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性能提升80%!详解饿了么H5性能优化秘诀

前言

随着移动互联网的发展,用户对产品的使用体验要求越来越高。H5作为业务的重要载体,在移动端的应用非常广泛,因此H5页面性能是一个非常核心的用户体验指标。

本文结合【饿了么首屏优化实践】为大家介绍页面性能优化的思路。

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首屏性能指标

性能优化的首要基础是数据和指标。没有正确的数据和指标指引,优化思路和方向可能是偏差的。

UC在首屏性能指标的统计上,支持内核指标和标准的W3C标准指标。

内核指标

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  • start:blink内核开始创建请求的时间点, 可以理解为 “0”点
  • T0:blink收到http head的时间
  • T1:首屏有内容显示的时间
  • T2:首屏全部显示出来的时间

性能W3C指标

首屏时间是指页面第一屏所有资源完整展示的时间。这是一个对用户来说非常直接的体验指标,但是对于前端却是一个非常难以统计衡量的指标。

通常的做法是,domContentLoadedEventEnd - fetchStart,甚至使用 loadEventStart-fetchStart ,此时页面DOM树已经解析完成并且显示内容。以下给出统计页面性能指标的方法。

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性能监控

线上监控对于数据摸底和发现问题意义重大,一般在测试阶段我们只能做到基本的分析,很难获得在不同环境下真实准确的数据,那怎么知道上线后性能是否有问题,或者怎么在出现问题苗头的时候,尽快的掐灭呢?实时线上监控是最优的选择。

岳鹰全景监控平台,可以将SDK采集上报的数据进行实时分析,可以很直观很方便的查看应用的性能指标。并且还能通过设置告警规则,当性能指标达到阈值的时候,及时通知,第一时间发现问题,及时处理。

实时大盘

通过实时大盘,初步了解性能波动情况。

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查看性能趋势

查看页面性能情况,通过核心指标,如首字节、DOM Ready、页面完全加载等分析首屏性能、页面加载性能。(如果对接了UC内核,可直观的通过T2了解首屏性能)

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分析定位到具体页面

进一步分析,了解TOP访问页面的性能情况

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通过多维度聚合分析,更进一步定位到问题范围

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详情分析

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性能优化思路

通过线上数据进行摸底分析之后,可以继续进行深入分析和优化。

1 优化方向

前端:前端围绕着优化首屏,收敛域名,js资源治理,js耗时治理,图片治理,接口治理等方向展开。

客户端:客户端围绕着提升容器启动速度,优化拦截逻辑,为前端提供预加载等各种能力,提供类原生体验等方向展开。

【干货预警】下面是我们在饿了么端H5优化专项中,整体的优化思路。

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H5资源和数据都依赖于网络,所以优化中的一大策略就是预加载。我们先来了解一下H5场景中,有哪些常见的缓存。

  • HttpCache:通过一定规则让网络回来的资源缓存在本地,下次使用的时候可以直接从本地读取。stale-while-revalidate可以允许资源在过期之后,在一段时间内可以继续使用,同时发起一个异步请求,可以允许资源先使用,再验证。
  • LocalStorage:前端可以使用LocalStorage将资源存储在本地,类似的还有IndexedDB。LocalStorage也有一些限制,比如一个域名只能存储5M数据,不能跨域读取。
  • MemoryCache:内存缓存, Chrome中的MemoryCache主要由GC管理,资源进入MemoryCache的时候会关联一个弱引用,在主文档关闭的时候会被清除。
  • 离线包(ZCache):用户访问页面时,内核会通过shouldInterceptRequest询问外壳是否有可用资源,如果有可用资源,外壳会返回资源,不用再去网络请求资源。【ZCache会走到外壳拦截逻辑,效率比HttpCache低一些,一般资源到Blink内核需要100ms,主文档需要300ms】
  • NetCache:DNS解析结果,长连接复用。
  • V8 Bytecode Cache:V8字节码缓存。【JS执行过一次,第二次执行能明显减少时间】。
  • Image Decode Cache:图片解码缓存。
  • PageCache:页面级缓存,在UC上角WebViewCache,在UC浏览器上点击前进后退按钮,就会产生WebViewCache。

针对这些缓存,我们常用的预加载手段。

  • 提前加载整屏文档:主要用在信息流,提前加载前几个Item的文档,用户点击的时候可以秒开访问。
  • 提前加载首屏图片:主要用在信息流,点击访问文档时,图片的请求同时发出去,在文档解析需要用到图片时,首屏图片已经提前加载到本地了。
  • Link preload:在资源响应头或者主文档头部标记出需要预加载的资源,内核会根据一定规则和优先级去提前加载这些资源,
  • Module preload:类似于Link preload,但它是模块级的预加载,除了可以预加载模块的依赖资源,还可以提前编译和解析模块JS。
  • Link prefetch:域名提前寻址。
  • 提前加载接口数据:导航预加载&算法闲时预加载。

