阅读 322

【性能优化】性能测量工具-Chrome DevTools Performance

前言

工欲善其事,必先利其器。了解完性能指标之后,性能优化的目标已经明确了。接下来我们借助一些性能测量工具,明确网页距离优化目标之前还有多大的差距。一个好的工具可以让你事半功倍,接下来我将用3篇文章分别介绍3个主流的测量工具:

  1. Chrome DevTools Performance 主要用于日常开发过程中分析运行时的性能表现。
  2. Lighthouse 用来生成网页的性能评测报告。
  3. WebPageTest 用来进行整体的网站质量评估、一站式性能评估。

有了这3个工具我们就可以从多个维度对网站性能进行全方位的评估。

性能测量工具-Chrome DevTools Performance

运行时性能表现(runtime performance)指的是当你的页面在浏览器运行时的性能表现,而不是在加载页面的时候的表现。本文将会告诉你怎么用Chrome DevToos Performance功能去分析运行时性能表现。

Performance工具的原名叫TimeLine,也称时序图,在Chrome 58版本中 DevTools Timeline 改名为 Performance。

1. 基本配置

1.1 启用无痕模式

无痕模式可以保证Chrome在一个相对干净的环境下运行。比如安装了许多chrome插件,这些插件可能会影响我们分析性能表现。

点击浏览器的右上角-打开新的无痕窗口

image.png

1.2 使用devTools工具

  1. 输入需要测试的网站地址,我这里测试的谷歌官方给出的一个测试demo地址:

    googlechrome.github.io/devtools-sa…

  2. 按下Command+Opiton+I(Mac)或者Control+shift+I (Windows, Linux) 来打开Devtools,点击Performace,我们可以看到如下界面:

    image.png

1.3 设置移动设备CPU

移动设备的CPU一般比台式机和笔记本弱很多。当你想分析页面的时候,可以用CPU控制器(CPU Throttling)来模拟移动端设备CPU。

  1. 在DevTools中,点击 Performance 的 tab。
  2. 确保 Screenshots checkbox 被选中
  3. 点击 Capture Settings 按钮,DevTools会展示很多设置,来模拟各种状况
  4. 对于模拟CPU,选择4x slowdown,于是Devtools就开始模拟4倍低速CPU

image-20210506221901343.png

1.4 设置DEMO

为了使得这个DEMO有相对统一的运行表现(不同的读者,机器的性能千差万别)。这个DEMO提供了自定义功能,用来确保这个DEMO的统一表现

  1. 一直点击 Add 10 这个按钮直到你能很明显看到蓝色小方块移动变慢,在性能比较好的机器上,大概要点击20次左右。
  2. 点击 Optimize按钮,你会发现蓝色小方块会变的很快而且动画变得平滑。
  3. 点击 un-optimize 按钮,蓝色小方块又会变成之前的模样。

image-20210506222134945.png

1.5 记录运行时表现

在之前的DEMO中,当你运行优化模式的时候,蓝色小方块移动地非常快。为什么呢?明明两个模式都是移动了同样数量的小方块而且移动的时间也一样。那么现在我们在Performance界面下录制下发生的一切,并且学习如何分析这个记录,从而找到非优化模式下的性能瓶颈。

  1. 在DevTools中,点击 Record 。这时候Devtools就开始录制各种性能指标

  2. 等待8秒钟左右

  3. 点击Stop按钮,Devtools停止录制,处理数据,最后后显示性能报告

    image.png

    image.png

    image.png

2. 分析报告

一旦你得到了页面的性能表现报告,那么就可以用它来分析页面的性能,从而找到性能瓶颈。

2.1 FPS图

FPS(frames per second)是用来分析动画的一个主要性能指标。能保持在60的FPS的话,那么用户体验就是不错的。

观察FPS图表,如果你发现了一个红色的长条,那么就说明这些帧存在严重问题,有可能导致非常差的用户体验。一般来说,绿色的长条越高,说明FPS越高,用户体验越好。

image.png

2.2 CPU图

观察FPS图下方的CPU图,图中的各种颜色代表着在这个时间段内,CPU在各种处理上所花费的时间。如果你看到了某个处理占用了大量的时间,那么这可能就是一个可以找到性能瓶颈的线索。

在CPU图中的各种颜色与Summary面板里的颜色是相互对应的。如下所示:

image.png

2.3 屏幕快照

把鼠标移动到FPS,CPU或者NET图表之上,DevToos就会展示这个时间点界面的截图。左右移动鼠标,可以重发当时的屏幕录像。这被称为scrubbing, 他可以用来分析动画的各个细节。

image.png

2.4 Frames

在Frames图表中,把鼠标移动到绿色条状图上,Devtools会展示这个帧的FPS。可以看到每个帧可能都在60ms以上,说明动画对于用户而言已经很卡顿了。

image.png

另外一个好用的小工具就是实时FPS面板,它可以实时展示页面的FPS指标:

  1. 按下 Escape 在下方打开控制面板

  2. 点击左侧“三个点”的按钮,选择Rendering,打开Rendering面板

    image.png

  3. 在Rendering面板里,激活 Frame Rendering Stats。FPS实时面板就出现在页面的右上方。

    image.png

当然这个对于DEMO,可以相当容易观察到性能的问题。但是在现实使用场景下,就不是那么容易观察到了。所以要把常常使用这些工具来分析页面。

3. 定位瓶颈

现在已经确定到这个页面的动画性能表现不太好,那么下一步就是找到为什么

  1. 注意Summary面板,你会发现CPU花费了大量的时间在rendering上。因为提高性能就是一门做减法的艺术,你的目标就是减少rendering的时间

    image.png

  2. 展开Main图表,Devtools展示了主线程运行状况。X轴代表着时间。每个长条代表着一个event。长条越长就代表这个event花费的时间越长。Y轴代表了调用栈(call stack)。在栈里,上面的event调用了下面的event。

  3. 在性能报告中,有很多的数据。可以通过双击,拖动等等动作来放大缩小报告范围,从各种时间段来观察分析报告。

    image.png

  4. 在事件长条的右上角出,如果出现了红色小三角,说明这个事件是存在问题的,需要特别注意。

  5. 双击这个带有红色小三角的的事件。在Summary面板会看到详细信息。注意reveal这个链接,双击它会让高亮触发这个事件的event。如果点击了app.js:94这个链接,就会跳转到对应的代码处。

  6. app.update这个事件的长条下方,有很多被触发的紫色长条。如果放大这些事件长条,你会看到它们每个都带有红色小三角。点击其中一个紫色事件长条,Devtools在Summary面板里展示了更多关于这个事件的信息。确实,这里有很多reflow的警告。

    image.png

  7. 在summary面板里点击app.js:71链接,Devtools会跳转到需要优化的代码处

    image.png

OK,性能瓶颈我们已经找到了!除了Performace面板之外,我们还可以通过 NetWork 面板分析网络资源的加载情况,通过 Throtting 调整网络吞吐,Audit(LIghtHouse)生产评估报告等等。

参考资料

  1. Chrome官网文档
  2. 全新Chrome Devtool Performance使用指南
  3. chrome开发者工具中的performance面板

最后

Devtools里面还有很多很多指标需要你去探索,但是,对于怎么用Devtools去分析网页的运行时性能表现,你现在已经有了一个基本的概念。 文中如有错误,欢迎在评论区指正。

如果这篇文章帮助到了你,欢迎点击「在看」,让更多的人也能看到这篇内容。

扫描下方二维码关注 #公众号:阳姐讲前端,每天推送高质量文章,我们一起交流成长。

文章分类
前端
文章标签