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Performance API 是一组用于测量和分析网页性能的 Web API。它允许开发者获取页面加载和运行时性能的关键指标,从而识别性能瓶颈并进行优化。
主要作用:
- 性能监控: 提供精确的时间戳和度量数据,帮助开发者了解页面加载的各个阶段的耗时。
- 性能分析: 允许开发者分析不同资源(如脚本、样式表、图像)的加载时间,识别耗时过长的资源。
- 性能优化: 通过数据驱动的分析,指导开发者优化代码,减少资源加载时间,提升用户体验。
主要用法:
performance.timing
: 提供页面加载过程中的关键时间点的时间戳(以毫秒为单位),例如:navigationStart
:导航开始的时间戳。domLoading
:浏览器开始解析 HTML 文档的时间戳。domComplete
:DOM 解析完成的时间戳。loadEventEnd
:load
事件触发完成的时间戳。
通过计算这些时间戳的差值,可以得到诸如 DNS 解析时间、TCP 连接时间、首字节时间(TTFB)、DOM 解析时间、页面加载时间等关键性能指标。
performance.now()
: 返回一个高精度的时间戳(以毫秒为单位,精确到微秒级),通常用于测量代码执行的时间。例如:const startTime = performance.now(); // 执行一些代码 for(let i = 0; i < 100000; i++){} const endTime = performance.now(); console.log(`代码执行耗时:${endTime - startTime} ms`);
performance.getEntries()
/performance.getEntriesByType()
: 获取页面加载过程中所有或特定类型的资源加载的详细信息。例如:-- -------------------- ---- ------- -- ---------- ----- ------- - ------------------------- --------------------- -- - ----------------------- ---------------- --- -- -- ------ --------- ----- ------------- - --------------------------------------- --------------------------- -- - ----------------------- ---------------- ---
通过这些数据,可以知道哪些资源加载慢,从而进行优化。
performance.mark()
和performance.measure()
: 用于标记代码执行的关键时间点并测量时间间隔。-- -------------------- ---- ------- ---------------------------------- -- ------ ------- - - -- - - ------- ------ -------------------------------- ----------------------------------- ---------------- --------------- ----- -------- - ---------------------------------------- --------------------------- ------------------------- ------------------ --
通过这个方式可以精确的测量代码段的执行时间,方便找出耗时部分。
如何使用 Performance API 测量和分析页面性能:
- 收集数据: 使用 Performance API 中的方法 (如
performance.timing
,performance.getEntries()
) 收集页面加载过程中的性能数据。 - 分析数据: 分析收集到的数据,找出性能瓶颈,比如 DNS 解析时间过长,首字节时间过长,图片加载时间过长等。
- 优化性能: 根据分析结果,采取相应的优化措施。比如:
- 优化代码,减少 JavaScript 执行时间。
- 压缩图片,减少图片加载时间。
- 使用 CDN 加速资源加载。
- 启用 Gzip 压缩。
- 优化服务器响应时间。
- 监控性能: 定期收集和分析性能数据,持续改进页面性能。
本题详细解读
Performance API 的核心概念
Performance API 的核心在于提供精确的时间度量,帮助开发者了解页面在加载和运行时发生了什么。它主要由以下几个部分组成:
- 时间线(Timeline): Performance API 记录了页面加载和运行时发生的各种事件的时间戳,这些时间戳可以构成一条时间线,开发者可以通过分析这条时间线来了解页面性能。
- 度量(Measurements): Performance API 提供了各种度量方法,例如加载时间、渲染时间、资源加载时间等,这些度量可以帮助开发者量化页面性能。
