探析浏览器执行JavaScript脚本加载与代码执行顺序

本文主要基于向HTML页面引入JavaScript的几种方式，分析HTML中JavaScript脚本的执行顺序问题

1. 关于JavaScript脚本执行的阻塞性

JavaScript在浏览器中被解析和执行时具有阻塞的特性，也就是说，当JavaScript代码执行时，页面的解析、渲染以及其他资源的下载都要停下来等待脚本执行完毕①。这一点是没有争议的，并且在所有浏览器中的行为都是一致的，原因也不难理解：浏览器需要一个稳定的DOM结构，而JavaScript可能会修改DOM(改变DOM结构或修改某个DOM节点)，如果在JavaScript执行的同时还继续进行页面的解析，那么整个解析过程将变得难以控制，解析出错的可能也变得很大。

然而这里还有一个问题需要注意，对于外部脚本，还涉及到一个脚本下载的过程，在早期的浏览器中，JavaScript文件的下载不仅会阻塞页面的解析，甚至还会阻塞页面其他资源的下载(包括其他JavaScript脚本文件、外部CSS文件以及图片等外部资源)。从IE8、firefox3.5、safari4和chrome2开始允许JavaScript并行下载，同时JavaScript文件的下载也不会阻塞其他资源的下载(旧版本中，JavaScript文件的下载也会阻塞其他资源的下载)。

注：不同浏览器对于同一个域名下的最大连接数有不同的限制，HTTP1.1协议规范中的要求是不能高于2个，但是大多数浏览器目前实际提供的最大连接数都多于2个，IE6/7都是2个，IE8提升到了6个，firefox和chrome也是6个，当然这个设置也是可以修改的，详细内容可以参考：http://www.stevesouders.com/blog/2008/03/20/roundup-on-parallel-connections/

2. 关于脚本的执行顺序

浏览器是按照从上到下的顺序解析页面，因此正常情况下，JavaScript脚本的执行顺序也是从上到下的，即页面上先出现的代码或先被引入的代码总是被先执行，即使是允许并行下载JavaScript文件时也是如此。注意我们这里标红了"正常情况下"，原因是什么呢？我们知道，在HTML中加入JavaScript代码有多种方式，概括如下(不考虑requirejs或seajs等模块加载器)：

（1）正常引入：即在页面中通过<script>标签引入脚本代码或者引入外部脚本

（2）通过document.write方法向页面写入<script>标签或代码

（3）通过动态脚本技术，即利用DOM接口创建<script>元素，并设置元素的src，然后再将元素添加进DOM中。

（4）通过Ajax获取脚本内容，然后再创建<script>元素，并设置元素的text，再将元素添加进DOM中。

（5）直接把JavaScript代码写在元素的事件处理程序中或直接作为URL的主体，示例如下：

<!--直接写在元素的事件处理程序中-->
<input type="button" value="点击测试一下" onclick="alert('点击了按钮')"/>
<!--作为URL的主体-->
<a href="javascript:alert('dd')">JS脚本作为URL的主体</a> 

第5种情况对于我们讨论的脚本执行顺序没有什么影响，因此我们这里只讨论前四种情况：

2.1 正常引入脚本时

正常引入脚本时，JavaScript代码会按照从上到下的顺序执行，不管脚本是不是并行下载，执行时还是按照引入的顺序从上到下执行的，我们以下面的DEMO为例：

首先，通过PHP写了一个脚本，这个脚本接收两个参数，文件URL和延迟时间，脚本会在传入的延迟时间之后，将文件内容发送给浏览器，脚本如下：

<?php
$url = $_GET['url'];
$delay = $_GET['delay'];
if(isset($delay)){
sleep($delay);
}
echo file_get_contents($url);
?> 

另外我们还定义了两个JavaScript文件，分别为1.js和2.js，在这个例子中，二者的代码分别如下：

1.js

alert("我是第一个脚本");

2.js

alert("我是第二个脚本");

