塞页面首屏呈现的所有资源。 这背后的想法是,网站应该在前几个TCP数据包响应中为用户获取第一个屏幕的内容(或“首屏”内容)。 想要简要了解如何在网页上工作,请查看下面的图片。

理解什么是关键的

关键 CSS是向用户呈现第一屏的内容所需CSS的最少集合。 (查看大图)

在上面的示例中,网页的关键部分只是用户在首次加载页面时可以看到的内容。 这意味着我们只需要加载最小量的CSS来渲染页面顶部的内容。 对于CSS的其余部分,我们不需要担心,因为我们可以异步加载它。

我们如何确定关键CSS? 确定页面的关键CSS是相当复杂的,需要您浏览网页的DOM。 接下来,我们需要确定当前应用于视图中每个元素的样式列表。 手动执行此操作将是一个繁琐的过程,但是一些很棒的工具可以自动执行这个过程。

在本文中,我将向您展示如何使用关键的CSS提高您的网页呈现速度,并介绍一个可以帮助您自动执行此过程的工具。

关键CSS实践

使用关键CSS,我们需要改变我们处理CSS的方式 – 这意味着将其分成两个文件。 对于第一个文件,我们仅提取渲染上述内容所需的最小CSS集,然后将其内联在网页中。 对于第二个文件或非关键的CSS,我们异步加载它,以免阻塞网页。

一开始似乎有点奇怪,但是通过将关键的CSS集成到HTML中,我们可以消除关键路径中的额外的请求。 这使我们能够在一次请求中提供关键的CSS,以尽快向用户展示页面。

下面的代码给出了一个基本的例子。

如上,我们将关键CSS内联在style 标签中。然后,使用 loadCSS(); 异步加载非关键的CSS。 这很重要,因为我们在展示首屏后加载繁重的(非关键) CSS。

起初,这似乎是一场噩梦。 为什么要手动在每个页面内嵌CSS片段? 但是有一个好消息,这个过程可以自动化,在这个例子中,我将运行一个名为Critical 的工具。 Addy Osmani 创造,它是一个允许您自动提取和内联关键路径CSS到HTML中的的Node.js包。 我将把这个工具和 Grunt 一起介绍, Grunt是一个JavaScript 任务执行器, 自动处理CSS。 如果你之前没听过Grunt, 这个网站有一些非常 详细文档, 以及配置项目的各种解释。我之前博客介绍过这个工具.

开始

我们先从Node.js控制台开始,并导航到您的网站的路径。 通过在您的控制台中输入以下命令来安装Grunt命令行界面:

这将把grunt命令放在你的系统路径中,允许从任何目录运行它。 接下来,使用以下命令安装Grunt任务运行程序:

然后安装 grunt-critical 插件.

接下来,您需要创建项目任务配置的Gruntfile。 看起来有点像下面的代码。

在上面的代码中,我配置了 Critical 插件来查看我的page.html文件。 然后它会根据给定的页面处理CSS来计算关键的CSS。 接下来,它将内联关键的CSS并相应地更新HTML页面。

通过在控制台中输入grunt来运行插件。

Running Grunt Critical CSS

使用Grunt自动检测网络性能。(查看大图)

如果您导航到该文件夹,则应该会注意到一个名为result.html的文件,其中包含内联的关键CSS,而剩余的CSS异步加载。 您的网页现在就可以使用了!

在幕后, 插件自动使用 PhantomJS, 一个无头WebKit浏览器,捕获所需的关键CSS。 这意味着它能够静默地加载您的网页并测试最佳关键CSS。 这个功能还保证了插件在不同屏幕尺寸上的灵活性。 例如,您可以提供不同的屏幕尺寸,插件将相应地捕获并内联您的关键CSS

上面的代码将从多个维度处理给定的文件,并内联相应的关键CSS。 这意味着您可以根据多个屏幕宽度运行您的网站,并确保您的用户仍然拥有相同的体验。 我们知道,使用3G和4G的移动连接可能是不稳定的 – 这就是为什么这种技术对于移动用户来说如此重要。

在生产环境中使用Critical

使用Critical这样的工具是自动提取和内联关键CSS的好方法,而无需改变开发网站的方式,但是如何适应真实场景? 要将新更新的文件置于目标文件,您只需按照通常的方式进行部署 – 无需在生产环境中更改。 您只需记住,每次构建或更改CSS文件时,都需要运行Grunt。

