摘要:本文给大家简单介绍了如何生成网站的性能分析报告。
性能,是一个问题。
每个项目成长到一定的规模,都几乎必然要遇到性能问题,当遇到性能问题时,我们是:
还是
取决于我们对性能的理解深浅,以及是否有一套好的工具和方法。
接下来给大家分享我自己在定位业务性能问题时常用的三步法,为了方便记忆,我把它总结为一句话:
话不多说,喝口水直接开撸!
介绍三步法之前,先来简单了解下Chrome开发者工具的Performance性能面板,以及性能分析报告的基本组成。
以DevUI团队的掘金个人主页为例,使用Chrome浏览器访问:https://juejin.cn/user/712139267650141
然后按F12打开Chrome的开发者工具,选择Performance性能面板。
这时我们会看到一个简单的指引:
指引里面有两个按钮,上面的按钮是手动录制,下面的是自动录制,我们点击傻瓜式的自动录制,自动录制会自动刷新页面,在页面加载完成之后,生成该页面的性能分析报告,无需人工干预,非常方便。
等个几秒钟报告就生成好了,一眼看去,花花绿绿的,不知道从何看起?
我们对生成的性能分析报告做一个简单的面板分类,看起来就很清晰了。
性能报告的顶部是一个工具栏(或者叫控制面板),里面有一堆按钮,我这边用得比较多的是前面三个,其中前两个在指引里已经介绍过了,第三个是用来清除报告的。
还有两个隐藏的功能也很有用,一个是模拟慢网速的,另一个是模拟慢CPU的,对移动端应用做性能优化可能会用到。
工具栏下面是一个概览面板,显示了整个页面加载过程中的FPS(Frames Per Second,每秒传输帧数),用来评估页面的流畅度,有大片红色说明页面可能存在卡顿。
FPS下面是CPU处理各个任务花费的时间,再往下是网络请求的耗时,概览面板最下面是每一帧的截图。
概览面板往下是线程面板,默认展开的是网络请求瀑布图,其他线程的详情都是收起的。
每个线程面板对性能分析都有价值,而我最常用的是瀑布图和火焰图,后面会重点分析这两个图,如何利用这两张图来分析网站的性能瓶颈。
再往下是内存面板,内存面板需要在控制面板中手动打开,它是一个分类的内存占用折线图。
每条折线是一种任务随时间推移的内存占用:
最下面是详情面板,首先看到的是一个饼图,这个饼图显示了各种类型任务的占比,这个非常有用,能否一眼看出什么类型的任务是性能瓶颈。
是资源加载还是脚本执行?是页面渲染还是图像绘制?又或者是空闲时间太长?
刚才介绍Performance面板的组成时,提到了3个非常有用的性能分析利器,分别是详情饼图、请求瀑布图和主线程火焰图。
我把这三张图总结成一句话:
在瀑布下用火焰烤饼
这句话也是我自己在做性能分析和优化时,屡试不爽的小技巧。
详情面板中的饼图用于展示各种类型任务的耗时占比。
主要有以下几种任务:
还是举刚才的例子。
从饼图可以看出占比最多的是脚本执行和空闲。
脚本执行时间长,我们大概可以猜测里面可能存在长任务(Long task);
而空闲占比多可能是等待服务器的响应时间太长。
饼图可以快速形成基本的判断,而具体原因则需要分析瀑布图和火焰图。
我们来看下请求瀑布图,瀑布图和火焰图都是线程面板的一部分,瀑布图的横轴是时间轴,瀑布图上有很多五颜六色的色块,这些色块就是请求块,每种颜色代表一类资源:
我们主要关注那些长色块,长色块意味着耗时长,可能是性能瓶颈。
还是看下掘金个人主页的瀑布图。
我们先观察这张图有什么特点,图形观察能力,相信大家小学就已经培养起来了,大致我们可以总结出以下比较明显的特点:
类似的特点我们还可以总结出很多来,但是这些特点说明了什么呢?能否帮助我们定位性能瓶颈呢?