关于接口预加载,我们是在js plugin里面做的。当然还可以在网络库中间件中拦截处理。HTTP接口预加载的两种实现方式:

  • shouldInterceptRequest拦截:在这里拦截是否有Response缓存,返回返回,缺点是不能做接口同步,
  • MtopWVPlugin(ANetBridge)拦截:我们重新实现了一个和MtopWVPlugin一样的JS Plugin扩展,在扩展层做拦截。

2 性能分析工具和平台

  • 鲁班尺:UC鲁班尺是基于Lighthouse来做的,它会分析页面在内核中真实渲染的情况, 并给出优化建议。
  • 海鸥实验室:UC海鸥实验室是一个性能分析平台,它可以提供完善的首屏、内存、启动、帧率分析数据。
  • Lighthouse:检测页面性能瓶颈。
  • Timeline:记录页面运行过程的具体细节,用于分析页面出现问题的具体位置。
  • Profile:分析页面内存的使用情况和JS/CSS执行时间。一般可以用TImeline定位出大概位置,再用JavaScript CPU profiler详细分析每个JS函数的耗时。
  • Chrome Trace:记录页面在浏览器内核执行的完整过程,粒度精细到每个函数方法,可以很准确的定位到具体问题。

优化实践

接下来我们来看看如何去分析一个H5页面的性能优化点。

1 拿到性能分析数据

可以使用UC鲁班尺平台。它会生成一份性性能报告

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鲁班尺是基于Lighthouse做的,Lighthouse本地跑的时候,除了可以生成性能报告,还可以生成Chrome Trace文件,便于我们分析。

当然也可以本地去抓Timeline、Chrome Trace日志。拿到性能报告后,我们可以大致看看哪些地方比较耗时,资源加载,S耗时等等。再根据Trace日志去具体分析。

2 拿到T2日志,分析T2时间线

如果对接了UC内核,可以分析T2日志,分析的时候关注几个数据:

  • frameCount:最后一次T2的frameCount,表示T2在这一帧计算完成。我们在Trace界面搜索T2Paint_Event的时候,找到这个frameCount,按下m键,标记T2线。
  • tStart:代表T0开始计算的时间,搜索TStart_Point可以定位到这个点。
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确定了T2线之后,就可以分析T2线之前的页面渲染情况,以及影响页面渲染的因素。

3 分析整体性能

分析T2之前的渲染整体渲染情况,比如JS执行较长的部分,加载时间较长的部分。

4 分析加载性能

主要是Doc、接口和各种资源的加载性能。一般说来加载耗时超过300ms就算非常慢了,主要看资源是否走了离线缓存。

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5 分析排版性能

主要分析排版出现的内容是否合理,排版的时机是否合理,是否存在大量重排、刷新样式的情况。

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6 分析JS性能

JS性能主要包含三个方面:

  • JS解析编译耗时
  • JS对应的业务逻辑
  • JS具体函数执行耗时

一般说来v8.compile耗时超过100ms,就是比较耗时的了。

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另外还需要关注两个v8.run之间的执行间隔,一般说来出现间隔的时候是在等待接口或者资源。这块可以成为优化的点,例如接口预加载、资源离线等。

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然后使用timeline分析具体函数耗时,找出耗时较多的js函数,针对性的进行优化。

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7 观察图片解码对T2时间的影响

一般说来影响T2计算的有两个因素:

  1. 图片解码与绘制。
  2. 首屏内容发生变化。(滑动、图片懒加载、动态节点)

图片特别是小图标会某些页面上会显著的影响T2时间,比如在饿了么的选择红包页,经过分析,是红包列表上面的小图标大大的延长了T2时间,改成iconfont实现后。优化T2耗时1400多ms,性能提升45%以上。

所以我们可以把这部分小图片用IconFont或者css代替(svg矢量图无法计算图片宽高,故不纳入计算)。如果实在有些图片需要忽略T2计算,也可以使用uc-perf-stat-ignore(新版本内核支持3.22)标记。

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比较UC的T2Paint_Event和W3C的loadEventStart两个事件的时间差,来观察图片解码对T2计算的影响。

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搜索DecodeImage可以观察图片的解码情况

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本文就给大家介绍这么多,如果想要知道应用线上的性能情况,欢迎试用岳鹰全景监控平台。

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