- 资源(Resources): Performance API 可以记录页面加载的各种资源,例如 JavaScript 文件、CSS 文件、图像等,开发者可以通过分析这些资源来优化页面加载速度。
- 标记和测量(Marks & Measures):
performance.mark()
和performance.measure()
允许开发者在代码中自定义标记和测量,从而更精细地分析代码性能。
performance.timing
的深入理解
performance.timing
属性返回一个 PerformanceTiming
对象,其中包含了页面加载过程中各个关键时间点的时间戳。这些时间戳是浏览器在页面加载过程中自动记录的,开发者可以直接使用。
常用的时间戳包括:
- 导航相关时间:
navigationStart
: 导航开始的时间(通常是用户访问页面的时间)。redirectStart
: 重定向开始的时间。redirectEnd
: 重定向结束的时间。
- 网络请求时间:
fetchStart
: 浏览器准备好发起请求的时间。domainLookupStart
: DNS 查询开始的时间。domainLookupEnd
: DNS 查询结束的时间。connectStart
: TCP 连接开始的时间。connectEnd
: TCP 连接结束的时间。requestStart
: 请求开始的时间。responseStart
: 浏览器接收到第一个字节的时间。responseEnd
: 浏览器接收到所有响应的时间。
- DOM 处理时间:
domLoading
: 浏览器开始解析 HTML 文档的时间。domInteractive
: 浏览器完成解析 DOM 结构的时间,此时可以开始操作 DOM。domContentLoadedEventStart
:DOMContentLoaded
事件开始的时间。domContentLoadedEventEnd
:DOMContentLoaded
事件结束的时间。domComplete
: DOM 解析完成,所有资源加载完成的时间。
load
事件:loadEventStart
:load
事件开始的时间。loadEventEnd
:load
事件结束的时间。
通过计算这些时间戳的差值,可以得到诸如 DNS 解析时间、TCP 连接时间、首字节时间(TTFB)、DOM 解析时间、页面加载时间等关键性能指标。例如,页面完全加载时间可以通过 loadEventEnd
- navigationStart
计算。
performance.getEntries()
的应用
performance.getEntries()
方法返回一个 PerformanceEntry 列表,其中包含了页面加载过程中各个资源的详细信息,例如加载时间、资源类型、大小等。我们可以通过 performance.getEntriesByType()
方法获取特定类型资源的 PerformanceEntry 列表。
每个 PerformanceEntry 对象都有一些属性,例如:
name
: 资源的 URL。entryType
: 资源类型,例如"script"
、"css"
、"image"
等。startTime
: 资源开始加载的时间戳。duration
: 资源加载的持续时间。initiatorType
: 表示加载资源的来源类型, 例如"link"
,"script"
等.
通过分析这些数据,可以找出加载时间较长的资源,从而进行优化。例如,可以使用 performance.getEntriesByType("image")
来获取所有图片的加载信息,并检查是否有图片加载时间过长。
如何分析性能数据
收集到的性能数据需要经过分析才能指导我们进行优化。一些常见的分析方法包括:
- 绘制时间线: 将收集到的时间戳按照时间顺序排列,绘制成时间线,可以直观地了解页面加载过程中各个阶段的耗时。
- 计算关键指标: 计算关键的性能指标,如首次渲染时间(FMP)、首次内容绘制(FCP)、最大内容绘制(LCP)、首次可交互时间(TTI)、加载时间等。
- 寻找瓶颈: 通过分析时间线和性能指标,找出页面性能瓶颈,例如 DNS 解析时间过长、首字节时间过长、JavaScript 执行时间过长、资源加载时间过长等。
- 监控性能: 定期收集和分析性能数据,监控页面性能的变化,并及时进行优化。
性能优化的策略
根据分析结果,可以采取相应的性能优化策略,常见的策略包括:
- 减少 HTTP 请求: 合并 CSS 和 JavaScript 文件、使用 CSS Sprites、使用 Data URI。
- 压缩资源: 使用 Gzip 压缩 HTML、CSS、JavaScript 文件。
- 优化图片: 压缩图片、使用合适的图片格式、使用 CDN 加速图片加载。
- 使用 CDN: 将静态资源部署到 CDN 上,加速资源加载。
- 优化 JavaScript 代码: 避免长时间运行的 JavaScript 代码、使用 Web Workers 处理耗时操作、使用懒加载。
- 启用浏览器缓存: 利用浏览器缓存机制减少资源加载时间。
- 优化服务端性能: 减少服务端响应时间。
通过不断地测量、分析和优化,可以显著提升页面性能,改善用户体验。