回答这些问题需要我们对瀑布图以及浏览器原理有很多的认识,我们一步步来分析吧。
我们按从左到右,从上到下的顺序进行分析,最左边有两个色块,一个灰色色块,一个蓝色色块,我们分别点击这两个色块,在详情面板看下它们的详情信息。
先看灰色色块
我们有注意到这个请求的启动器(Initiator)是一个Chrome插件:chrome://new-tab-page/omnibox.mojom-lite.js
因此我们不关注,接着看蓝色色块
前面我们已经介绍了,蓝色色块代表HTML文件,我们从详情的Mime Type为text/html也可以验证这一点。
我们滚动鼠标滚轮,把这个瀑布图放大,看这个蓝色请求块的细节
通过查看细节图,我们有了新的发现:
每个请求块都由四部分组成:
这个HTML文件是整个网页渲染的起点,成功请求并下载这个文件,才会有接下来的故事。
这个请求块的浅色块部分占比比较大,根据前面的介绍,浅色部分代表的是服务器的响应速度,浏览器已经早早地发出了请求,服务器却迟迟才给回应(第一个字节到达浏览器)。
中间可能是网络慢,也可能是服务器处理速度慢,需要具体排查,毕竟这个HTML文件不算大,才111KBb,却花了179ms。
对比另外一个文件layouts.default.js,体积比它大124KB,请求耗时却比它小一半多,才74ms。(后来发现这个数据不稳定,这个HTML文件应该不至于构成性能瓶颈)
另外所有后续的请求都依赖于这个HTML,没有它其他请求都不会发生,它是一个阻塞请求,性能必须要有保障。
我们继续看右边的请求块,顶部那个超长的灰色块依然是Chrome插件的请求,我们不管,看下面那一堆黄色的请求块,这些都是JavaScript文件。
HTML文件下载完了之后,就会开始一行一行解析其中的HTML标签,遇到设置了谁、src属性的<script>标签,就会去下载src指定的JavaScript脚本文件。
从瀑布图可以看出,一共并行下载了8个JavaScript文件,它们的域名都是一样的:http://sf1-scmcdn2-tos.pstatp.com
不是说Chrome浏览器对同一个域名,并行的请求数最大是6个吗?
不仅仅是JavaScript文件,下面还有3个同域名的图片资源,也是在并行请求的,也就是说几乎同时发起了11个请求。
这说明
掘金的静态资源服务器升级到了HTTP/2
HTTP/2的多路复用可以实现一个TCP连接同时传输多个资源。
我们到Network面板里去看下这些JavaScript的请求详情,果然和我们猜测的一致,这一点必须给掘金点个赞
发一个某86网站和掘金的对比图,大家感受一下
某86网站:
掘金:
虽然前者更像一个瀑布,但是我喜欢后者丝滑般的体验。
我们再来仔细看这8个请求,相信细致的你一定发现了一个现象:
请求块的左右线都非常短是一个好现象,说明没有什么等待时间,所有时间都用在了传输数据上。
我们分别点击1/5/8请求块看它们的详情
这非常奇怪,1/5的资源大小和8的不在一个量级上,耗时却比8还多。
为了确定这是偶然的,还是必然的,我又录制了两次这个掘金个人主页的性能报告
这次和预期的基本一致,8耗时比其他都长,这个JavaScript文件3.9MB,太大了,很可能是性能瓶颈。
让我们继续往下分析,黄色JavaScript色块下面一共有三种颜色的色块:
这几个文件体积都不大,并且通过多次生成性能报告,发现这几个请求耗时都不如第8个JavaScript文件长,所以初步判断这些请求不构成性能瓶颈。
接着看中间那个瀑布,通过多次生成性能报告,发现中间瀑布并没有什么特别耗时的请求,不过不管生成多少次报告,有一点是确定的,就是
这三个瀑布之间总是有些空白
这些空白到底说明了什么呢?
看完火焰图,相信你就会豁然开朗。
在看正式的火焰图之前,先来看一个瀑布图和火焰图放在一起的效果
看完这张瀑布和火焰的对比图,你一定看出了一个现象
瀑布图有空白的地方,火焰图就有颜色;
瀑布图有颜色的地方,火焰图就是空白。
But Why?
