前端性能优化：详解script标签的async与defer属性及适用场景

在前端开发与性能优化的实践中，<script>标签的async和defer属性都是用于优化外部脚本加载行为、避免阻塞页面渲染的关键属性。尽管它们都能实现脚本加载与HTML解析的并行，但在执行时机、顺序保证和适用场景上存在本质区别。理解这些差异对于编写高性能、可预测的Web页面至关重要。

一、 阻塞问题：为何需要 async/defer？

在默认情况下（即<script>标签不添加任何属性），浏览器的处理流程是线性的、阻塞式的：

1. 暂停HTML文档的解析。
2. 开始下载<script>标签指定的外部脚本文件。
3. 等待脚本下载完成后，立即执行。
4. 脚本执行完毕，才恢复HTML文档的解析。

当脚本文件体积较大或网络状况不佳时，这种阻塞会显著拖慢页面的首次渲染速度，影响用户体验。async和defer属性的核心价值，就在于将脚本的下载过程与HTML解析并行化，从而减少阻塞。两者的区别在于脚本执行的时机。

二、 async 属性：异步加载，立即执行

async属性适用于那些完全独立、不依赖DOM或其他脚本的脚本，例如网站分析、广告或监控代码。

核心工作流程

1. 并行下载：浏览器在解析HTML时遇到带async属性的<script>标签，会立即开始异步下载脚本，同时继续解析后面的HTML内容。
2. 立即执行：一旦脚本下载完成，浏览器会立即暂停HTML解析，执行该脚本。
3. 恢复解析：脚本执行完毕后，恢复HTML解析。

关键特性与注意事项

• 执行顺序不固定：多个async脚本的执行顺序取决于它们的下载完成顺序。即使脚本A在HTML中位于脚本B之前，如果B先下载完，也会先执行。
• 依赖关系无法保证：正因执行顺序不确定，async脚本之间不能存在依赖关系，否则可能导致错误。
• 可能阻塞渲染：虽然下载不阻塞，但脚本执行时依然会阻塞HTML解析。

<!-- 即使 small.js 在 large.js 之后声明，但由于其文件小下载快，可能先执行 -->
<script async src="large.js"></script>
<script async src="small.js"></script>

三、 defer 属性：异步加载，延迟执行

defer属性适用于那些需要操作DOM，或依赖其他脚本的场景，例如页面初始化逻辑、基于jQuery的插件等。

核心工作流程

1. 并行下载：与async类似，浏览器遇到defer脚本时也会并行下载，不阻塞HTML解析。
2. 延迟执行：脚本下载完成后不会立即执行，而是被放入一个队列。
3. 有序执行：浏览器会等待整个HTML文档解析完成（触发DOMContentLoaded事件之前），再严格按照脚本在HTML中出现的顺序依次执行所有defer脚本。

关键特性与优势

• 执行时机确定：在所有DOM元素解析完成后才执行，确保脚本可以安全操作DOM。
• 严格保持顺序：多个defer脚本的执行顺序与它们在HTML文档中的声明顺序完全一致，无论下载快慢。
• 完全不阻塞渲染：从下载到执行的整个过程都不会阻塞HTML的解析与渲染。
• 完美支持依赖：只需将依赖的脚本（如库文件）放在被依赖脚本之前声明，即可确保正确的加载顺序。

<!-- 即使 small.js 先下载完，也会等待 large.js 执行完毕后再执行 -->
<script defer src="large.js"></script>
<script defer src="small.js"></script>

四、 对比总结：async vs defer vs 默认

下表从多个维度清晰对比了三者的核心差异：

对比维度	默认脚本 (无属性)	async 脚本	defer 脚本
下载是否阻塞HTML解析	是	否	否
执行是否阻塞HTML解析	是	是 (执行时阻塞)	否
执行时机	下载后立即执行	下载后立即执行	HTML解析完成后，DOMContentLoaded事件前
多个脚本的执行顺序	按HTML中顺序执行	按下载完成顺序，不保证声明顺序	严格按HTML中声明顺序执行
是否适合操作DOM	不适合（DOM可能未解析）	不适合（时机不可控）	适合 (DOM已准备就绪)
是否支持脚本间依赖	支持（按顺序）	不支持	支持 (按顺序)

五、 最佳实践与选择策略

在实际的HTML与JavaScript开发中，请遵循以下原则进行选择：

优先使用 defer

• 脚本需要访问或操作DOM元素。
• 脚本之间存在明确的依赖关系（例如，你的业务代码依赖于某个工具库）。
• 脚本是页面核心功能的一部分，需要稳定的执行环境。

可以考虑使用 async

• 脚本完全独立，不依赖任何其他资源，也不被任何脚本依赖。
• 脚本属于非关键、不影响主体功能的第三方脚本，如数据分析、广告投放代码。

重要注意事项

1. 仅对外部脚本有效：async和defer属性只对带有src属性的外部脚本生效，对内联脚本（<script>// code here</script>）无效。
2. 属性冲突：如果同时指定了async和defer，现代浏览器的行为是async优先级更高，会忽略defer。
3. 动态注入的脚本：通过JavaScript动态创建的<script>元素，其async属性默认为true。如果需要保证动态脚本的执行顺序，需显式设置为async: false。