阅读 7837

性能优化篇 - Performance(工具 & api)

前言

Performance 一个在前端开发领域中,无法被忽视的存在,如果我们的开发是一个满足需求就可以的产品,那么可能就用不到它;但是如果我们想对我们的这个产品,做一个极致的优化,那么 Performance 是一个很好的选择,也是一个不容忽视的选择。

Performance 工具 和 api 的优缺点

Performance 工具 优点:

  • 可视化图形界面
  • 每毫秒做的事情
  • 文件的执行加载的顺序
  • 每毫秒界面展示的效果
  • 每个方法执行的顺序和时间(由下至上)
  • 倒置的事件火焰图(由下至上)
  • 数据总结

Performance 工具 缺点:

  • 无法查看某一个区间之内的运行时间
  • 无法查看 js 堆的大小使用情况及限制
  • 无法查看页面是刷新还是加载,重定向次数
  • 无法查看什么时间开始做的性能测试
  • 可以在资源缓存已满的时候进行回调处理
  • 设置浏览器应在其性能条目缓冲区中保存的最大性能条目对象数

Performance api 优点:

  • 完全弥补了 Performance 工具 的缺点,还可以让我们通过数据的方式去知道具体的时间

Performance api 缺点:

  • 无法像 Performance 工具 那样图形化的去查看数据信息

大致的介绍了一下工具和api的优缺点,其实很明显的可以看出来,它们是相辅相成的,其实在一般的工具当中,我们会使用其中的某一个去进行性能的优化,但是对于一个想要进行真正的,彻底性的性能优化,还是需要两者之间的配合,去进行更高效、更系统、更全面的优化。

Performance 工具

这就是 Performance 工具 的界面。

  • 上下箭头,就是用来上传和下载每一次性能检测报告的;
  • no recordings 就是每一次的检测报告,可以根据每一次的检测报告,去进行性能优化的对比;
  • Screenshots 是用来查看在每个时间段界面的变化;
  • Memory 存储调用栈的大小,在不同时间段的不同大小;

  • Disable Javascript samples 禁用 javascript 调用栈,在后面讲解 Main 部分进行详解;
  • Enable advanced paint instrumentation (slow) 记录渲染事件的细节;
  • Network 用来修改检测在不同的网络环境下,界面的渲染;
  • CPU 用来查看电脑的性能问题;

到这里呢,简单的介绍了一下上面几个按钮真正的意义,下面结合可视化的图表在配上面这些按钮进行性能的检测:

这个性能检测是对掘金网站 --> 我的主页做的性能优化检测截图

第一部分:概览

这里最主要是整体的界面渲染的时候,每个时间段执行的事件顺序,通过上图,我们就能知道我们每个时间段(精确到毫秒)都做了什么,当鼠标放上去的时候,我们还可以大图的形式去查看我们每个时间段界面的渲染情况:

