性能优化篇 - Performance（工具 & api）

野性酷女 2022-01-20 05:51 960阅读 0赞

## 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-Up` 和 `Call 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：

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### `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

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### `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

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### `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

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### `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：

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### `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：

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### `Performance.clearMarks()` ###

将给定的 mark 从浏览器的性能输入缓冲区中移除

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### `Performance.clearMeasures()` ###

将给定的 measure 从浏览器的性能输入缓冲区中

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### `Performance.clearResourceTimings()` ###

从浏览器的性能数据缓冲区中移除所有 `entryType` 是 `resource` 的 `performance entries`

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### `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：

*  `name`： `performance entry` 的名字
 *  `entryType`：`entry` 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：`xmlhttprequest` 、 `other` 、 `script`

#### `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
 *  `domComplete`：`dom` 渲染完成时间
 *  `domContentLoadedEventEnd`：`dom` 内容加载事件结束时间
 *  `domContentLoadedEventStart`：`dom` 内容加载事件开始时间
 *  `domInteractive`：`dom` 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
 *  `workerStart`：`worker` 开始时间

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### `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

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### `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）

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### `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, navigation` 、`resource` 、 `mark` 、`measure` 、`paint`）

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