引言
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:
- 一脸懵逼,就知道很卡、很慢,不知道为什么
还是
- 能够快速洞察性能瓶颈,找到行之有效的优化方案
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:
- 在瀑布下用火焰烤饼
话不多说,喝口水直接开撸!
Performance面板简介介绍三步法之前,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。
生成性能分析报告
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?
性能报告的组成
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。
工具栏
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。
概览面板
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。
线程面板
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。
内存面板
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:
- JS堆栈
- 文档
- HTML节点
- 事件监听
- GPU内存
详情面板
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?
第一步:看饼图刚才介绍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:
- 蓝色是资源加载
- 黄色是脚本执行
- 紫色是页面渲染
- 绿色是图形绘制
- 白色是空闲时间
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。
第二步:看瀑布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:
- 蓝色是HTML文件
- 紫色是CSS文件
- 黄色是JavaScript文件
- 绿色是图片
- 灰色是后台接口
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。
总结瀑布图的特点
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:
- 特点一:大瀑布被分成三个小瀑布
- 特点二:最左边的小瀑布大部分都是黄色色块,中间的小瀑布大部分是灰色色块,最右边的小瀑布大部分是绿色色块
- 特点三:前两个瀑布之间有一段间距,中间什么色块都没有
- 特点四:后两个瀑布被一个灰色色块的“尾巴”连在了一起
- 特点五:顶部有一个超长的灰色色块
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。
分析瀑布图的含义
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
请求块的组成
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:
- 左侧线:代表请求发送之前的时间(Before Request Sent)
- 浅色块:代表请求已经发送(Request Sent),直到服务器返回第一个字节给浏览器(TTFB, Time to First Byte)
- 深色块:服务器返回的内容全部下载到浏览器(Content Download)
- 右侧线:等待主线程处理(Waiting for main thread)
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。
发现可能的性能瓶颈
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