前端性能

从输入url到页面展现发生了什么

• 浏览器地址输入url，按下回车
•  DNS解析：将域名解析为ip
•   TCP连接：三次握手
•  发生HTTP请求
•  服务器解析请求，返回HTTP报文
•  浏览器解析渲染页面
•  断开连接：TCP四次挥手

 

url

常见的URL是这样的:http://www.baidu.com,这个域名由三部分组成：协议名、域名、端口号，这里端口是默认所以隐藏。最常见的的协议是HTTP协议，除此之外还有加密的HTTPS协议、FTP协议、FILe协议等等。如HTTP默认端口80，HTTPS默认端口443

 

DNS解析

DNS工作原理：

　　第一步：客户机提出域名解析请求，并将该请求发送给本地的域名服务器。

　　第二步：当本地的域名服务器收到请求后，就先查询本地的缓存，如果有该纪录项，则本地的域名服务器就直接把查询的结果返回。

　　第三步：如果本地的缓存中没有该纪录，则本地域名服务器就直接把请求发给根域名服 务器，然后根域名服务器再返回给本地域名服务器一个所查询域(根的子域) 的主域名服务器的地址。

　　第四步：本地服务器再向上一步返回的域名服务器发送请求，然后接受请求的服务器查 询自己的缓存，如果没有该纪录，则返回相关的下级的域名服务器的地址。

　　第五步：重复第四步，直到找到正确的纪录。

      第六步：本地域名服务器把返回的结果保存到缓存，以备下一次使用，同时还将结果返 回给客户机

 

DNS应用

1、 CDN (Content Delivery Network) 就是利用DNS的重定向技术，DNS服务器会返回一个跟 用户最接近的点的IP地址给用户，CDN节点的服务器负责响应用户的请求，提供所需的内容。

2、dns-prefetch 是一种 DNS 预解析技术。当你浏览网页时，浏览器会在加载网页时对网页中的域名进行解析缓存，这样在你单击当前网页中的连接时就无需进行 DNS 的解析，减少用户等待时间，提高用户体验

 

TCP三次握手、四次挥手

 

1. 客户端请求建立连接，发送SYN=1请求序号标志

  2. 服务端发送SYN请求标志，发送确认序号标志ACK=1

  3. 客户端发送ACK=1确认序号标志

 

  1. 客户端发送FIN=1连接释放序号标志

  2. 服务端发送ACK=1确认序号标志

  3. 服务端发送FIN=1释放连接序号标志

  4. 服务端发送ACK确认序号标志

 

HTTP请求

组成：

请求报文由请求行、请求头和请求体三部分组成。

1、请求行包含请求方法、url和协议版本。

2、请求头包含请求的附加信息，

3、请求体主要是请求参数（Query String Parameters）。

请求方式：

GET:用于请求访问已经被URI(统一资源标识符)识别的资源,可以通过URL传参给服务器

POST:用于传输信息给服务器,主要功能与GET方法类似,但一般推荐使用POST方式

PUT:传输文件,报文主体中包含文件内容,保存到对应URI位置

HEAD:获得报文首部,与GET方法类似,只是不返回报文主体,一般用于验证URI是否有效

DELETE:删除文件,与PUT方法相反,删除对应URI位置的文件

OPTIONS:查询响应URI支持的HTTP方法

GET和POST的区别

1、get重点在从服务器上获取资源,post重点在想服务器发送数据;

2、 get传输数据是通过URL请求,以filed(字段)=value的形式,置于URL后,并用”?”连接, 多个请求数据之间用“&”连接,这个过程用户是可见的,post是放在请求体内

3、 get传输量小,因为受URL长度限制,但效率较低/post可以传输大量数据,所以上传文件时只能用post方式

4、get是不安全的,因为URL是可见的,可能会泄露私密信息,如密码等

状态码：

1XX:接收信息正在处理

2XX:正常处理完毕（200请求成功）

3XX:重定向

301 永久重定向

302 临时重定向

4XX:客户端错误

400:语法错误（参数不对）

401:未认证

403:禁止访问

404:资源未找到

5XX:服务器错误

500:服务器出错

503:服务器繁忙

注意：

在发送HTTP请求的过程中，要先考虑浏览器缓存情况。缓存分为强制缓存和协商缓存。

开启gzip压缩：设置content-encoding:gzip

 

浏览器解析渲染页面

1、HTML解析，处理HTML标记并构建DOM树。

2、CSS解析，处理CSS标记并构建CSSOM树。

3、将DOM树和CSSOM合并称render tree(渲染树)。将每条css规则按照【从右至左】的方式在dom树上进行逆向匹配，然后生成具有样式规则描述的渲染树。

4、渲染树布局，计算每个节点的集合信息。包括repaint和reflow。

5、渲染树绘制，将每个节点绘制到屏幕上。

 

重绘与重排（重排 又叫 回流）

1、重排 (html改变) 一般是位置，大小，节点变化引起文档空间变化时发生的。

引起重排：

添加或删除可见的DOM元素

元素的位置发生变化

元素的尺寸发生变化（包括外边距、内边框、边框大小、高度和宽度等）

内容发生变化，比如文本变化或图片被另一个不同尺寸的图片所替代。

页面一开始渲染的时候（这肯定避免不了）

浏览器的窗口尺寸变化（因为回流是根据视口的大小来计算元素的位置和大小的）

2、重绘（css改变）一般是颜色等不引起文档结构变化时发生的。

 

简单粗暴的优化策略

⽂件加载的更少

1、 web缓存，CDN缓存

2、 图⽚优化

3、静态⽂件优化

4、 浏览器优化

5、⽂件合并压缩等雅⻁军规常规操作

代码执⾏的更少

1、节流防抖

2、按需执⾏

3、回流重绘

4、框架优化（⽐如vue3的静态标记）

 

