写在前面

性能优化对于提供卓越的用户体验至关重要，钉钉终端团队特别关注用户体验。我们团队采用了一系列创新的性能优化措施，显著提升了首次有意义绘制（FMP）和首次内容绘制（FCP）的性能指标。其中，利用快照方案，结合用户的本地存储能力，我们能够进一步提高页面性能。快照方案是在完成常规手段前端优化（如优化首屏加载体积、实施懒加载、渲染优化和缓存提升等）和资源离线处理之后的又一重要步骤，旨在更迅速地向用户展示页面内容。

钉钉的 PC 工作台通过应用快照技术加速了页面渲染，并从此经验中提炼出了一个通用的快照 SDK，使得其他页面也能轻松集成此技术，从而提高其性能。不仅限于钉钉端内应用本身，同样适用于解决端外等各种场景下的性能提升需求。

接下来，我们将探讨快照技术如何增强页面性能和用户体验，如何在业务中集成快照方案，以及我们的通用快照解决方案的技术细节。

快照方案概述

快照从概念上，这个词从摄影领域借鉴而来，在计算机领域是指在某个特定时间点对系统、数据或配置状态的完整副本，而系统或程序可以利用这一份记录实现快速恢复、启动优化等。

基于快照的性能体验优化手段，主要利用了存储在客户端本地的快照资源，加速页面速度，提升用户体验。

快照方案对前端性能提升的作用：改善首屏显示速度，减少白屏时间。

快照优点：能很好的保存每个用户千人千面的信息，并且有可能和 SSR+流式渲染结合。

使用案例和效果演示

钉钉标准 PC 工作台首页

钉钉标准 PC 工作台通过快照技术提升页面性能：

数据效果

命中快照场景的P80时间 809ms

未命中快照场景 P80 时间 2926ms

钉钉机器人管理

接入快照前后对比数据效果

BEFORE-无快照

FMP：369ms

FCP：229ms

AFTER-命中快照

FMP：52ms

FCP：169ms

快照 SDK

简介

快照技术的核心生效机制包括三个步骤：保存快照、渲染快照和移除快照。我们将这三项功能模块化并提供了配置选项，简化了其他业务的快照能力集成流程。

作用：通过配置快照的 webpack 插件，使页面自动化具备快照功能

原理：该插件会在构建时向项目中修改 html 文件内容，插入快照功能逻辑

可配置：支持配置快照内容和关键流程时机、分平台灰度控制能力

自动数据场景：接入后会自动在 Feel 平台自动增加快照场景，便于查看快照覆盖率以及进行相关性能感知

接入指南

anpm 包：https://anpm.alibaba-inc.com/package/@ali/snapshot-dd-webpack-plugin/

安装

tnpm install @ali/snapshot-dd-webpack-plugin --save-dev
# 或
ayarn add @ali/snapshot-dd-webpack-plugin --dev

使用

在您的webpack配置文件中配置：

快速体验快照能力版

const SnapshotDDWebpackPlugin = require('@ali/snapshot-dd-webpack-plugin');
module.exports = {
  // ...
  plugins: [
    new HtmlWebpackPlugin(),
    // 新增代码
    new SnapshotDDWebpackPlugin()，
  ]
  // ...
};

检测快照是否开启成功

修改webpack配置后，tnpm start重启项目。
查看element元素中是否有id为html-snapshot的快照节点，检查其中内容是否符合预期（快照一般会在第二次打开页面才展示快照，第一次打开页面会存储快照）

精细化调整配置版

默认配置中保存快照、展示快照、移除快照时机均为默认值，若需更加精细化效果呈现，请在配置中调整

const SnapshotDDWebpackPlugin = require('@ali/snapshot-dd-webpack-plugin');
module.exports = {
  // ...
  plugins: [
    new HtmlWebpackPlugin(),
    // 新增代码
    new SnapshotDDWebpackPlugin({
      // 可选配置选项config，详细可配置项说明见下文IConfig
      
      // 页面根元素id（即react全局挂载容器id），默认取dingapp
      // rootId: 'mytestid', 
      // 默认为false，使用indexDB存储方式，核心业务可配置true使用localStorage
      // useLocalStorage: true,
      // 灰度配置, 仅支持钉钉端内
      // grayConfig: {
      //   disable: '你的general模块key', // 禁用快照开关key
      //      mobile: 'win_snapshot_enable',
      //      pc: 'pc_snapshot_enable',
      
