jackyWHJ

最简单的性能监控

最常见的性能监控需求则是需要我们统计用户从开始请求页面到所有DOM元素渲染完成的时间,也就是俗称的首屏加载时间,DOM提供了这一接口,监听documentDOMContentLoaded事件与windowload事件可统计页面首屏加载时间即所有DOM渲染时间:

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
  <title></title>
  <script type="text/javascript">
    // 记录页面加载开始时间
    var timerStart = Date.now();
  </script>
  <!-- 加载静态资源,如样式资源 -->
</head>
<body>
  <!-- 加载静态JS资源 -->
  <script type="text/javascript">
    document.addEventListener(\'DOMContentLoaded\', function() {
      console.log("DOM 挂载时间: ", Date.now() - timerStart);
      // 性能日志上报
    });
    window.addEventListener(\'load\', function() {
      console.log("所有资源加载完成时间: ", Date.now()-timerStart);
      // 性能日志上报
    });
  </script>
</body>
</html>

对于使用框架,如Vue或者说React,组件是异步渲染然后挂载到DOM的,在页面初始化时并没有太多的DOM节点,可以参考下文关于首屏时间采集自动化的解决方案来对渲染时间进行打点。

performance

但是以上时间的监控过于粗略,例如我们想统计文档的网络加载耗时、解析DOM的耗时与渲染DOM的耗时,就不太好办到了,所幸的是浏览器提供了window.performance接口,具体可见MDN文档

 

几乎所有浏览器都支持window.performance接口,下面来看看在控制台打印window.performance可以得到些什么:

可以看到,window,performance主要包括有memorynavigationtiming以及timeOriginonresourcetimingbufferfull方法。

  • navigation对象提供了在指定的时间段里发生的操作相关信息,包括页面是加载还是刷新、发生了多少次重定向等等。
  • timing对象包含延迟相关的性能信息。这是我们页面加载性能优化需求中主要上报的相关信息。
  • memoryChrome添加的一个非标准扩展,这个属性提供了一个可以获取到基本内存使用情况的对象。在其它浏览器应该考虑到这个API的兼容处理。
  • timeOrigin则返回性能测量开始时的时间的高精度时间戳。如图所示,精确到了小数点后四位。
  • onresourcetimingbufferfull方法,它是一个在resourcetimingbufferfull事件触发时会被调用的event handler。这个事件当浏览器的资源时间性能缓冲区已满时会触发。可以通过监听这一事件触发来预估页面crash,统计页面crash概率,以便后期的性能优化,如下示例所示:
function buffer_full(event) {
  console.log("WARNING: Resource Timing Buffer is FULL!");
  performance.setResourceTimingBufferSize(200);
}
function init() {
  // Set a callback if the resource buffer becomes filled
  performance.onresourcetimingbufferfull = buffer_full;
}
<body onload="init()">

计算网站性能

使用performancetiming属性,可以拿到页面性能相关的数据,这里在很多文章都有提到关于利用window.performance.timing记录页面性能的文章,例如alloyteam团队写的初探 performance – 监控网页与程序性能,对于timing的各项属性含义,可以借助摘自此文的下图理解,以下代码摘自此文作为计算网站性能的工具函数参考:

// 获取 performance 数据
var performance = {  
    // memory 是非标准属性,只在 Chrome 有
    // 财富问题:我有多少内存
    memory: {
        usedJSHeapSize:  16100000, // JS 对象(包括V8引擎内部对象)占用的内存,一定小于 totalJSHeapSize
        totalJSHeapSize: 35100000, // 可使用的内存
        jsHeapSizeLimit: 793000000 // 内存大小限制
    },
 
    //  哲学问题:我从哪里来?
    navigation: {
        redirectCount: 0, // 如果有重定向的话,页面通过几次重定向跳转而来
        type: 0           // 0   即 TYPE_NAVIGATENEXT 正常进入的页面(非刷新、非重定向等)
                          // 1   即 TYPE_RELOAD       通过 window.location.reload() 刷新的页面
                          // 2   即 TYPE_BACK_FORWARD 通过浏览器的前进后退按钮进入的页面(历史记录)
                          // 255 即 TYPE_UNDEFINED    非以上方式进入的页面
    },
 
    timing: {
        // 在同一个浏览器上下文中,前一个网页(与当前页面不一定同域)unload 的时间戳,如果无前一个网页 unload ,则与 fetchStart 值相等
        navigationStart: 1441112691935,
 
        // 前一个网页(与当前页面同域)unload 的时间戳,如果无前一个网页 unload 或者前一个网页与当前页面不同域,则值为 0
        unloadEventStart: 0,
 
        // 和 unloadEventStart 相对应,返回前一个网页 unload 事件绑定的回调函数执行完毕的时间戳
        unloadEventEnd: 0,
 
        // 第一个 HTTP 重定向发生时的时间。有跳转且是同域名内的重定向才算,否则值为 0 
        redirectStart: 0,
 
        // 最后一个 HTTP 重定向完成时的时间。有跳转且是同域名内部的重定向才算,否则值为 0 
        redirectEnd: 0,
 
        // 浏览器准备好使用 HTTP 请求抓取文档的时间,这发生在检查本地缓存之前
        fetchStart: 1441112692155,
 
        // DNS 域名查询开始的时间,如果使用了本地缓存(即无 DNS 查询)或持久连接,则与 fetchStart 值相等
        domainLookupStart: 1441112692155,
 
        // DNS 域名查询完成的时间,如果使用了本地缓存(即无 DNS 查询)或持久连接,则与 fetchStart 值相等
        domainLookupEnd: 1441112692155,
 
