提升首屏加载速度的CSS优化技巧

CSS优化首屏加载速度是提升用户体验的关键。本文深入探讨了通过提取和内联关键CSS（Critical CSS）来消除渲染阻塞，确保用户快速看到首屏内容。文章详细介绍了关键CSS的概念及其重要性，并对比了手动与自动化提取关键CSS的方法，推荐使用自动化工具如critical、penthouse、critters等以提高效率和准确性。针对剩余非关键CSS的加载，文章提出了多种异步加载策略，包括media="print" hack、rel="preload"配合onload事件以及动态创建标签。同时，强调了实施过程中需注意避免FOUC、合理设置缓存策略，并优先使用rel="preload"等现代标准方法，以全面提升首屏加载速度和用户体验。

关键CSS（Critical CSS）是指渲染首屏内容所需的最小CSS样式，它能通过内联到HTML的中消除渲染阻塞，使浏览器立即绘制页面首屏内容；2. 提取关键CSS推荐使用自动化工具（如critical、penthouse、critters），因其高效、可维护，避免手动提取的高成本和易出错问题；3. 剩余非关键CSS应通过异步方式加载，常用策略包括media="print" hack结合JavaScript、rel="preload"配合onload事件或动态创建标签，以确保不影响首屏渲染性能；4. 实施时需注意避免FOUC、合理设置缓存策略，并优先使用rel="preload"等现代标准方法，从而全面提升首屏加载速度和用户体验。

CSS首屏加载速度的优化，核心在于关键CSS（Critical CSS）的提取与内联。这能确保用户在第一时间看到页面内容，大幅提升感知性能和用户体验，避免白屏等待。

解决方案

要优化CSS的首屏加载速度，最有效的方法就是将渲染首屏内容所需的关键CSS直接嵌入到HTML文档的标签中。这样，浏览器在解析HTML时就能立即获取并应用这些样式，无需等待外部CSS文件的下载和解析，从而消除渲染阻塞。对于不影响首屏展示的剩余CSS，则采用异步加载策略，确保它们不会阻碍页面的初始渲染。这就像是给浏览器一个“急用包”，让它先画出最重要的部分，其他细节可以稍后慢慢完善。

什么是关键CSS（Critical CSS），它为何如此重要？

说实话，关键CSS这个概念，初听可能有点抽象，但它其实非常直观。它指的是用户在浏览器中首次加载页面时，不滚动屏幕就能看到的所有内容（也就是“首屏”或“Above-the-Fold”区域）所必需的全部CSS样式。想象一下，你打开一个网站，最先映入眼帘的导航栏、主标题、首张图片，它们的布局、颜色、字体，都是由这部分关键CSS来决定的。

那它为什么如此重要呢？原因很简单，但影响深远。传统的网页加载模式是，浏览器在解析HTML遇到时，会暂停渲染，直到这个CSS文件被完全下载、解析并应用。这被称为“渲染阻塞”。如果你的CSS文件很大，或者网络状况不佳，用户就会面对一个长时间的白屏。这体验简直是灾难性的。

而关键CSS的作用，就是打破这种阻塞。通过把首屏最核心的样式直接写到HTML里，浏览器就能立刻渲染出页面的“骨架”和“第一印象”。这对于用户来说，意味着页面几乎是瞬间加载的，大大提升了首次内容绘制（FCP）和最大内容绘制（LCP）这两个关键性能指标。我个人觉得，这不仅仅是技术优化，更是对用户耐心的一种尊重。毕竟，谁都不喜欢对着空白屏幕发呆，对吧？

如何识别和提取关键CSS？手动与自动化方法对比

识别和提取关键CSS，这活儿说起来容易，做起来有时候还挺麻烦的。基本上，你可以选择手动操作，也可以借助一些自动化工具。

手动方法： 这通常是我在理解原理或者调试小项目时会用的。你打开浏览器的开发者工具，切换到“元素”面板，然后逐个点击首屏区域的元素，在“样式”面板里查看它们所应用的CSS规则。然后，把这些规则一点点复制粘贴出来，汇总成一个独立的CSS块。

• 优点： 对CSS的依赖关系有最清晰的认识，完全掌控。
• 缺点： 极度耗时、容易出错，特别是对于复杂的页面布局和响应式设计，几乎不可能手动覆盖所有情况。一旦页面改动，你还得重新来一遍，维护起来简直是噩梦。我常常看到一些团队尝试手动提取，最后都因为维护成本太高而放弃了。

自动化方法： 这才是生产环境下的主流选择，也是我强烈推荐的方式。市面上有很多工具和库可以帮助你自动化这个过程。它们通常会模拟一个浏览器环境，加载你的页面，然后分析首屏所需的CSS。