当在这里通过点击滑动到某一位置松开的时候,可以查看某一个区间直接的一个渲染情况

第二部分:Network

Network 这里我们可以看出来,我们资源加载的一个顺序情况,什么时间加载了什么资源,通过这里,我们更直观的可以知道,资源是并行加载的

第三部分:Frames

Frames 这里,其实就是查看我们在什么时间,界面发生了改变,它和第一部分的区别就是在界面没有改变的时候,它是不做记录的,但是概览部分是会做记录的

第四部分: Interactions

在我看过的文章里,很少看到会有这部分,是因为在不适用一些交互动作的时候,是不会有这部分的功能的,从这里我们看到了掘金使用了一些动画的动作

第五部分:Timings

这张图不是掘金官网的,因为在项目打包后,就没有对应的事件调用,所以在线上经过打包的网站,是看不到这部分的

第六部分:Main

这里就是 Performance 工具 当中比较核心的一部分,俗称 火焰图 , 这里是一个由下而上的事件执行图,你可以简单的理解成上面这是一个汇总

第七部分:Raster

通过这里,我们知道掘金官网,在前端部分一共使用了几条线程

这里有一个知识点,这里是指浏览器渲染的线程,而不是js的线程,特此声明一下,怕被有的同学拿js单线程来喷我😹
复制代码

第八部分: GPU

这里我们可以很清楚的看出来,网站在什么时间有 GPU 加速

第九部分:taskSchedulerForegroundBlockingWorker

任务计划程序前台阻止工作程序,这里我用的很少,也是第一次见,等的我明确一下这里是做什么的,在进行更新,如果有知道的朋友,也可以评论告诉我,我及时进行改进

第十部分:Memory

上面有提到 Memory 选项,在勾选后,就会显示该事件折线图,通过该图,可以看出我们在不同的时间段,不同事件的执行情况

第十一部分:性能检测详情

上面有4个标签:Summary(性能摘要)Bottom-Up(事件列表,由下至上,对应 Main 火焰图)Call Tree(每个事件的子项信息)Event log(事件日志)

接下来,我们依次详解

Summary(性能摘要)

其实我们一看就明白,它是一个用来统计在我们检测性能的时间范围内,都做了哪些事情:

  • Loading :加载时间
  • Scripting :js计算时间
  • Rendering :渲染时间
  • Painting :绘制时间
  • Other :其他时间
  • Idle :浏览器闲置时间

Bottom-Up(事件列表)

这里和 Main 里面看见的,其实是一个对应着的关系,从这里,我们可以看见所有的事件列表,还有每个事件的 Self Time(自己调用的时间)Total Time(总调用时间,包括子项调用时间)Activity(行为,包括调用该事件的位置)

Call Tree(事件子项信息)

其实这里和 Bottom-Up 部分是一样的,就不做太多的说明了,大家看一下就知道了

Event Log(事件日志)

这里比前面的 Bottom-UpCall Tree 相比,多了一个 Start Time 属性,这个属性其实就是开始的时间,从什么时间开始执行的什么事件

到这里,有关 Performance 工具 的介绍,就到了这里了,如果有什么解释不清楚的,或者有问题的地方,还请大家评论指出,我做及时的更正

下面,给大家介绍 Performance Api

Performance API

Performance 用来获取当前页面的性能信息,它和 Performance 工具 的区别在上面我们已经写出来了,就不在这里啰嗦了

注意:除了以下指出的情况外,该接口及其成员在 Web Worker 中可用。
此外,还需注意,performance 的创建和衡量都是同一环境下的。
即,如果你在主线程(或者其他 worker)中创建了一个 performance,那么它在另外的 worker 线程中是不可用的;反之亦然。
复制代码

接下来,我们先介绍一下 Performance API 的属性:


Performance.navigation(操作相关)

该属性是一个对象,有两个属性值,分别是 redirectCount(重定向次数)type(操作的类型)

redirectCount

该属性值为几,就说明了当前页面重定向了多少次;

type

type(0):当前页面是通过点击链接,书签和表单提交,或者脚本操作,或者在url中直接输入地址;

type(1):点击刷新页面按钮或者通过Location.reload()方法显示的页面;

type(2):页面通过历史记录和前进后退访问时;

type(255):任何其他方式


Performance.timing(延迟相关)

当前页面中与时间相关的信息:

navigationStart

从同一个浏览器的上一个页面卸载 unload 结束时的时间戳(精确到毫秒)

unloadEventStart

unload 事件执行时的时间戳。如果没有上一个页面,或者如果先前的页面或所需的重定向之一不是同一个来源, 这个值会返回0

unloadEventEnd

unload 事件执行完的时间戳。如果没有上一个页面,或者如果先前的页面或所需的重定向之一不是同一个来源, 这个值会返回0

redirectStart

第一个HTTP重定向开始时得时间戳。如果没有上一个页面,或者如果先前的页面或所需的重定向之一不是同一个来源, 这个值会返回0

redirectEnd

最后一个HTTP重定向完成时(也就是说是HTTP响应的最后一个字节直接被收到的时间)的时间戳

fetchStart

表征了浏览器准备好使用HTTP请求来获取(fetch)文档的时间戳。这个时间点会在检查任何应用缓存之前

domainLookupStart

表征了域名查询开始的时间戳。如果使用了持续连接,或者这个信息存储到了缓存或者本地资源上,这个值将和 PerformanceTiming.fetchStart 一致