然后，我们在HTML中引入脚本代码：

<script src='/delayfile.php?url=http://localhost/js/load/1.js&delay=3' type='text/javascript'></script>
<script type="text/javascript">
alert("我是内部脚本");
</script>
<script src='/delayfile.php?url=http://localhost/js/load/2.js&delay=1' type='text/javascript'></script> 

虽然第一个脚本延迟了3秒才会返回，但是在所有浏览器中，弹出的顺序也都是相同的，即："我是第一个脚本"->"我是内部脚本"->"我是第二个脚本"

2.2 通过document.write向页面中写入脚本时

document.write在文档流没有关闭的情况下，会将内容写入脚本所在位置结束之后紧邻的位置，浏览器执行完当前短的代码，会接着解析document.write所写入的内容。

注：document.write写入内容的位置还存在一个问题，加入在<head>内部的脚本中写入了<head>标签内部不应该出现的内容，比如<div>等内容标签等，则这段内容的起始位置将是<body>标签的起始位置。

通过document.write写入脚本时存在一些问题，需要分类进行说明：

[1]同一个<script>标签中通过document.write只写入外部脚本：

在这种情况下，外部脚本的执行顺序总是低于引入脚本的标签内的代码，并且按照引入的顺序来执行，我们修改HTML中的代码：

<script src='/delayfile.php?url=http://localhost/js/load/1.js&delay=2' type='text/javascript'></script>
<script type="text/javascript">
document.write('<script type="text/javascript" src="/delayfile.php?url=http://localhost/js/load/2.js"><\/script>');
document.write('<script type="text/javascript" src="/delayfile.php?url=http://localhost/js/load/1.js"><\/script>');
alert("我是内部脚本");
</script> 

这段代码执行完毕之后，DOM将被修改为：

而代码执行的结果也符合DOM中脚本的顺序："我是第一个脚本"->"我是内部脚本"->"我是第二个脚本"->"我是第一个脚本"

[2]同一个<script>标签中通过document.write只写入内部脚本：

在这种情况下，通过documen.write写入的内部脚本，执行顺序的优先级与写入脚本标签内的代码相同，并且按照写入的先后顺序执行：

我们再修改HTML代码如下：

<script src='/delayfile.php?url=http://localhost/js/load/1.js' type='text/javascript'></script>
<script type="text/javascript">
document.write('<script type="text/javascript">alert("我是docment.write写入的内部脚本")<\/script>');
alert("我是内部脚本");
document.write('<script type="text/javascript">alert("我是docment.write写入的内部脚本2222")<\/script>');
document.write('<script type="text/javascript">alert("我是docment.write写入的内部脚本3333")<\/script>');
</script> 

在这种情况下，document.write写入的脚本被认为与写入位置处的代码优先级相同，因此在所有浏览器中，弹出框的顺序均为："我是第一个脚本"->"我是document.write写入的内部脚本"->"我是内部脚本"->"我是document.write写入的内部脚本2222"->"我是document.write写入的内部脚本3333"

[3]同一个<script>标签中通过document.write同时写入内部脚本和外部脚本时：

在这种情况下，不同的浏览器中存在一些区别：

在IE9及以下的浏览器中：只要是通过document.write写入的内部脚本，其优先级总是高于document.write写入的外部脚本，并且优先级与写入标签内的代码相同。而通过通过document.write写入的外部脚本，则总是在写入标签的代码执行完毕后，再按照写入的顺序执行；

而在其中浏览器中， 出现在第一个document.write写入的外部脚本之前的内部脚本，执行顺序的优先级与写入标签内的脚本优先级相同，而之后写入的脚本代码，不管是内部脚本还是外部脚本，总是要等到写入标签内的脚本执行完毕后，再按照写入的顺序执行。

我们修改以下HTML中的代码：

<script src='/delayfile.php?url=http://localhost/js/load/1.js' type='text/javascript'></script><script type="text/javascript"> document.write('<script type="text/javascript">alert("我是docment.write写入的内部脚本")<\/script>'); alert("我是内部脚本"); document.write('<script type="text/javascript" src="/delayfile.php?url=http://localhost/js/load/1.js"><\/script>'); document.write('<script type="text/javascript">alert("我是docment.write写入的内部脚本2222")<\/script>'); document.write('<script type="text/javascript" src="/delayfile.php?url=http://localhost/js/load/1.js"><\/script>'); document.write('<script type="text/javascript">alert("我是docment.write写入的内部脚本3333")<\/script>'); alert("我是内部脚本2222");</script> 

