前端性能优化 —— 页面性能指标及工具

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。

小码哥说测试

263人浏览 · 2023-09-01 15:40:00

小码哥说测试 · 2023-09-01 15:40:00 发布

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。

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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

性能数据名称	描述	计算方法
DNS查询时间耗时	DNS解析耗时	domainLookupEnd - domainLookupStart
请求响应耗时	网络请求耗时	responseStart - requestStart
DOM解析耗时	DOM解析耗时	domInteractive - responseEnd
资源加载耗时	资源加载耗时	loadEventStart - domContentLoadedEventEend
DOM_READY耗时	DOM阶段渲染耗时	domContentLoadedEventEend - fetchStart
首次渲染耗时	首次渲染时间/白屏时间	responseEnd - fetchStart
首次可交互耗时	首次可交互耗时	domInteractive - fetchStart
首包时间耗时	首包时间	responseStart - domainLookupStart
页面完全加载耗时	页面完全加载时间	loadEventStart - fetchStart
TCP链接时间	TCP链接耗时	connectEnd - connectStart

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'] })