domainLookupEnd

表征了域名查询结束的时间戳。如果使用了持续连接,或者这个信息存储到了缓存或者本地资源上,这个值将和 PerformanceTiming.fetchStart 一致

connectStart

返回HTTP请求开始向服务器发送时的时间戳。如果使用持久连接,则返回值等同于 fetchStart 属性的值

connectEnd

返回浏览器与服务器之间的连接建立时的时间戳。如果建立的是持久连接,则返回值等同于 fetchStart 属性的值。连接建立指的是所有握手和认证过程全部结束

secureConnectionStart

返回浏览器与服务器开始安全链接的握手时的时间戳。如果当前网页不要求安全连接,则返回0

requestStart

返回浏览器向服务器发出HTTP请求时(或开始读取本地缓存时)的时间戳

responseStart

返回浏览器从服务器收到(或从本地缓存读取)第一个字节时的时间戳。如果传输层在开始请求之后失败并且连接被重开,该属性将会被数制成新的请求的相对应的发起时间

responseEnd

返回浏览器从服务器收到(或从本地缓存读取,或从本地资源读取)最后一个字节时(如果在此之前HTTP连接已经关闭,则返回关闭时)的时间戳

domLoading

返回当前网页DOM结构开始解析时(即 Document.readyState 属性变为 loading 、相应的 readystatechange 事件触发时)的时间戳

domInteractive

返回当前网页DOM结构结束解析、开始加载内嵌资源时(即 Document.readyState 属性变为 interactive 、相应的 readystatechange 事件触发时)的时间戳

domContentLoadedEventStart

返回当解析器发送 DOMContentLoaded 事件,即所有需要被执行的脚本已经被解析时的时间戳

domContentLoadedEventEnd

返回当所有需要立即执行的脚本已经被执行(不论执行顺序)时的时间戳

domComplete

返回当前文档解析完成,即 Document.readyState 变为 complete 且相对应的 readystatechange 被触发时的时间戳

loadEventStart

返回该页面下,load 事件被发送时的时间戳。如果这个事件还未被发送,它的值将会是0

loadEventEnd

返回当 load 事件结束,即加载事件完成时的时间戳。如果这个事件还未被发送,或者尚未完成,它的值将会是0


Performance.memory(js堆相关)

js堆有关的信息:

jsHeapSizeLimit

js堆大小限制

totalJSHeapSize

js堆总大小

usedJSHeapSize

使用了js堆的大小


Performance.timeOrigin(性能检测开始时间)

这个属性返回的是性能测量开始时的时间的高精度时间戳,number 类型

Performance 还有一个事件:


Performance.onresourcetimingbufferfull(性能缓存区已满时回调)

这个事件当浏览器的资源时间性能缓冲区已满时会触发

下面介绍一下 Performance 对象的方法:


Performance.clearMarks()

将给定的 mark 从浏览器的性能输入缓冲区中移除


Performance.clearMeasures()

将给定的 measure 从浏览器的性能输入缓冲区中


Performance.clearResourceTimings()

从浏览器的性能数据缓冲区中移除所有 entryTyperesourceperformance entries


Performance.getEntries(PerformanceEntryFilterOptions)

PerformanceEntryFilterOptions 参数

可选参数,该参数是一个对象,可接受三个属性:

  • nameperformance entry 的名字
  • entryTypeentry 类型. 合法的 entry 类型可以从 PerformanceEntry.entryType 方法获取
  • initiatorType:初始化资源的类型,例如:xmlhttprequestotherscript

Performance.getEntries 返回值

Performance.getEntries(PerformanceEntryFilterOptions) 返回值数组成员按 PerformanceEntry.startTime 时间顺序排列