      //      mac: '你的general模块key', // 控制mac端能力灰度，仅在mac端生效
      //      win: 'win_snapshot_enable', // 控制win端能力灰度，仅在win端生效
      //      android: 'win_snapshot_enable', // 控制android端能力灰度，仅在android端生效
      //      ios: 'win_snapshot_enable', // 控制ios端能力灰度，仅在ios端生效
      // },
    
      // 自定义处理快照内容，将以该方法返回的内容作为页面快照内容
      // handleSnapshotHtml: (data) => '<div>test</div>',
      // 快照内容替换，可配置对快照做微调处理：挖空、替换可能发生改变产生闪烁的元素
      // snapshotSlotContentMap: {
      //   '.dtm-button-secondary': `<div class='xxx'></div>`,
      // },
      // 保存快照成功回调，可进行埋点等操作
      // takeSnapShotCallback: (data) => console.log('takeSnapShotCallback data:', data),
      // 快照时机，默认onload之后100ms
      // takeSnapShotDelay: 1000,
      // 配置检测到该元素上屏时，执行隐藏快照逻辑，例如'.your-class #yourId'
      // hideSnapshotSelector: '.dtm-button-secondary',
      // 移除快照成功回调，可进行埋点等操作
      // hideSnapShotCallback: (data) => console.log('hideSnapShotCallback data:', data),
      // 未配置hideSnapshotSelector时，会自动检测 FCP后2s 隐藏快照，配置隐藏的delay时间
      // 未配置hideSnapshotSelector时，会自动检测 FCP后2s 隐藏快照，配置隐藏的delay时间
      // hideSnapShotFCPDelay: 2000,
      // 配置不支持自动FCP的delay隐藏时间，默认3s
      // hideSnapShotNotSupportFCPDelay: 2000,
      // debug模式配置，debug模式会有更多log打点
      // debug: true,
    })
  ]
  // ...
};

可配置项IConfig

interface IConfig {
    // 页面根元素id（即react全局挂载容器id），默认取dingapp，若非dingapp，请指定
    rootId?: string;
    // 默认为false，使用indexDB存储方式，核心业务可配置true使用localStorage
    useLocalStorage?: boolean;
    // 灰度配置, 仅支持钉钉端内
    grayConfig?: {
        disable?: string; // 禁用快照
        pc?: string; // 控制PC端能力灰度，仅在PC端生效
        mobile?: string; // 控制移动端能力灰度，仅在移动端生效
        android?: string; // 控制android端能力灰度，仅在android端生效
        ios?: string; // 控制ios端能力灰度，仅在ios端生效
        mac?: string; // 控制mac端能力灰度，仅在mac端生效
        win?: string; // 控制win端能力灰度，仅在win端生效
    }
    // 自定义处理快照内容，将以该方法返回的内容作为页面快照内容
    handleSnapshotHtml?: string; // (html: string) => string;
    
    // 快照内容替换，可配置对快照做微调处理：挖空、替换可能发生改变产生闪烁的元素
    snapshotSlotContentMap?: {
        [querySelector: string]: string; // key为任意selector，value为HTML内容的字符串表示
    };
    // 保存快照成功回调，可进行埋点等操作
    takeSnapShotCallback?: string; // (html?: string) => void;
    // 快照时机，默认onload之后100ms
    takeSnapShotDelay?: number;
    // 配置检测到该元素上屏时，执行隐藏快照逻辑，例如'.your-class #yourId'
    hideSnapshotSelector?: string;
    // 移除快照成功回调，可进行埋点等操作
    hideSnapShotCallback?: string; // () => void;
    // 未配置hideSnapshotSelector时，会自动检测 FCP后2s 隐藏快照，配置隐藏的delay时间
    hideSnapShotFCPDelay?: number;
    // 配置不支持自动FCP的delay隐藏时间，默认3s
    hideSnapShotNotSupportFCPDelay?: number;
    // debug模式配置，debug模式会有更多log打点
    debug?: boolean;
}

灰度开关配置

注意：目前依赖钉钉 JSAPI，仅支持钉钉端内

grayConfig?: {
    disable?: string; // 禁用快照
    pc?: string; // 控制PC端能力灰度，仅在PC端生效
    mobile?: string; // 控制移动端能力灰度，仅在移动端生效
    android?: string; // 控制android端能力灰度，仅在android端生效
    ios?: string; // 控制ios端能力灰度，仅在ios端生效
    mac?: string; // 控制mac端能力灰度，仅在mac端生效
    win?: string; // 控制win端能力灰度，仅在win端生效
}

