HTML中的javascript
将 JavaScript 引入网页,首先要解决它与网页的主导语言 HTML 的关系问题。在 JavaScript 早期, 网景公司的工作人员希望在将 JavaScript 引入 HTML 页面的同时,不会导致页面在其他浏览器中渲染出 问题。通过反复试错和讨论,他们最终做出了一些决定,并达成了向网页中引入通用脚本能力的共识。 当初他们的很多工作得到了保留,并且最终形成了 HTML 规范。
## \<script\>元素
将 JavaScript 插入 HTML 的主要方法是使用<script>元素。这个元素是由网景公司创造出来,并 最早在 Netscape Navigator 2 中实现的。后来,这个元素被正式加入到 HTML 规范。<script>元素有下 列 8 个属性。
- async:可选。表示应该立即开始下载脚本,但不阻止其他页面动作,比如下载资源或等待其他脚本加载。只对外部脚本文件有效。
- charset:可选。使用src属性指定的代码字符集。这个属性很少使用,因为大多数浏览器不在乎他的值。
- crossorigin:可选。配置相关请求的CORS(跨域资源共享)设置。默认不使用CORS。crossorigin="anonymous"配置文件请求不必设置凭据标志。crossorigin="use-credentials"设置凭据标志,意味着出站请求会包含凭据。
- defer:可选。表示脚本可以延迟到**文档完全被解析和显示之后**再执行。只对外部脚本有效。在IE7及更早的版本中,对行内脚本也可以指定这个属性。
- integrity:可选。允许比对接收到的资源和指定的加密签名以验证子资源完整性(SRI, Subresource Integrity)。如果接收到的资源的签名与这个属性指定的签名不匹配,则页面会报错,脚本不会执行。这个属性可以用于确保内容分发网络(CDN,Content Delivery Network)不会提供恶意的内容。
- language:废弃。最初用于表示代码块中的脚本语言(如"JavaScript"、"JavaScript 1.2"或"VBScript")。大多数浏览器都会忽略这个属性,不应该再使用它。
- src:可选。表示包含要执行的代码的外部文件。
- type:可选。代替 language,表示代码块中脚本语言的内容类型(也称 MIME 类型)。按照惯 例,这个值始终都是"text/javascript",尽管"text/javascript"和"text/ecmascript" 都已经废弃了。JavaScript 文件的 MIME 类型通常是"application/x-javascript",不过给 type 属性这个值有可能导致脚本被忽略。在非 IE 的浏览器中有效的其他值还有 "application/javascript"和"application/ecmascript"。如果这个值是 module,则代 码会被当成 ES6 模块,而且只有这时候代码中才能出现 import 和 export 关键字。
使用<scrip\t>的方式有两种:通过它直接在网页中嵌入 JavaScript 代码,以及通过它在网页中包含 外部 JavaScript 文件。
要嵌入行内 JavaScript 代码,直接把代码放在<script>元素中就行:
包含在<script>内的代码会被从上到下解释。在上面的例子中,被解释的是一个函数定义,并且 该函数会被保存在解释器环境中。在<script>元素中的代码被计算完成之前,页面的其余内容不会被 加载,也不会被显示。
在使用行内 JavaScript 代码时,要注意代码中不能出现字符串</script>。比如,下面的代码会导 致浏览器报错:
浏览器解析行内脚本的方式决定了它在看到字符串</script>时,会将其当成结束的</script> 标签。想避免这个问题,只需要转义字符“\”即可:
这样修改之后,代码就可以被浏览器完全解释,不会导致任何错误。
要包含外部文件中的 JavaScript,就必须使用 src 属性。这个属性的值是一个 URL,指向包含 JavaScript 代码的文件,比如:
<script src="example.js"></script>