        // HTTP(TCP) 开始建立连接的时间,如果是持久连接,则与 fetchStart 值相等
        // 注意如果在传输层发生了错误且重新建立连接,则这里显示的是新建立的连接开始的时间
        connectStart: 1441112692155,
 
        // HTTP(TCP) 完成建立连接的时间(完成握手),如果是持久连接,则与 fetchStart 值相等
        // 注意如果在传输层发生了错误且重新建立连接,则这里显示的是新建立的连接完成的时间
        // 注意这里握手结束,包括安全连接建立完成、SOCKS 授权通过
        connectEnd: 1441112692155,
 
        // HTTPS 连接开始的时间,如果不是安全连接,则值为 0
        secureConnectionStart: 0,
 
        // HTTP 请求读取真实文档开始的时间(完成建立连接),包括从本地读取缓存
        // 连接错误重连时,这里显示的也是新建立连接的时间
        requestStart: 1441112692158,
 
        // HTTP 开始接收响应的时间(获取到第一个字节),包括从本地读取缓存
        responseStart: 1441112692686,
 
        // HTTP 响应全部接收完成的时间(获取到最后一个字节),包括从本地读取缓存
        responseEnd: 1441112692687,
 
        // 开始解析渲染 DOM 树的时间,此时 Document.readyState 变为 loading,并将抛出 readystatechange 相关事件
        domLoading: 1441112692690,
 
        // 完成解析 DOM 树的时间,Document.readyState 变为 interactive,并将抛出 readystatechange 相关事件
        // 注意只是 DOM 树解析完成,这时候并没有开始加载网页内的资源
        domInteractive: 1441112693093,
 
        // DOM 解析完成后,网页内资源加载开始的时间
        // 在 DOMContentLoaded 事件抛出前发生
        domContentLoadedEventStart: 1441112693093,
 
        // DOM 解析完成后,网页内资源加载完成的时间(如 JS 脚本加载执行完毕)
        domContentLoadedEventEnd: 1441112693101,
 
        // DOM 树解析完成,且资源也准备就绪的时间,Document.readyState 变为 complete,并将抛出 readystatechange 相关事件
        domComplete: 1441112693214,
 
        // load 事件发送给文档,也即 load 回调函数开始执行的时间
        // 注意如果没有绑定 load 事件,值为 0
        loadEventStart: 1441112693214,
 
        // load 事件的回调函数执行完毕的时间
        loadEventEnd: 1441112693215
 
        // 字母顺序
        // connectEnd: 1441112692155,
        // connectStart: 1441112692155,
        // domComplete: 1441112693214,
        // domContentLoadedEventEnd: 1441112693101,
        // domContentLoadedEventStart: 1441112693093,
        // domInteractive: 1441112693093,
        // domLoading: 1441112692690,
        // domainLookupEnd: 1441112692155,
        // domainLookupStart: 1441112692155,
        // fetchStart: 1441112692155,
        // loadEventEnd: 1441112693215,
        // loadEventStart: 1441112693214,
        // navigationStart: 1441112691935,
        // redirectEnd: 0,
        // redirectStart: 0,
        // requestStart: 1441112692158,
        // responseEnd: 1441112692687,
        // responseStart: 1441112692686,
        // secureConnectionStart: 0,
        // unloadEventEnd: 0,
        // unloadEventStart: 0
    }
};
// 计算加载时间
function getPerformanceTiming() {
    var performance = window.performance;
    if (!performance) {
        // 当前浏览器不支持
        console.log(\'你的浏览器不支持 performance 接口\');
        return;
    }
    var t = performance.timing;
    var times = {};
    //【重要】页面加载完成的时间
    //【原因】这几乎代表了用户等待页面可用的时间
    times.loadPage = t.loadEventEnd - t.navigationStart;
    //【重要】解析 DOM 树结构的时间
    //【原因】反省下你的 DOM 树嵌套是不是太多了!
    times.domReady = t.domComplete - t.responseEnd;
    //【重要】重定向的时间
    //【原因】拒绝重定向!比如,http://example.com/ 就不该写成 http://example.com
    times.redirect = t.redirectEnd - t.redirectStart;
    //【重要】DNS 查询时间
    //【原因】DNS 预加载做了么?页面内是不是使用了太多不同的域名导致域名查询的时间太长?
    // 可使用 HTML5 Prefetch 预查询 DNS ,见:[HTML5 prefetch](http://segmentfault.com/a/1190000000633364)            
    times.lookupDomain = t.domainLookupEnd - t.domainLookupStart;
    //【重要】读取页面第一个字节的时间
    //【原因】这可以理解为用户拿到你的资源占用的时间,加异地机房了么,加CDN 处理了么?加带宽了么?加 CPU 运算速度了么?
    // TTFB 即 Time To First Byte 的意思
    // 维基百科:https://en.wikipedia.org/wiki/Time_To_First_Byte
    times.ttfb = t.responseStart - t.navigationStart;
    //【重要】内容加载完成的时间
    //【原因】页面内容经过 gzip 压缩了么,静态资源 css/js 等压缩了么?
    times.request = t.responseEnd - t.requestStart;
    //【重要】执行 onload 回调函数的时间
    //【原因】是否太多不必要的操作都放到 onload 回调函数里执行了,考虑过延迟加载、按需加载的策略么?
    times.loadEvent = t.loadEventEnd - t.loadEventStart;
    // DNS 缓存时间
    times.appcache = t.domainLookupStart - t.fetchStart;
    // 卸载页面的时间
    times.unloadEvent = t.unloadEventEnd - t.unloadEventStart;
    // TCP 建立连接完成握手的时间
    times.connect = t.connectEnd - t.connectStart;
    return times;
}

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