请在钉钉gray平台创建general模块的key，可选以下纬度按需配置灰度key

1、【可选】禁用快照开关，不区分设备，优先级最高，默认值为false，灰度到的用户值为true，则无法使用快照

2、【可选】按照平台类型建立的灰度key，用于灰度，可按照PC、移动端、Mac、Win、Android、iOS纬度进行灰度

自定义用法

SDK 支持透出takeSnapshot 、removeSnapshot 方法，业务在项目中自行调用

注意事项

请确保您的webpack配置文件中，HtmlWebpackPlugin已经配置好，否则快照功能无法生效
请确保您的项目中，页面根元素id若非dingapp，请在配置中指定您的rootId，否则快照功能无法生效
请确保您的项目中，将css以内联<style>形式打包到html中已经配置好，否则快照功能中样式可能错乱
默认配置中保存快照、展示快照、移除快照时机均为默认值，若需更加精细化效果呈现，请在配置中调整

实现方案

我们先一起回顾下

快照的作用是什么？

快照机制极大缩短了用户等待JavaScript资源加载并解析后页面完成渲染的时间。通过采取这样一种在 HTML 中尽早渲染快照的策略，我们能够优化页面的加载过程，提前页面的内容渲染，减少用户等待的白屏时间。

1 工作原理

Step1 生成快照

把页面中关键元素的数据缓存到本地存储

什么时候生成快照？

一般情况下，在页面渲染完成之后，即页面 onload

关键元素

快照的内容包括页面哪些部分？

对于首屏内容多变的场景，可以只对页面中每次基本不变的部分进行快照，使首屏部分内容实现秒出的同时避免快照闪烁。对于页面中一些不适合快照的部分，可以选择挖空或者替换为骨架屏的方式。

数据

快照内容是什么形式？

快照内容可以是两种：HTML 或图片，因 HTML 形式具备便于数据处理，并且可拓展性强的优点，采用 HTML 形式

快照形式内容对比

形式内容

优点

缺点

HTML ✅

便于数据处理：例如 hydate 或者去除一些不适合快照的部分
可拓展性强

可交互性：HTML快照是可交互的，用户可以点击链接、填写表单等进行交互操作，提供更丰富的用户体验。

体积小对于简单的文本内容，HTML格式往往更小，因为它只包含文本和结构标记。

加载速度慢：与图片相比，HTML文件需要进行解析和渲染，可能需要更多的时间来加载和显示页面。

图片

加载速度快：图片是一种可直接加载的二进制格式，可以快速下载和显示，而无需进行解析和渲染。

不可交互：图片快照是静态的，无法进行交互操作，如点击链接、填写表单等。
保存图片到磁盘可能会存在公关问题。
一般采用调用canvas，生成页面所用的快照，然后转为base64存储的方式。canvas部分api在机型有兼容性问题
对于含有丰富媒体内容的页面，如果将所有内容渲染成一张图片，该图片可能会相当大

本地存储

生成的快照存放在哪里？

考虑到端内各业务在同一域名下共用 localStorage 内存，在快照 SDK 中默认将放在 indexDB 中，支持通过配置项使用 localStorage。（配置项中通过传入 useLocalStorage 参数控制）

考虑到 indexDB 空间够用，故没有使用磁盘。

✅ localStorage

✅ indexDB

磁盘

存储位置对比

存储方式	存储速度	存储空间	适用场景
localStorage	较快	约 5MB	存储简单数据或需要快速读写
indexDB	较慢	250MB 以上	需要存储大量结构化数据或需要进行复杂数据操作
磁盘	较慢	大（取决于用户磁盘）	端内支持调用 jsapi 场景
ServiceWorker			兼容性问题？

Step2 展示快照

什么时候展示快照？

在 HTML 中尽早展示快照逻辑。SDK 中会将展示逻辑插入到<body>内 dom 节点之后，建议接入快照后，把 html 内容中快照逻辑前的逻辑（加载脚本等）后置。