我们在本文中运行的代码示例涵盖了单个文件的使用,但是当您需要处理多个文件关键CSS甚至整个文件夹时会发生什么? 您的Gruntfile可以更新以处理多个文件,类似于下面的示例。

您还可以使用以下代码对给定文件夹中的每个HTML文件执行任务:

上面的代码示例可以让您深入了解如何在您的网站上实现。

测试

一如以往,测试任何新的变化是非常重要的。 如果您想要测试更改,有一些很棒的工具可以在线免费使用。进到 Google’s PageSpeed Insights 并通过该工具运行您的URL。 您应该注意到,您的网页现在不再具有任何阻塞资源,并且您的性能改进建议已经变绿 。而你可能也熟悉了另一个伟大的工具。WebPagetest

使用WebPagetest是测试您的网页及时呈现的好方法。

使用WebPagetest是测试您的网页及时呈现的好方法。 (查看大图)

它是一个免费的工具,可以让您从全球各个地点进行网站速度测试。 除了对您的网页的内容进行丰富的分析性审查,如果您选择“Visual Comparison”, 该工具将比较两个网页。 这是比较更新您的关键CSS之前和之后的结果并回放差异的好方法。

使用关键CSS的想法是,我们的网页会尽快呈现,从而尽快向用户展示内容。 测量这个的最好方法是使用 speed index. WebPagetest采用的测量方法是衡量页面内容的视觉填充速度。SpeedIndex测量可视页面加载的视觉进度,并计算内容绘制速度的总体得分。 比较 SpeedIndex测量通过内联关键CSS之前和之后的改变。 您将对您的渲染时间的改变大吃一惊。

深入了解

正如大多数优化工具,对你的网站总有利弊。弊端之一是 丢失浏览器中的CSS缓存 。 如果动态网页更改频繁,我们不希望缓存HTML页面 这意味着内联CSS 每次重新下载。 需要说明的是只列出关键的CSS,异步加载剩下的非关键的CSS。 我们可以缓存非关键的CSS。有很多争论和反对关于在中内联CSS, 了解更多我推荐 Hans Christian Reinl的博客 “A counter statement: Putting the CSS in the head”。

如果您使用(CDN),也值得一提的是,您还应该 从CDN中提供非关键的CSS。 这样做允许您直接从边缘提供缓存的资源,提供更快的响应时间,而不是一路路由到源服务器来获取它们。

对于传统的网页,内联CSS的技术运作良好,但根据您的情况,可能并不总是适用。 如果您有客户端JavaScript生成HTML怎么办? 如果您在单页面应用程序上怎么办? 如果您尽可能多地输出关键的CSS,它将提升页面渲染效果。 了解关键CSS的工作原理及是否适用于您的网页,这一点很重要。 我喜欢Guy Podjarny对此的立场:

“尽管有这些限制,Inline在前端优化领域仍然是一个很重要的工具。 因此,你应该使用它,但要小心,不要滥用它。“

—Guy Podjarny

在 “为什么内联一切不是答案”,他提供了关于什么时候应该_什么时候不应该嵌入CSS的好建议。

这不完美

虽然生成和内联关键CSS所需的许多工具都在不断改进,但可能还有一些需要改进的领域。 如果您发现任何错误,您的项目,open up an issue 或提出请求,并在GitHub贡献项目。

为您的网站优化关键渲染路径可以大大改善页面加载时间。 使用这种技术使我们能够使用响应式布局,而不会影响其众所周知的优点。 这也是确保您的页面加载快速而不妨碍您的设计的好方法。

更多资源

如果您喜欢使用其他构建系统(如Gulp),则可以直接使用插件,而无需下载Grunt。 还有一个有用的教程,如何使用Gulp优化基本页面.

还有其他插件可以提取你的关键CSS,比如 Penthouse,和来自Filament 公司的criticalCSS。我强烈推荐 “我们如何使RWD网站快速加载” 了解如何使用这个技术来确保他们的网页尽可能快地加载。

Smashing Magazine的总编辑Vitaly Friedman写了一篇关于Smashing Magazine如何改进表现的文章 improved the performance 。如果您想了解关于渲染路径的更多信息,那么在Udacity网站上可以免费使用 一个有用的课程Google Developers website 也有关于 优化CSS传输的内容。 Patrick Hamman 写了一篇博客关于 如何识别关键的CSS创建更快的网页。

默认情况下,您是否在您的项目中嵌入关键CSS? 你使用什么工具? 你遇到什么问题? 欢迎在文章下方分享你的经验!

(il, rb, ml, og)

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