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前言
这几天心血来潮,想了解一下前端监控的相关知识,可是在查看了很多资料之后,发现没有详细介绍前端监控的相关文章,都是讲个大概,反倒是现成的前端监控工具有不少。
为了深入学习前端监控的相关技术原理,这几天都在查阅相关的资料。现在打算写一篇文章详细介绍一下前端监控,对这几天的研究做一个总结(于是就有了本文)。
// 前端监控流程
数据采集 --> 数据上报 --> 服务端处理 --> 数据库存储 --> 数据监控可视化平台
不过,本文只讲监控中的数据采集和数据上报两个步骤,后续流程需读者自行研究探索(这也是一种乐趣)。
数据采集
性能数据采集
先来了解一下 Web API window.performance 。
Performance 接口可以获取到当前页面中与性能相关的信息,它是 High Resolution Time API 的一部分,同时也融合了 Performance Timeline API、Navigation Timing API、 User Timing API 和 Resource Timing API。
这个 API 的属性 timing
,包含了页面加载各个阶段的起始及结束时间。
为了方便大家理解 timing
各个属性的意义,我在知乎找到一位网友对于 timing
写的简介,在此转载一下。
timing: { // 同一个浏览器上一个页面卸载(unload)结束时的时间戳。如果没有上一个页面,这个值会和fetchStart相同。 navigationStart: 1543806782096, // 上一个页面unload事件抛出时的时间戳。如果没有上一个页面,这个值会返回0。 unloadEventStart: 1543806782523, // 和 unloadEventStart 相对应,unload事件处理完成时的时间戳。如果没有上一个页面,这个值会返回0。 unloadEventEnd: 1543806782523, // 第一个HTTP重定向开始时的时间戳。如果没有重定向,或者重定向中的一个不同源,这个值会返回0。 redirectStart: 0, // 最后一个HTTP重定向完成时(也就是说是HTTP响应的最后一个比特直接被收到的时间)的时间戳。 // 如果没有重定向,或者重定向中的一个不同源,这个值会返回0. redirectEnd: 0, // 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。 fetchStart: 1543806782096, // DNS 域名查询开始的UNIX时间戳。 //如果使用了持续连接(persistent connection),或者这个信息存储到了缓存或者本地资源上,这个值将和fetchStart一致。 domainLookupStart: 1543806782096, // 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: 1543806782096, // HTTP(TCP) 域名查询结束的时间戳。 //如果使用了持续连接(persistent connection),或者这个信息存储到了缓存或者本地资源上,这个值将和 fetchStart一致。 connectStart: 1543806782099, // HTTP(TCP) 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。 connectEnd: 1543806782227, // HTTPS 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。 secureConnectionStart: 1543806782162, // 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。 requestStart: 1543806782241, // 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。 responseStart: 1543806782516, // 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。 responseEnd: 1543806782537, // 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。 domLoading: 1543806782573, // 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。 domInteractive: 1543806783203, // 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。 domContentLoadedEventStart: 1543806783203, // 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。 domContentLoadedEventEnd: 1543806783216, // 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 domComplete: 1543806783796, // 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。 loadEventStart: 1543806783796, // 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. loadEventEnd: 1543806783802 }
通过以上数据,我们可以得到几个有用的时间
// 重定向耗时 redirect: timing.redirectEnd - timing.redirectStart, // DOM 渲染耗时 dom: timing.domComplete - timing.domLoading, // 页面加载耗时 load: timing.loadEventEnd - timing.navigationStart, // 页面卸载耗时 unload: timing.unloadEventEnd - timing.unloadEventStart, // 请求耗时 request: timing.responseEnd - timing.requestStart, // 获取性能信息时当前时间 time: new Date().getTime(),
还有一个比较重要的时间就是白屏时间,它指从输入网址,到页面开始显示内容的时间。
将以下脚本放在 </head>
前面就能获取白屏时间。
<script> whiteScreen = new Date() - performance.timing.navigationStart </script>
通过这几个时间,就可以得知页面首屏加载性能如何了。
另外,通过 window.performance.getEntriesByType('resource')
这个方法,我们还可以获取相关资源(js、css、img...)的加载时间,它会返回页面当前所加载的所有资源。
它一般包括以下几个类型
- sciprt
- link
- img
- css
- fetch
- other
- xmlhttprequest
我们只需用到以下几个信息
// 资源的名称 name: item.name, // 资源加载耗时 duration: item.duration.toFixed(2), // 资源大小 size: item.transferSize, // 资源所用协议 protocol: item.nextHopProtocol,
现在,写几行代码来收集这些数据。
// 收集性能信息 const getPerformance = () => { if (!window.performance) return const timing = window.performance.timing const performance = { // 重定向耗时 redirect: timing.redirectEnd - timing.redirectStart, // 白屏时间 whiteScreen: whiteScreen, // DOM 渲染耗时 dom: timing.domComplete - timing.domLoading, // 页面加载耗时 load: timing.loadEventEnd - timing.navigationStart, // 页面卸载耗时 unload: timing.unloadEventEnd - timing.unloadEventStart, // 请求耗时 request: timing.responseEnd - timing.requestStart, // 获取性能信息时当前时间 time: new Date().getTime(), } return performance } // 获取资源信息 const getResources = () => { if (!window.performance) return const data = window.performance.getEntriesByType('resource') const resource = { xmlhttprequest: [], css: [], other: [], script: [], img: [], link: [], fetch: [], // 获取资源信息时当前时间 time: new Date().getTime(), } data.forEach(item => { const arry = resource[item.initiatorType] arry && arry.push({ // 资源的名称 name: item.name, // 资源加载耗时 duration: item.duration.toFixed(2), // 资源大小 size: item.transferSize, // 资源所用协议 protocol: item.nextHopProtocol, }) }) return resource }
小结
通过对性能及资源信息的解读,我们可以判断出页面加载慢有以下几个原因:
- 资源过多
- 网速过慢
- DOM元素过多
除了用户网速过慢,我们没办法之外,其他两个原因都是有办法解决的,性能优化的文章和书籍网上已经有很多了,有兴趣可自行查找资料了解。