这个例子在页面中加载了一个名为 example.js 的外部文件。文件本身只需包含要放在<script>的 起始及结束标签中间的 JavaScript 代码。与解释行内 JavaScript 一样,在解释外部 JavaScript 文件时,页 面也会阻塞。(阻塞时间也包含下载文件的时间。)在 XHTML 文档中,可以忽略结束标签,比如:
<script src="example.js"/>
以上语法不能在 HTML 文件中使用,因为它是无效的 HTML,有些浏览器不能正常处理,比如 IE。
注意 按照惯例,外部 JavaScript 文件的扩展名是.js。这不是必需的,因为浏览器不会检 查所包含 JavaScript 文件的扩展名。这就为使用服务器端脚本语言动态生成 JavaScript 代 码,或者在浏览器中将 JavaScript 扩展语言(如 TypeScript,或 React 的 JSX)转译为 JavaScript 提供了可能性。不过要注意,服务器经常会根据文件扩展来确定响应的正确 MIME 类型。 如果不打算使用.js 扩展名,一定要确保服务器能返回正确的 MIME 类型。
另外,使用了 src 属性的<script>元素不应该再在<script>和</script>标签中再包含其他 JavaScript 代码。如果两者都提供的话,则浏览器只会下载并执行脚本文件,从而忽略行内代码。
<script>元素的一个最为强大、同时也备受争议的特性是,它可以包含来自外部域的 JavaScript 文件。跟<img>元素很像,<script>元素的 src 属性可以是一个完整的 URL,而且这个 URL 指向的资源可以跟包含它的 HTML 页面不在同一个域中,比如这个例子:
<script src="http://www.somewhere.com/afile.js"></script>
浏览器在解析这个资源时,会向 src 属性指定的路径发送一个 GET 请求,以取得相应资源,假定 是一个 JavaScript 文件。这个初始的请求不受浏览器同源策略限制,但返回并被执行的 JavaScript 则受限 制。当然,这个请求仍然受父页面 HTTP/HTTPS 协议的限制。
来自外部域的代码会被当成加载它的页面的一部分来加载和解释。这个能力可以让我们通过不同的域分发 JavaScript。不过,引用了放在别人服务器上的 JavaScript 文件时要格外小心,因为恶意的程序员随时可能替换这个文件。在包含外部域的 JavaScript 文件时,要确保该域是自己所有的,或者该域是一 个可信的来源。<script>标签的integrity属性是防范这种问题的一个武器,但这个属性也不是所有浏览器都支持。
不管包含的是什么代码,浏览器都会按照<script>在页面中出现的顺序依次解释它们,前提是它 们没有使用 defer 和 async 属性。第二个<script>元素的代码必须在第一个<script>元素的代码解释完毕才能开始解释,第三个则必须等第二个解释完,以此类推。
标签的位置
过去,所有<script>元素都被放在页面的<head>标签内,如下面的例子所示:
这种做法的主要目的是把外部的 CSS 和 JavaScript 文件都集中放到一起。不过,把所有 JavaScript 文件都放在<head>里,也就意味着必须把所有 JavaScript 代码都下载、解析和解释完成后,才能开始渲染页面(页面在浏览器解析到<body>的起始标签时开始渲染)。对于需要很多 JavaScript 的页面,这会 导致页面渲染的明显延迟,在此期间浏览器窗口完全空白。为解决这个问题,现代 Web 应用程序通常 将所有 JavaScript 引用放在<body>元素中的页面内容后面,如下面的例子所示:
这样一来,页面会在处理 JavaScript 代码之前完全渲染页面。用户会感觉页面加载更快了,因为浏 览器显示空白页面的时间短了。
推迟执行的脚本
HTML 4.01 为<script>元素定义了一个叫 defer 的属性。这个属性表示脚本在执行的时候不会改 变页面的结构。也就是说,脚本会被延迟到整个页面都解析完毕后再运行。因此,在<script>元素上 设置 defer 属性,相当于告诉浏览器立即下载,但延迟执行。