在IE9及以下的浏览器中，上面代码执行后弹出的内容为："我是第一个脚本"->"我是document.write写入的内部脚本"->"我是内部脚本"->"我是document.write写入的内部脚本2222"->"我是document.write写入的内部脚本3333"->"我是内部脚本2222"->"我是第一个脚本"->"我是第一个脚本"

其他浏览器中，代码执行后弹出的内容为："我是第一个脚本"->"我是document.write写入的内部脚本"->"我是内部脚本"->"我是内部脚本2222"->"我是第一个脚本"->"我是document.write写入的内部脚本2222"->"我是第一个脚本"->"我是document.write写入的内部脚本3333"

如果希望IE及以下的浏览器与其他浏览器保持一致的行为，那么可选的做法就是把引入内部脚本的代码拿出来，单独放在后面一个新的<script>标签内即可，因为后面<script>标签中通过document.write所引入的代码执行顺序肯定是在之前的标签中的代码的后面的。

2.3 通过动态脚本技术添加代码时

通过动态脚本技术添加代码的主要目的在于创建无阻塞脚本，因为通过动态脚本技术添加的代码不会立刻执行，我们可以通过下面的load函数为页面添加动态脚本：

function loadScript(url,callback){
var script = document.createElement("script");
script.type = "text/javascript";
//绑定加载完毕的事件
if(script.readyState){
script.onreadystatechange = function(){
if(script.readyState === "loaded" || script.readyState === "complete"){
callback&&callback();
}
}
}else{
script.onload = function(){
callback&&callback();
}
}
script.src = url;
document.getElementsByTagName("head")[0].appendChild(script);
}

但是通过动态脚本技术添加的外部JavaScript脚本不保证按照添加的顺序执行，这一点可以通过回调或者使用jQuery的html()方法，详细可参考：http://www.jb51.net/article/26446.htm

2.4 通过Ajax注入脚本

通过Ajax注入脚本同样也是添加无阻塞脚本的技术之一，我们首先需要创建一个XMLHttpRequest对象，并且实现get方法，然后通过get方法取得脚本内容并注入到文档中。

代码示例：

我们可以用如下代码封装XMLHttpRequest对象，并封装其get方法：

var xhr = (function(){
function createXhr(){
var xhr ;
if(window.XMLHttpRequest){
xhr = new XMLHttpRequest();
}else if(window.ActiveXObject){
var xhrVersions = ['MSXML2.XMLHttp','MSXML2.XMLHttp.3.0','MSXML2.XMLHttp.6.0'], i, len;
for(i = 0, len = xhrVersions.length; i < len ; i++){
try{
xhr = new ActiveXObject(xhrVersions[i]);
}catch(e){
}
}
}else{
throw new Error("无法创建xhr对象");
}
return xhr;
}
function get(url,async,callback){
var xhr = createXhr();
xhr.onreadystatechange = function(){
if(xhr.readyState == 4){
if((xhr.status >= 200 && xhr.status < 300) || xhr.status == 304){
callback&&callback(xhr.responseText);
}else{
alert("请求失败，错误码为" + xhr.status);
}
}
}
xhr.open("get",url,async);
xhr.send(null);
}
return {
get:get
}
}()) 

然后基于xhr对象，再创建loadXhrScript函数：

function loadXhrScript(url,async, callback){ if(async == undefined){ async = true; } xhr.get(url,async,function(text){ var script = document.createElement("script"); script.type = "text/javascript"; script.text = text; document.body.appendChild(script); });} 

我们上面的get方法添加了一个参数，即是否异步，那么如果我们采用同步方法，通过Ajax注入的脚本肯定是按照添加的顺序执行；反之，如果我们采用异步的方案，那么添加的脚本的执行顺序肯定是无法确定的。