前端性能优化:页面性能指标及工具

发表于:2023-10-08 09:20

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 作者:程序员小濠    来源:知乎

  背景
  性能是网站和应用的支柱,网站性能高,用户体验会更好,同时,网站速度也是搜索引擎排名的一个因素。因此,好的网站性能直接影响我们的收益指标,因此有必要提高网站的性能,从而从技术角度拿到业务收益。
  性能优化的指标
  RAIL模型是Google给出的一套以用户为中心的性能模型,它提供了一种考虑性能的结构。 该模型将用户体验分解为关键操作(例如,点击、滚动、加载)并帮助您为每个操作定义性能目标。 RAIL分别代表:
  ·Response:响应
  · Animation:动画
  · Idle:空闲
  · Load:加载 如下图所示:
  响应
  在 100 毫秒内完成由用户输入发起的转换,让用户感觉交互是即时的。
  · 为了确保在 100 毫秒内产生可见响应,需要在 50 毫秒内处理用户输入事件。这适用于大多数输入,例如点击按钮、切换表单控件或启动动画。但是,这不适用于触摸拖动或滚动。
  · 尽管听起来可能有些自相矛盾,但是,即时响应用户输入并非总是正确的做法。您可以利用这 100 毫秒的时间窗口来执行其他需要消耗大量资源的工作,但是,注意不能妨碍用户。如果可能,应在后台工作。
  · 对于需要 50 毫秒以上才能完成的操作,请随时提供反馈。
  50 毫秒还是 100 毫秒?
  目标是在 100 毫秒内响应输入,那么,为什么我们的预算只有 50 毫秒?这是因为除输入处理外,通常还有需要执行其他工作,而且这些工作会占用可接受输入响应的部分可用时间。如果应用程序在空闲时间以推荐的 50 毫秒区块执行工作,这就意味着,如果输入在这些工作区块之一中发生,它最多可能会排队 50 毫秒。考虑到这一点,假设只有剩余的 50 毫秒可用于实际输入处理才是安全地做法。下图展示了这种影响,图中显示了在空闲任务期间收到的输入如何排队,从而减少可用的处理时间:
  动画
  在 10 毫秒内生成一帧:
  · 在 10 毫秒或更短的时间内生成动画的每一帧。从技术上来讲,每帧的最大预算为 16 毫秒(1000 毫秒/每秒 60 帧≈16 毫秒),但是,浏览器需要大约 6 毫秒来渲染一帧,因此,准则为每帧 10 毫秒。
  · 目标为流畅的视觉效果。用户会注意到帧速率的变化。
  空闲
  最大限度增加空闲时间以提高页面在 50 毫秒内响应用户输入的几率。
  加载
  · 根据用户的设备和网络能力优化相关的快速加载性能。目前,对于首次加载,在使用速度较慢 3G 连接的中端移动设备上,理想的目标是在 5 秒或更短的时间内实现可交互。
  · 对于后续加载,理想的目标是在 2 秒内加载页面。
  通过APIs动态获取指标
  如何通过api来获取网页的一些实时的指标数据,对我们做优化非常重要。一般情况,我们通过performance对象来获取常规的性能指标数据。
  下面我们只介绍我们最常用的值:
  · navigationStart: 浏览器处理当前网页的启动时间
  · fetchStart:浏览器发起HTTP读取文档的毫秒时间戳
  · domainLookupStart: 域名查询开始的时间戳
  · domainLookupEnd: 域名查询结束的时间戳
  · connectStart: HTTP请求开始向服务器发送的时间戳
  · connectEnd: 浏览器与服务器链接建立
  · requestStart: 浏览器向服务器发出HTTP请求的时间戳
  · responseStart: 浏览器从服务器收到第一个字节的时间戳
  · responseEnd: 浏览器从服务器收到最后一个字节的时间戳
  · domLoading: 浏览器开始解析网页DOM结构的时间
  · domInteractive: 网页DOM树创建完成,开始加载内嵌资源时间
  · domContentLoadEventStart: 网页domContentLoadd时间发生时的时间错
  · domContentLoadedEventEnd: 网页所有需要执行的脚本执行完成的时间, domReady的时间
  · loadEventStart: 当前网页load事件回调函数开始执行的时间戳
  · loadEventEnd: 当前网页load事件回调函数执行结束的时间戳
  自定义指标采集 我们可以通过自定义一些指标来采集我们想要的数据
  const observer = new PerformanceObserver((list) => {
      for(const entry of list.getEntries) {
          console.log(entry)
      }
  })
  observer.observe({ entryTypes: ['longtask'] })
  性能优化的工具
  有一些工具可以帮助您自动执行 RAIL 测量。具体使用哪一种取决于您需要什么类型的信息,以及您喜欢什么类型的工作流程。
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