虽然这个例子中的<script>元素包含在页面的<head>中,但它们会在浏览器解析到结束的 </html>标签后才会执行。HTML5 规范要求脚本应该按照它们出现的顺序执行,因此第一个推迟的脚 本会在第二个推迟的脚本之前执行,而且两者都会在 DOMContentLoaded 事件之前执行(关于事件, 请参考第 17 章)。不过在实际当中,推迟执行的脚本不一定总会按顺序执行或者在 DOMContentLoaded 事件之前执行,因此最好只包含一个这样的脚本。
如前所述,defer 属性只对外部脚本文件才有效。这是 HTML5 中明确规定的,因此支持 HTML5 的浏览器会忽略行内脚本的 defer 属性。IE4~7 展示出的都是旧的行为,IE8 及更高版本则支持 HTML5 定义的行为。
对 defer 属性的支持是从 IE4、Firefox 3.5、Safari 5 和 Chrome 7 开始的。其他所有浏览器则会忽略这 个属性,按照通常的做法来处理脚本。考虑到这一点,还是把要推迟执行的脚本放在页面底部比较好。
注意 对于XHTML文档,指定defer属性时应该写成defer=“defer”。
异步执行脚本
HTML5 为<script>元素定义了 async 属性。从改变脚本处理方式上看,async 属性与 defer 类似。当然,它们两者也都只适用于外部脚本,都会告诉浏览器立即开始下载。不过,与 defer 不同的 是,标记为 async 的脚本并不保证能按照它们出现的次序执行,比如:
在这个例子中,第二个脚本可能先于第一个脚本执行。因此,重点在于它们之间没有依赖关系。给 脚本添加 async 属性的目的是告诉浏览器,不必等脚本下载和执行完后再加载页面,同样也不必等到 该异步脚本下载和执行后再加载其他脚本。正因为如此,异步脚本不应该在加载期间修改 DOM。
异步脚本保证会在页面的 load 事件前执行,但可能会在 DOMContentLoaded(参见第 17 章)之 前或之后。Firefox 3.6、Safari 5 和 Chrome 7 支持异步脚本。使用 async 也会告诉页面你不会使用 document.write,不过好的 Web 开发实践根本就不推荐使用这个方法。
注意 对于XHTML文档,指定async属性时应该写成async=“async”。
动态加载脚本
除了<script>标签,还有其他方式可以加载脚本。因为 JavaScript 可以使用 DOM API,所以通过 向 DOM 中动态添加 script 元素同样可以加载指定的脚本。只要创建一个 script 元素并将其添加到 DOM 即可。
当然,在把 HTMLElement 元素添加到 DOM 且执行到这段代码之前不会发送请求。默认情况下, 以这种方式创建的<script>元素是以异步方式加载的,相当于添加了 async 属性。不过这样做可能会 有问题,因为所有浏览器都支持 createElement()方法,但不是所有浏览器都支持 async 属性。因此, 如果要统一动态脚本的加载行为,可以明确将其设置为同步加载:
以这种方式获取的资源对浏览器预加载器是不可见的。这会严重影响它们在资源获取队列中的优先 级。根据应用程序的工作方式以及怎么使用,这种方式可能会严重影响性能。要想让预加载器知道这些 动态请求文件的存在,可以在文档头部显式声明它们:
<link rel="preload" href="gibberish.js">
XHTML 中的变化
可扩展超文本标记语言(XHTML,Extensible HyperText Markup Language)是将 HTML 作为 XML 的应用重新包装的结果。与 HTML 不同,在 XHTML 中使用 JavaScript 必须指定 type 属性且值为 text/javascript,HTML 中则可以没有这个属性。XHTML 虽然已经退出历史舞台,但实践中偶尔 可能也会遇到遗留代码,为此本节稍作介绍。
在 XHTML 中编写代码的规则比 HTML 中严格,这会影响使用<script>元素嵌入 JavaScript 代码。 下面的代码块虽然在 HTML 中有效,但在 XHML 中是无效的。
在 HTML 中,解析<script>元素会应用特殊规则。XHTML 中则没有这些规则。这意味着 a < b 语句中的小于号(<)会被解释成一个标签的开始,并且由于作为标签开始的小于号后面不能有空格, 这会导致语法错误。