Step3 移除快照

什么时候隐藏快照？

在页面的真实 DOM 渲染完成时，实现快照和真实页面的无缝衔接

快照 SDK 效果

自动完成快照三个功能的注入

<!doctype html>
<html>
    <head>
        <script>
            // 增加参数传递部分
            window.__DD_SNAPSHOT_CONFIG__ = {
                "rootId": "Root",
                "debug": true,
                "useLocalStorage": true
            }
        </script>
        <!-- <style>你的项目css，需要自行修改webpack配置</style> -->
        <!-- 文件内其他原有内容 -->
        </script>
    </head>
    <body class="bg-common" data-spm="28107366">
        <!-- 快照挂载的dom节点 -->
        <div id="html-snapshot" style="position: absolute; left: 0; right: 0; top: 0; z-index: 9999999;"></div>
        <script>
            // 快照展示逻辑
            !async function() {
                const n = function() {
                    const n = new URL(window.location.href)
                      , {pathname: t, search: e, hash: o} = n;
                    let a = e;
                    e.startsWith("?") && (a = e.substring(1));
                    const r = new URLSearchParams(a)
                      , s = [];
                    for (const [n,t] of r)
                        !["dd_mini_app_id", "pc_slide", "dd_darkmode", "dd_progress", "dtaction"].includes(n) && s.push(t);
                    const i = [t.replace(/\.html$/, ""), s.join("_"), o].filter((n=>n)).join("-").replace(/[^a-zA-Z0-9-]/g, "_");
                    return window.__ddSnapshotKey = `ddSnapshotKey_${i}`,
                    window.__ddSnapshotKey
                }()
                  , t = await async function(n) {
                    let t;
                    return t = window.__DD_SNAPSHOT_CONFIG__ && window.__DD_SNAPSHOT_CONFIG__.useLocalStorage ? localStorage.getItem(n) : await async function(n) {
                        try {
                            const t = await function(n, t, e) {
                                return new Promise(((n,o)=>{
                                    const a = indexedDB.open("SnapshotDatabase8");
                                    a.onerror = n=>{
                                        o("数据库打开失败")
                                    }
                                    ,
                                    a.onsuccess = a=>{
                                        const r = a.target.result.transaction(t, "readonly").objectStore(t).get(e);
                                        r.onerror = n=>{
                                            o("获取数据失败")
                                        }
                                        ,
                                        r.onsuccess = t=>{
                                            n(t.target.result)
                                        }
                                    }
                                }
                                ))
                            }(0, "snapshot", n);
                            return t
                        } catch (n) {
                            console.error("[snapshot]: Error while loading snapshot:", n)
                        }
                    }(n),
                    t || ""
                }(n)
                  , e = document.getElementById("html-snapshot");
                if (e && t) {
                    window.__useLocalSnapshotHtmlDD = !0;
                    var o = (new DOMParser).parseFromString(t, "text/html").body;
                    o.firstChild && e.appendChild(o.firstChild),
                    window.performance && window.performance.mark && window.performance.mark("fmp_snapshot"),
                    window.addEventListener("load", (function() {
                        setTimeout((function() {
                            var n = document.getElementById("html-snapshot");
                            n && (n.style.display = "none")
                        }
                        ), 1e4)
                    }
                    ))
                }
            }();
        </script>
        <!-- 保存快照和移除快照外链脚本 -->
        <script src="https://dev.g.alicdn.com/code/npm/@ali/snapshot-dd-webpack-plugin/1.0.0/debugSnapshot.js?t=1706019210161"></script>
        <div id="Root"></div>
        <!-- html内其他原有内容 -->
    </body>
</html>

2 适用场景

快照方案适用的场景有哪些？

适用场景	原因
大型单页面应用（SPA）	单页面应用在首次加载时可能需要下载大量的JavaScript代码。在代码加载和执行过程中使用快照可以为用户提供即时的页面视觉反馈，改善用户体验。
高流量电商业务	电商网站在促销或大型销售活动时会遭受巨大的流量压力。通过预先加载快照，可以在服务器和客户端减轻负载，快速向用户展示商品页面。
内容重型业务	新闻网站、博客或媒体平台等内容重型网站，能够利用快照来快速呈现内容，同时异步加载其他页面组件，以减少用户的等待时间。
重复访问页面	对于用户频繁访问的页面，如个人资料页、仪表板或常用功能页面，使用快照可以减少重复加载的时间，让用户迅速进入常用功能。

3 接入时机

快照方案接入的阶段？

适合在性能优化的后期阶段，此时已经完成了大量基本性能提升措施：诸如减小资源包体积、优化渲染流程、完善数据接口效率、加强缓存机制以及接入离线包技术等策略之后，适合考虑引入快照技术。