• 工具举例：
  • critical (Node.js库): 这是一个非常流行的工具，你可以通过命令行或者作为构建工具（如Webpack、Gulp）的插件来使用它。它能抓取你的HTML和CSS，然后输出关键CSS。
    • 简单命令行示例（概念性）：

      critical your-page.html --base public/ --css public/style.css --width 1300 --height 900 > public/critical.css

      这个命令大致的意思是，根据your-page.html和style.css，模拟一个1300x900的视口，然后把首屏关键CSS输出到critical.css。

  • penthouse: 另一个强大的关键CSS生成器，可以作为独立的CLI工具或库使用。
  • critters (Webpack插件): 如果你使用Webpack，这个插件可以在构建过程中自动帮你完成关键CSS的内联，非常方便。
• 优点： 效率高、可重复、减少人为错误，特别适合大型项目和持续集成流程。它能处理复杂的CSS规则、媒体查询等。
• 缺点： 配置可能需要一些时间，有时候自动化工具可能会漏掉一些动态加载的或JavaScript控制的样式，需要一些调试和微调。此外，它会增加构建步骤的复杂性。

对我来说，除非是那种一页到底、没有任何交互的极简页面，否则自动化工具是唯一的出路。手动提取虽然能让你理解原理，但在实际项目中，它的成本和风险都太高了。

提取关键CSS后，剩余CSS如何加载才能不影响性能？

提取并内联了关键CSS之后，剩下的那部分庞大的、非首屏必需的CSS文件，我们可不能就这么直接扔到里去，那又会造成渲染阻塞。我们的目标是让它们在不影响首屏渲染的前提下，尽快地被加载和应用。这里有几种常用的异步加载策略：

1. 使用media="print" hack结合JavaScript： 这是一个很巧妙且广为流传的方法。浏览器看到media="print"属性时，会认为这个CSS文件只用于打印，因此不会阻塞页面的渲染，会以较低的优先级去下载它。下载完成后，我们再通过JavaScript将其media属性改为all，从而使其生效。

   • onload="this.media='all'"：当CSS文件加载完成后，通过JavaScript将其媒体类型改为all，使其应用于所有媒体类型。

2. 使用rel="preload"结合onload事件：rel="preload"是一个更现代、更明确的资源预加载指令。它告诉浏览器“这个资源我很快就会用到，你先去下载它，但不要立即执行它”。对于CSS，我们可以这样用：

   • as="style"：明确告诉浏览器预加载的是一个样式表。
   • onload="this.onload=null;this.rel='stylesheet'"：当预加载的CSS文件下载完成后，通过JavaScript将rel属性从preload改为stylesheet，从而应用样式。this.onload=null是为了避免在某些旧浏览器中重复触发onload。 这种方法通常被认为是更推荐的，因为它更符合浏览器标准，并且提供了更精细的控制。

3. 通过JavaScript动态创建标签： 你也可以完全通过JavaScript来创建并插入标签到DOM中。

   function loadCSS(href) {
     const link = document.createElement('link');
     link.rel = 'stylesheet';
     link.href = href;
     document.head.appendChild(link);
   }
   loadCSS('/path/to/non-critical.css');

   这种方式的优点是灵活性高，你可以控制何时、何地加载CSS。但缺点是如果JavaScript执行过晚，可能会导致短暂的无样式内容闪烁（Flash Of Unstyled Content, FOUC）。

需要注意的几点：

• FOUC（无样式内容闪烁）： 这是异步加载CSS时最常见的“副作用”。如果关键CSS提取得不够彻底，或者剩余CSS加载得太慢，用户可能会在短时间内看到页面在没有完整样式的情况下显示，然后突然“变美”。这需要你仔细测试和调整。
• 缓存策略： 确保你的非关键CSS文件设置了合理的缓存策略（如长时间的Cache-Control），这样用户第二次访问时就无需再次下载了。
• HTTP/2 Push的争议： 过去有人提出用HTTP/2 Push来推送CSS，但我个人觉得这在实践中有很多坑。它要求服务器主动推送资源，但浏览器对推送资源的缓存处理并不一致，而且如果浏览器已经有缓存，服务器还强行推送，反而会浪费带宽。所以，我更倾向于客户端的preload指令，让浏览器自己决定何时去取。

总的来说，选择哪种异步加载方式，取决于你的项目需求、对浏览器兼容性的要求以及你对FOUC的容忍度。但无论如何，将CSS分为关键和非关键两部分，并分别处理，是优化首屏加载速度的必由之路。

到这里，我们也就讲完了《提升首屏加载速度的CSS优化技巧》的内容了。个人认为，基础知识的学习和巩固，是为了更好的将其运用到项目中，欢迎关注golang学习网公众号，带你了解更多关于异步加载,首屏加载,渲染阻塞,关键CSS,rel="preload"的知识点！