避免 XHTML 中这种语法错误的方法有两种。第一种是把所有小于号(<)都替换成对应的 HTML 实体形式(<)。结果代码就是这样的:
这样代码就可以在 XHTML 页面中运行了。不过,缺点是会影响阅读。好在还有另一种方法。
第二种方法是把所有代码都包含到一个 CDATA 块中。在 XHTML(及 XML)中,CDATA 块表示 文档中可以包含任意文本的区块,其内容不作为标签来解析,因此可以在其中包含任意字符,包括小于 号,并且不会引发语法错误。使用 CDATA 的格式如下:
在兼容 XHTML 的浏览器中,这样能解决问题。但在不支持 CDATA 块的非 XHTML 兼容浏览器中 则不行。为此,CDATA 标记必须使用 JavaScript 注释来抵消:
这种格式适用于所有现代浏览器。虽然有点黑科技的味道,但它可以通过 XHTML 验证,而且对 XHTML 之前的浏览器也能优雅地降级。
注意 XHTML 模式会在页面的 MIME 类型被指定为**“application/xhtml+xml”**时触 发。并不是所有浏览器都支持以这种方式送达的 XHTML。
废弃的语法
自 1995 年 Netscape 2 发布以来,所有浏览器都将 JavaScript 作为默认的编程语言。type 属性使用 一个 MIME 类型字符串来标识<script>的内容,但 MIME 类型并没有跨浏览器标准化。即使浏览器默 认使用 JavaScript,在某些情况下某个无效或无法识别的 MIME 类型也可能导致浏览器跳过(不执行) 相关代码。因此,除非你使用 XHTML 或<script>标签要求或包含非 JavaScript 代码,最佳做法是不指定type属性。
在最初采用 script 元素时,它标志着开始走向与传统 HTML 解析不同的流程。对这个元素需要应 用特殊的解析规则,而这在不支持 JavaScript 的浏览器(特别是 Mosaic)中会导致问题。不支持的浏览器会把**<script>元素的内容输出到页面上**,从而破坏页面的外观。
Netscape 联合 Mosaic 拿出了一个解决方案,对不支持 JavaScript 的浏览器隐藏嵌入的 JavaScript 代 码。最终方案是把脚本代码包含在一个 HTML 注释中,像这样:
使用这种格式,Mosaic 等浏览器就可以忽略<script>标签中的内容,而支持 JavaScript 的浏览器 则必须识别这种模式,将其中的内容作为 JavaScript 来解析。
虽然这种格式仍然可以被所有浏览器识别和解析,但已经不再必要,而且不应该再使用了。在 XHTML 模式下,这种格式也会导致脚本被忽略,因为代码处于有效的 XML 注释当中。
行内代码与外部文件
虽然可以直接在 HTML 文件中嵌入 JavaScript 代码,但通常认为最佳实践是尽可能将 JavaScript 代 码放在外部文件中。不过这个最佳实践并不是明确的强制性规则。推荐使用外部文件的理由如下。
- **可维护性**。JavaScript 代码如果分散到很多 HTML 页面,会导致维护困难。而用一个目录保存 **所有 JavaScript 文件**,则更容易维护,这样开发者就可以**独立**于使用它们的 HTML 页面来编辑 代码。
- **缓存**。浏览器会根据特定的设置缓存所有外部链接的 JavaScript 文件,这意味着如果**两个页面都 用到同一个文件**,则该文件只需下载**一次**。这最终意味着页面加载更快。
- **适应未来**。通过把 JavaScript 放到外部文件中,就不必考虑用 **XHTML 或前面提到的注释黑科技**。 包含外部 JavaScript 文件的语法在 HTML 和 XHTML 中是**一样**的。
在配置浏览器请求外部文件时,要重点考虑的一点是它们会占用多少带宽。在 SPDY/HTTP2 中, 预请求的消耗已显著降低,以轻量、独立 JavaScript 组件形式向客户端送达脚本更具优势。
比如,第一个页面包含如下脚本:
后续页面可能包含如下脚本:
在初次请求时,如果浏览器支持 SPDY/HTTP2,就可以从同一个地方取得一批文件,并将它们逐个 放到浏览器缓存中。从浏览器角度看,通过 SPDY/HTTP2 获取所有这些独立的资源与获取一个大 JavaScript 文件的延迟差不多。