 

前端性能监控

关键性能指标分析

FP（全称“First Paint”，翻译为“首次绘制”） 是时间线上的第一个“时间点”，它代表浏览器第一次向屏幕传输像素的时间，也就是页面在屏幕上首次发生视觉变化的时间。

 

注意：FP不包含默认背景绘制，但包含非默认的背景绘制。

FCP（全称“First Contentful Paint”，翻译为“首次内容绘制”），顾名思义，它代表浏览器第一次向屏幕绘制 “内容”。

注意：只有首次绘制文本、图片（包含背景图）、非白色的canvas或SVG时才被算作FCP。

 

FMP（全称“First Meaningful Paint”，翻译为“首次有效绘制”） 表示页面的“主要内容”开始出现在屏幕上的时间点。它是我们测量用户加载体验的主要指标。

注意：FMP本质上是通过一个算法来猜测某个时间点可能是FMP，所以有时候不准。

 

TTI（全称“Time to Interactive”，翻译为“可交互时间”） 表示网页第一次 完全达到可交互状态 的时间点

 

FP、FCP、FMP、TTI之间的比较。

 

 

 

 

性能分析工具

Chrome DevTool

在 Chrome 中，我们打开 Chrome 调试面板，进入 performance 界面

左上侧的位置有几个重要按钮

 

完成之后就会出现以下的界面

 

第一部分：controls

第二部分：重要参数，这一部分我们称之为 Overview 窗格，我们可以看到 FPS， CPU， NET 在页面加载时候的变化。

FPS：每秒帧数，绿色竖线越高， FPS 越高，我们应该关注红色部分，这说明我们的页 面很可能出现卡顿现象，另外 60 是一个比较理想的值。

CPU: CPU 资源。

NET: 每条彩色横杆代表一种资源，横杆越长，检索资源所需要的越长。

第三部分：火焰图

1）横轴表示加载的时间。

2）纵轴表示事件（线程）的执行顺序，先是上面的执行再到下面的，我们要特别注意 红色的三角部分。

第四部分：Summary 部分，可以看到 CPU 中中的资源分配

 

定位问题

 

其他性能分析工具

chrome开源工具Lighthouse

Performance API

W3C发布导航计时（Navigation Timing 2）的标准工作草案，该规范定义了一个统一的接口，存储和获取与网页导航的性能度量数据

常用API

performance.now(),返回performance.navigationStart至当前的毫秒数
//用performance.now()检测for循环的执行时间(毫秒) var st = performance.now(); for (var o = 0; o < 10000; o ++) { console.log(o) } var end = performance.now();} console.log(`for时间${end - st}`); // for时间1155.9950000373647
performance.navigation责纪录用户行为信息，只有两个属性
type:网页的加载来源，可能有4种情况
0：网页通过点击链接、地址栏输入、表单提交、脚本操作等方式加载，相当于常数
1：网页通过“重新加载”按钮或者location.reload()方法加载
2：网页通过“前进”或“后退”按钮加载
255：任何其他来源的加载
redirectCount：表示当前网页经过了多少次重定向跳转
performance.getEntries()返回包含了所有静态资源的数组列表，接收一个可选的参数options进行过滤，options支持的属性有name，entryType，initiatorType。
performance.mark()自定义添加标记的时间, 方便我们计算程序的运行耗时。
// 执行前做个标记 window.performance.mark('markStart'); // do ... window.performance.mark('markEnd'); // 测量两个标记之间的测量距离 window.performance.measure('measure1', 'markStart', 'markEnd'); // 看下保存起来的标记 mark var marks = window.performance.getEntriesByType('mark'); // 看下保存起来的测量 measure var measure = window.performance.getEntriesByType('measure'); // 清除指定标记 window.performance.clearMarks('markStart'); // 清除所有标记 window.performance.clearMarks(); // 清除指定测量 window.performance.clearMeasures('measure1'); // 清除所有测量 window.performance.clearMeasures();
performance.timing提供了在加载和使用当前页面期间发生的各种事件的性能计时信息
计算各种时间公式
var t = performance.timing; var rdTime = t.redirectEnd - t.redirectStart;//重定向时间 
var dnsTime = t.domainLookupEnd - t.domainLookupStart;//DNS耗时
var tcpTime = t.connectEnd - t.connectStart//TCP连接之间 
var httpTime = t.TimeresponseEnd - t.responseStart//HTTP请求耗时 
var whiteTime = t.responseStart - t.navigationStart//白屏时间 
var domReadyTime = t.domContentLoadedEventEnd - t.navigationStart //domReady时间 
var onloadTime = t.loadEventEnd - t.navigationStart//onload时间

　　

 

框架性能优化（Vue）

编码阶段

• 尽量减少data中的数据，data中的数据都会增加getter和setter，会收集对应的watcher；
• 如果需要使用v-for给每项元素绑定事件时使用事件代理；
• SPA 页面采用keep-alive缓存组件；
• 在更多的情况下，使用v-if替代v-show；
• key保证唯一；
• 使用路由懒加载、异步组件；
• 防抖、节流；
• 第三方模块按需导入；
• 长列表滚动到可视区域动态加载；
• 图片懒加载；

用户体验：

• 骨架屏；
• PWA；
• 还可以使用缓存(客户端缓存、服务端缓存)优化、服务端开启gzip压缩等。

SEO优化

• 预渲染；
• 服务端渲染SSR；

打包优化

• 压缩代码；
• Tree Shaking/Scope Hoisting；
• 使用cdn加载第三方模块；
• 多线程打包happypack；
• splitChunks抽离公共文件；