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如何系统地进行前端性能优化【监控篇】

作者:梅瑀

性能优化是前端领域一个亘古不变的热点话题。本系列文章将分监控、加载性能优化和运行时性能优化三章从实践角度来做具体分享

想要优化就必须得有度量。有了监控才能客观、系统地进行分析性能瓶颈、验证优化结果等。所以我们先从如何完整地监控开始

优化方法论

前端性能又分为加载性能和运行时性能

加载性能度量

加载性能就是用户从进入到页面到页面真正可用的这个过程的耗时。我们可以用一道经典的面试题入手:用户从键入url按下回车之后到看到页面这其中发生了什么?

  • DNS解析:把域名解析成ip地址
  • TCP连接建立
  • 发送http请求
  • 服务器解析http请求并返回结果
  • 浏览器解析返回结果

而我们要做的就是记录这些过程的耗时: 现代浏览器提供了 performance 对像供我们方便地提取这些数据。而且兼容性在这。其中 timing 对象详细记录每个节点的时间戳。 截屏2020-11-30 下午3.58.52.png 将相关时间节点相减就能得到相应过程的耗时。 作为开发,我们通常更关注从服务器读取的时间,所以取 fetchStart 为起点。 下面是一些常用的时间计算:

const { fetchStart, domainLookupStart, domainLookupEnd, domInteractive, domContentLoadedEventStart } = performance.timing

// DNS查找时间
domainLookupEnd - domainLookupStart

// 白屏时间
domInteractive - fetchStart

// 首屏时间
domContentLoadedEventStart - fetchStart
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以上计算时间更多用于SSR渲染,而如今前端现状还有相当部分是SPA结构,由JS渲染在客户端。为了更好地满足监控指标与用户体验的契合。Google 提出 FP  / FCP / FMP / TTI 等指标帮助我们统计相关数据,我们常用下面两条

FCP(First Contentful Paint) 首次绘制任何文本,图像,非空白canvas或SVG的时间点。就是用户第一次看到有意义的内容的时间。通常可以当作这个时间为白屏时长。获取API

window.performance.getEntriesByType('paint')
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TTI(Time To Intercative) 可交互(可用时间), 用于标记应用已进行视觉渲染并能可靠响应用户输入的时间点。我们通常用这个值作为页面的首屏时间。浏览器并没有直接提供api去获取。但是google提供 github.com/GoogleChrom… 去获取。

运行时性能度量

大部分业务并不需要运行时的监控。但是一些重业务场景,比如说文本编辑器、线上课堂、画板。顿卡对用户体验的伤害巨大,也是用户更无法接受的。对于这类业务,我们开发测试场景可以用 chromeperfermance 工具去测试、检测、定位性能顿卡。但是我们仍然需要用户测的监控来掌握业务线上实际运行情况。 requestAnimationFrame 通常用来实现动画。但是这里我们也可以用来作为帧率的监控。大概简单思路如下:

const everyFrameCostTime = []
let timestamp = Date.now()
function detect() {
  const now = Date.now()
  const cost = now - timestamp
  timestamp = now
	everyFrameCostTime.push(cost)
  requestAnimationFrame(detect)
}
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当cost 连续几次 高于一个 特地阈值,就可以视为页面顿卡了。这里可以视具体业务场景而定。

这种也有局限性,由于幸存者偏差,当页面卡死不动,监控代码本身也不起作用的。

数据发送

数据发送方式

常用做法通常用向服务器发送一个img请求,然后将数据拼接成url参数一并发送过去。现代浏览器更提供了 navigator.sendBeacon(url, data) 方法来发送数据。在unload场景甚至不会阻塞下个页面的加载。为了保证基础库的健壮和不影响本身页面性能。我们要做好聚合和节流。

数据发送策略和存储

当用户基数过大,或者统计不需要那么多数据量,可以对数据发送做随机控制,来决定本次是否发送数据。或者将埋点数据加密存在本地,需要时在由用户主动向开发者发送,用来排查问题和减少数据服务器压力

参考链接

www.w3.org/TR/paint-ti…

www.w3.org/TR/navigati…

github.com/GoogleChrom…

developer.mozilla.org/zh-CN/docs/…