如果没有符合 filter 条件的对象,那么返回空数组. 如果不带任何参数,返回全部 entries

由于返回值是一个数组,所以我们接下来讲解一下每一个数组项的每一个属性的意思:

  • connectEnd:连接结束时间
  • connectStart:连接开始时间
  • decodedBodySize:解码的主体大小
  • domCompletedom 渲染完成时间
  • domContentLoadedEventEnddom 内容加载事件结束时间
  • domContentLoadedEventStartdom 内容加载事件开始时间
  • domInteractivedom 交互时间
  • domainLookupEnd:域查找结束时间
  • domainLookupStart:域查找开始时间
  • duration:事件耗时
  • encodedBodySize:编码主体大小
  • entryType:资源输入类型
  • fetchStart:获取资源开始时间
  • initiatorType:发起人类型
  • loadEventEnd:加载事件结束时间
  • loadEventStart:加载事件开始时间
  • name:这里一般就是当前请求的 url 的地址
  • nextHopProtocol:下一个跳转协议
  • redirectCount:重定向次数
  • redirectEnd:重定向开始时间,如果没有重定向,值为0
  • redirectStart:重定向结束时间,如果没有重定向,值为0
  • requestStart:请求开始时间
  • responseEnd:响应结束时间
  • responseStart:响应开始时间
  • secureConnectionStart:安全连接开始时间
  • serverTiming:服务器时间
  • startTime:开始时间
  • transferSize:传递大小
  • type:该事件的类型
  • unloadEventEnd:卸载事件结束时间
  • unloadEventStart:卸载事件开始时间
  • workerStartworker 开始时间

Performance.mark(name)

根据给出 name 值,在浏览器的性能输入缓冲区中创建一个相关的时间戳


Performance.measure(name, startMark, endMark)

这里接收三个参数:

  • name:测量的名字
  • startMark:测量的开始标志名字(也可以是 PerformanceTiming 属性的名称)
  • endMark:测量的结束标志名字(也可以是 PerformanceTiming 属性的名称)

Performance.getEntriesByName(name, type)

这里接收两个参数:

  • name:测量的名字
  • type:测量的类型(frame, navigationresourcemarkmeasurepaint

Performance.getEntriesByType(type)

接收一个参数,type 同上面 Performance.getEntriesByName(name, type)type


Performance.now()

返回一个表示从性能测量时刻开始经过的毫秒数


Performance.setResourceTimingBufferSize(maxSize)

设置浏览器应在其性能条目缓冲区中保存的最大性能条目对象数


Performance.toJSON()

返回 Performance 对象的 JSON 对象


Performance API 的介绍也差不多了,浏览器的兼容性也是很不错的:

基本上在我们项目当中去做性能检测是没有问题的,毕竟我们是肯定不能把有关性能检测的代码打包到项目当中

Performance API 的简单使用

这是我写的一个小 demo ,大致的意思:

就是我们在定时器执行前,添加了个标记 measure-start

在定时器执行后,又添加了个标记 measure-end

测量一下两个标记之间的开始时间和持续时间 measure-list

最后清除所有 marks 的标志位和 measures 的标志位;

从这个小 demo 我们就能看出来它的实用性和方便性,从这里我们就可以看出来,Performance API 可以横跨很多个方法,去检测它的调用时间,而 Performance 工具 就没有办法做到这一点

这就是我所说的相辅相成的关键点所在

结束语

到这里,基本上 Performance 工具Performance API 的差异还有各自功能的介绍,就写的差不多了

从上面的讲解我们可以了解到,不同的东西,做着不同的事情,虽然没有谁都可以满足部分需求,但是互相的配合,可以让东西做到更好

文中如果有讲解不详细的地方,或者说有讲解的内容有错误的地方,还请大家指出,方便我做最快的改正,感谢每一个认真看了文章看到这里的朋友

下一篇文章,可能会有两个选择:

  • vue 和 react 通过 Performance 检测到底谁的运行速度更快(精简demo测试)
  • Audits 审计(精确到 Audits 审计报表文件每一个字段)

大家如果有什么想法,还请留言,感谢大家支持