要回答这个问题需要了解浏览器主线程执行任务的原理,以及火焰图是做什么的,别着急,让我们一步步来分析。
火焰图也是线程面板的一部分,它代表的是浏览器主线程的任务流:
随着页面的加载,时间的推移,主线程依次做了什么事儿
火焰图的横轴是时间,纵轴是一个个的宏任务。
每个宏任务下面若干个微任务,每个微任务下面有可能有很多子任务,依次类推。
由于有些任务的嵌套层级深,有些嵌套层级浅,所以呈现倒立的火焰状。
每种类型的任务颜色都不一样(无需记忆,有个大致的印象即可):
还是先大概看下掘金个人主页的火焰图
然后用我们小学就学会的看图找规律的技能,找到这个图有什么特点,大致扫一眼,我们就能总结出至少以下几个特点:
多花点时间,可能我们还能有更多的发现,不过这几个是最显而易见的。
为了回答这些问题,我们需要近距离观察下火焰图。
既然火焰图代表主线程每个时间点都在干嘛,那么空白自然就意味着主线程没在干活,那么,它在干嘛呢?
它在等待
等待什么呢?
等待服务器返回一些必要的资源和数据
所以
火焰图的空白处都是浏览器在等待服务器返回数据
在所有主线程执行的任务中,我们尤其需要关注的是那些耗时特别长的长任务(Long task),这些长任务的特点前面已经说了:
背景色是红色的阴影线
右上角有一个红色的小三角形
三个长任务1s钟就找到了
接下来是分析长任务,找到耗时长的具体模块/组件/方法。
我们把最右边最大的那个火焰放大,看看里面到底有些什么秘密。
放大之后,我们很快就发现这个耗时591ms的长任务,有90%的时间都花费在了一个叫init的方法上,这个方法一共执行了6次,其中3/4/6耗时尤其长
这个init方法到底是做什么的呢?
可能是挂在Vue组件的,会不会是有些组件特别大,里面的逻辑太复杂,这里需要掘金的前端给出答案。
再看下左边那个第二大的火焰,同样滚动鼠标滚轮把它放大
我们发现其中有一个forEach循环特别耗时,这个循环好像在计算什么东西,一共花了150ms。
这个依然需要看下具体的源码才能找到问题的根因。
最后给大家分享下我自己之前在XBoard看板项目中,通过火焰图发现一个依赖库的性能问题。
也是遵循一样的思路:
当时XBoard看板页有一堆长任务,我找了其中的TOP3
然后将第一个长任务放大,很快就有了收获,我发现其中有一个叫drawQrCode的方法耗时比较长,一共花了192ms。
接着通过查看详情,发现这是一个依赖库的方法,该依赖库定义了一个drawQrCode用来绘制二维码,而这个二维码其实不在看板页面上,而是需要通过鼠标hover到某个按钮上才加载出来。
所以当时解决的方案就是延迟drawQrCode方法的执行,即:
首页加载时,不执行drawQrCode方法,当鼠标移到相应按钮上时,才执行。
瀑布图和火焰图是相互补充、相互验证的关系。
瀑布图代表浏览器发起向服务器的请求,然后浏览器根据服务器返回的数据,通过脚本执行相应的逻辑和页面的渲染。
当瀑布图有请求块时,说明浏览器在向服务器请求数据,如果浏览器必须依赖这些数据来做下一步的页面渲染,那么在服务器返回数据之前,很可能浏览器就没事干,然后火焰图上出现空白,饼图也会出现空闲(Idle)。
当浏览器拿到服务器返回的数据时,主线程正在处理这些数据,并渲染页面,因此很可能就没法向服务器发请求,这时瀑布图就会出现空白。
所以
本文先给大家简单介绍了如何生成网站的性能分析报告,以及这份报告的大致组成;
接着跟大家分享我自己在定位业务性能问题时,经常使用的三步法:在瀑布下用火焰烤饼;
从饼图中我们可以对网站的性能有一个大致的认识,从瀑布图快速地发现慢接口和大资源,而从火焰图中,我们可以细致地洞察到具体哪个模块/哪个组件/哪个方法可能成为性能瓶颈。
本文分享自华为云社区《在瀑布下用火焰烤饼:三步法助你快速定位网站性能问题》,原文作者:Kagol 。
原文:https://www.cnblogs.com/huaweiyun/p/14688904.html