Web性能评估模型

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使用 RAIL 模型评估性能

RAIL 是一种以用户为中心的性能模型。每个网络应用均具有与其生命周期有关的四个不同方面,且这些(Response, Animation, Idle, load)方面以不同的方式影响着性能

概要:

  • 以用户为中心;最终目标不是让您的网站在任何特定设备上都能运行很快,而是使用户满意。
  • 立即响应用户;在 100 毫秒以内确认用户输入。
  • 设置动画或滚动时,在 10 毫秒以内生成帧。
  • 最大程度增加主线程的空闲时间。
  • 持续吸引用户;在 1000 毫秒以内呈现交互内容。

时间延迟与用户反应

延迟 用户反应
0 - 16 毫秒 人们特别擅长跟踪运动,如果动画不流畅,他们就会对运动心生反感。 用户可以感知每秒渲染 60 帧的平滑动画转场。也就是每帧 16 毫秒(包括浏览器将新帧绘制到屏幕上所需的时间),留给应用大约 10 毫秒的时间来生成一帧。
0 - 100 毫秒 在此时间窗口内响应用户操作,他们会觉得可以立即获得结果。时间再长,操作与反应之间的连接就会中断。
100 - 300 毫秒 用户会遇到轻微可觉察的延迟
300 - 1000 毫秒 在此窗口内,延迟感觉像是任务自然和持续发展的一部分。对于网络上的大多数用户,加载页面或更改视图代表着一个任务。
1000+ 毫秒 超过 1 秒,用户的注意力将离开他们正在执行的任务。
10,000+ 毫秒 用户感到失望,可能会放弃任务;之后他们或许不会再回来。

响应:在 100 毫秒以内响应

在用户注意到滞后之前您有 100 毫秒的时间可以响应用户输入。这适用于大多数输入,不管他们是在点击按钮、切换表单控件还是启动动画。但不适用于触摸拖动或滚动。

如果您未响应,操作与反应之间的连接就会中断。用户会注意到。

尽管很明显应立即响应用户的操作,但这并不总是正确的做法。使用此 100 毫秒窗口执行其他开销大的工作,但需要谨慎,以免妨碍用户。如果可能,请在后台执行工作。

对于需要超过 500 毫秒才能完成的操作,请始终提供反馈。

动画:在 10 毫秒内生成一帧

动画不只是奇特的 UI 效果。例如,滚动和触摸拖动就是动画类型。

如果动画帧率发生变化,您的用户确实会注意到。您的目标就是每秒生成 60 帧,每一帧必须完成以下所有步骤:

帧渲染步骤

从纯粹的数学角度而言,每帧的预算约为 16 毫秒(1000 毫秒 / 60 帧 = 16.66 毫秒/帧)。 但因为浏览器需要花费时间将新帧绘制到屏幕上,只有 10 毫秒来执行代码。

在像动画一样的高压点中,关键是不论能不能做,什么都不要做,做最少的工作。 如果可能,请利用 100 毫秒响应预先计算开销大的工作,这样您就可以尽可能增加实现 60fps 的可能性。

空闲:最大程度增加空闲时间

利用空闲时间完成推迟的工作。例如,尽可能减少预加载数据,以便您的应用快速加载,并利用空闲时间加载剩余数据。

推迟的工作应分成每个耗时约 50 毫秒的多个块。如果用户开始交互,优先级最高的事项是响应用户。

要实现小于 100 毫秒的响应,应用必须在每 50 毫秒内将控制返回给主线程,这样应用就可以执行其像素管道、对用户输入作出反应,等等。

以 50 毫秒块工作既可以完成任务,又能确保即时的响应。

加载:在 1000 毫秒以内呈现内容

在 1 秒钟内加载您的网站。否则,用户的注意力会分散,他们处理任务的感觉会中断。

侧重于优化关键渲染路径以取消阻止渲染。

您无需在 1 秒内加载所有内容以产生完整加载的感觉。启用渐进式渲染和在后台执行一些工作。将非必需的加载推迟到空闲时间段。

总结

RAIL步骤 关键指标 用户操作
响应 输入延迟时间(从点按到绘制)小于 100 毫秒。 用户点按按钮(例如打开导航)。
动画 每个帧的工作 (从 JS 到绘制)完成时间小于 16 毫秒。 用户滚动页面,拖动手指(例如,打开菜单)或看到动画。 拖动时,应用的响应与手指位置有关(例如,拉动刷新、滑动轮播)。 此指标仅适用于拖动的持续阶段,不适用于开始阶段。
空闲 主线程 JS 工作分成不大于 50 毫秒的块。 用户没有与页面交互,但主线程应足够用于处理下一个用户输入。
加载 页面可以在 1000 毫秒内就绪。 用户加载页面并看到关键路径内容。