4 准确性&稳定性保障

如何保障快照的准确性？

通过以下措施保障快照内容的可控性和稳定性：

1、选取页面中多次刷新页面展示不变的部分作为快照内容

2、对快照做微调处理：挖空、替换可能发生改变、产生闪烁的元素/模块，例如 PC 工作台将不可预测的插件内容进行了骨架模版的替换

接入快照是否会对业务性能有影响？

根据快照逻辑测试数据，预计耗费时间不超过 20ms（参考文档 SSG 方案 5ms、工作台测试 demo18ms）
需要将 css 打包到 html 内，假如首屏 css 文件体积很大，建议结合离线包方案使用

异常边界：真实页面加载失败了怎么办？

对展示快照的时间设置一个展示的兜底时间，如果展示时间达到上限时，首屏仍然没有渲染成功，那么快照将直接隐藏。然后

1、展示页面的真实加载失败的情况。

2、进一步优化：展示快照部分的 HTML 结构

稳定性保障怎么做？

做好四端设备/不同机型/不同系统的测试：不同机型、系统表现可能会有不同。例如工作台的快照在 mac 端低系统版本会有一个上屏时间检测异常的 bug
分设备能力灰度，灰度观察时间适当放长，灰度过程观察是否符合预期

如何预防安全风险？

存储快照时只存储页面的 dom 结构
展示快照时，避免用户本地的快照内容被篡改，会过滤 script 标签，仅展示 dom 结构部分

5 优点和限制

快照手段的优点是什么？

1、利用用户的本地缓存，无额外服务器成本

2、快照能很好的保存用户千人千面的信息，相比统一骨架屏，具备适配千人千面的能力

2、快照手段可以是对 SSR、CSR 或离线包等端侧性能优化手段的补充

快照的限制是什么？

快照缓存的生效前提是二次访问，重复访问率较高的页面快照覆盖率高，效果会明显一些

下一步展望

1 效果优化

覆盖率提升

目前PC工作台的快照命中率在82%左右，ACTION 是如何提升覆盖率

首屏渲染提升

快照内容优化：保存快照时计算组件高度，仅保存&展示首屏内容，加速快照真实上屏时间

2 方案优化

为了进一步提高页面加载速度和用户体验，我们可以对基于快照的展示方案进行以下优化：

快照作为页面框架: 我们将快照HTML作为基础框架存储在客户端本地。在页面加载时，这一框架被迅速从本地存储中取出并渲染，为用户提供初步的页面结构。
数据注入优化: 利用本地缓存的首页schema数据，我们可以对快照框架进行必要的调整和数据填充。这个过程中，难点在于确保业务改造的成本与复杂度之间的平衡。
渐进式增量渲染: 在JavaScript资源加载并执行后，我们继续“注水”，即将剩余的数据和内容注入到快照框架中，完成页面的最终渲染。

与原有方案相比，此优化策略的关键在于，从本地存储中提取的快照不只是作为临时覆盖层来加速页面展示，而是作为实际页面的起始点，随后通过增量更新实现完整同构渲染。

此方法与服务器端生成静态页面(SSG)的差异在于，HTML模板的生成转移到了客户端，而不是在服务器端处理。这种做法有效地利用了客户端的本地缓存能力，不仅减少了服务器的负载，还可能降低数据传输量，从而提高了整体的页面加载性能。

方案对比

方案

优点

缺点

现有快照 webpack 插件 SDK

基于 HTML 的快照方案

保存快照saveSnapshot
展示快照 showSnapshot
移除快照 removeSnapshot

方案比较轻，业务接入简便，改造点少

1.快照展示的部分并非“真实页面”

2. 快照质量把控：快照页面移除时可能会有闪动

情绪安抚效果：改善页面的 perceived performance（用户感知的性能），即使在实际的页面加载时间并未显著缩短的情况下，用户也会感觉到页面响应更快、更流畅。

进一步方案

利用缓存+HTML 直出的快照方案

saveSnapshot
showSnapshot
reactDOM.hydate()

真实渲染

同构成本较高，业务改造点多。经验表明，改造成本与业务复杂度成正相关，业务接入可能的卡点

公共模版可以降级为骨架屏，不会和真实的页面之间产生闪动，利用缓存能力让 dom 更早渲染

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