在第二个页面请求时,由于你已经把应用程序切割成了轻量可缓存的文件,第二个页面也依赖的某 些组件此时已经存在于浏览器缓存中了。
当然,这里假设浏览器支持 SPDY/HTTP2,只有比较新的浏览器才满足。如果你还想支持那些比较 老的浏览器,可能还是用一个大文件更合适。
文档模式
IE5.5 发明了文档模式的概念,即可以使用 doctype 切换文档模式。最初的文档模式有两种:混杂 模式(quirks mode)和标准模式(standards mode)。前者让 IE 像 IE5 一样(支持一些非标准的特性), 后者让 IE 具有兼容标准的行为。虽然这两种模式的主要区别只体现在通过 CSS 渲染的内容方面,但对 JavaScript 也有一些关联影响,或称为副作用。本书会经常提到这些副作用。
IE 初次支持文档模式切换以后,其他浏览器也跟着实现了。随着浏览器的普遍实现,又出现了第三 种文档模式:准标准模式(almost standards mode)。这种模式下的浏览器支持很多标准的特性,但是没 有标准规定得那么严格。主要区别在于如何对待图片元素周围的空白(在表格中使用图片时最明显)。
混杂模式在所有浏览器中都以省略文档开头的 doctype 声明作为开关。这种约定并不合理,因为 混杂模式在不同浏览器中的差异非常大,不使用黑科技基本上就没有浏览器一致性可言。
标准模式通过下列几种文档类型声明开启:
准标准模式通过过渡性文档类型(Transitional)和框架集文档类型(Frameset)来触发:
准标准模式与标准模式非常接近,很少需要区分。人们在说到“标准模式”时,可能指其中任何一 个。而对文档模式的检测(本书后面会讨论)也不会区分它们。本书后面所说的标准模式,指的就是除混杂模式以外的模式。
<noscript>元素
针对早期浏览器不支持 JavaScript 的问题,需要一个页面优雅降级的处理方案。最终,<noscript> 元素出现,被用于给不支持 JavaScript 的浏览器提供替代内容。虽然如今的浏览器已经 100%支持 JavaScript,但对于禁用 JavaScript 的浏览器来说,这个元素仍然有它的用处。
<noscript>元素可以包含任何可以出现在<body>中的 HTML 元素,<script>除外。在下列两种 情况下,浏览器将显示包含在<noscript>中的内容:
- 浏览器不支持脚本;
- 浏览器对脚本的支持被关闭。
任何一个条件被满足,包含在<noscript>中的内容就会被渲染。否则,浏览器不会渲染<noscript>中的内容。
下面是一个例子:
这个例子是在脚本不可用时让浏览器显示一段话。如果浏览器支持脚本,则用户永远不会看到它。
小结
JavaScript 是通过<script>元素插入到 HTML 页面中的。这个元素可用于把 JavaScript 代码嵌入到 HTML 页面中,跟其他标记混合在一起,也可用于引入保存在外部文件中的 JavaScript。本章的重点可 以总结如下。
- 要包含外部 JavaScript 文件,必须将 **src 属性**设置为要包含文件的 **URL**。文件可以跟网页在**同一台**服务器上,也可以位于**完全不同**的域。
- 所有\<script>元素会依照它们在网页中**出现的次序**被解释。在不使用 defer 和 async 属性的 情况下,包含在\<script>元素中的代码必须**严格按次序**解释。
- 对不推迟执行的脚本,浏览器必须**解释完**位于\<script>元素中的代码,然后**才能继续渲染**页面 的剩余部分。为此,通常应该把\<script>元素放到**页面末尾**,介于**主内容之后及\</body>标签** 之前。
- 可以使用 defer 属性把脚本推迟到文档**渲染完毕后**再执行。推迟的脚本原则上按照它们被列出 的**次序**执行。
- 可以使用 async 属性表示脚本**不需要等待**其他脚本,同时也**不阻塞文档渲染**,即**异步加载**。异 步脚本**不能保证**按照它们在页面中出现的次序执行。
- 通过使用\<noscript>元素,可以指定在浏览器**不支持脚本时**显示的内容。如果浏览器支持并启 用脚本,则\<noscript>元素中的任何内容都不会被渲染。