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 前言

工欲善其事，必先利其器。了解完性能指標(biāo)之后，性能優(yōu)化的目標(biāo)已經(jīng)明確了。接下來(lái)我們借助一些性能測(cè)量工具，明確網(wǎng)頁(yè)距離優(yōu)化目標(biāo)之前還有多大的差距。一個(gè)好的工具可以讓你事半功倍，接下來(lái)我將用3篇文章分別介紹3個(gè)主流的測(cè)量工具：

1. Chrome DevTools Performance 主要用于日常開(kāi)發(fā)過(guò)程中分析運(yùn)行時(shí)的性能表現(xiàn)。
2. Lighthouse 用來(lái)生成網(wǎng)頁(yè)的性能評(píng)測(cè)報(bào)告。
3. WebPageTest 用來(lái)進(jìn)行整體的網(wǎng)站質(zhì)量評(píng)估、一站式性能評(píng)估。

有了這3個(gè)工具我們就可以從多個(gè)維度對(duì)網(wǎng)站性能進(jìn)行全方位的評(píng)估。

性能測(cè)量工具-Performance

運(yùn)行時(shí)性能表現(xiàn)(runtime performance)指的是當(dāng)你的頁(yè)面在瀏覽器運(yùn)行時(shí)的性能表現(xiàn)，而不是在加載頁(yè)面的時(shí)候的表現(xiàn)。本文將會(huì)告訴你怎么用Performance 工具去分析運(yùn)行時(shí)性能表現(xiàn)。

Performance工具的原名叫TimeLine，也稱時(shí)序圖，在 Chrome 58 版本中 DevTools Timeline 改名為 Performance。

1. 基本配置

1.1 啟用無(wú)痕模式

無(wú)痕模式可以保證Chrome在一個(gè)相對(duì)干凈的環(huán)境下運(yùn)行。比如安裝了許多chrome插件，這些插件可能會(huì)影響我們分析性能表現(xiàn)。

點(diǎn)擊瀏覽器的右上角-打開(kāi)新的無(wú)痕窗口

1.2 使用devTools工具

1.輸入需要測(cè)試的網(wǎng)站地址，我這里測(cè)試的谷歌官方給出的一個(gè)測(cè)試demo地址：

https://googlechrome.github.io/devtools-samples/jank/

2.按下 Command+Opiton+I(Mac)或者Control+shift+I (Windows, Linux) 來(lái)打開(kāi)Devtools，點(diǎn)擊Performace，我們可以看到如下界面：

1.3 設(shè)置移動(dòng)設(shè)備CPU

移動(dòng)設(shè)備的CPU一般比臺(tái)式機(jī)和筆記本弱很多。當(dāng)你想分析頁(yè)面的時(shí)候，可以用CPU控制器(CPU Throttling)來(lái)模擬移動(dòng)端設(shè)備CPU。

1. 在DevTools中，點(diǎn)擊 Performance 的 tab。
2. 確保 Screenshots checkbox 被選中
3. 點(diǎn)擊 Capture Settings 按鈕，DevTools會(huì)展示很多設(shè)置，來(lái)模擬各種狀況
4. 對(duì)于模擬CPU，選擇4x slowdown，于是Devtools就開(kāi)始模擬4倍低速CPU

1.4 設(shè)置DEMO

為了使得這個(gè)DEMO有相對(duì)統(tǒng)一的運(yùn)行表現(xiàn)(不同的讀者，機(jī)器的性能千差萬(wàn)別)。這個(gè)DEMO提供了自定義功能，用來(lái)確保這個(gè)DEMO的統(tǒng)一表現(xiàn)

1. 一直點(diǎn)擊 Add 10 這個(gè)按鈕直到你能很明顯看到藍(lán)色小方塊移動(dòng)變慢，在性能比較好的機(jī)器上，大概要點(diǎn)擊20次左右。
2. 點(diǎn)擊 Optimize按鈕，你會(huì)發(fā)現(xiàn)藍(lán)色小方塊會(huì)變的很快而且動(dòng)畫(huà)變得平滑。
3. 點(diǎn)擊 un-optimize 按鈕，藍(lán)色小方塊又會(huì)變成之前的模樣。

1.5 記錄運(yùn)行時(shí)表現(xiàn)

在之前的DEMO中，當(dāng)你運(yùn)行優(yōu)化模式的時(shí)候，藍(lán)色小方塊移動(dòng)地非?？?。為什么呢?明明兩個(gè)模式都是移動(dòng)了同樣數(shù)量的小方塊而且移動(dòng)的時(shí)間也一樣。那么現(xiàn)在我們?cè)赑erformance界面下錄制下發(fā)生的一切，并且學(xué)習(xí)如何分析這個(gè)記錄，從而找到非優(yōu)化模式下的性能瓶頸。

1. 在DevTools中，點(diǎn)擊 Record 。這時(shí)候Devtools就開(kāi)始錄制各種性能指標(biāo)
2. 等待8秒鐘左右
3. 點(diǎn)擊Stop按鈕，Devtools停止錄制，處理數(shù)據(jù)，最后后顯示性能報(bào)告

2. 分析報(bào)告

一旦你得到了頁(yè)面的性能表現(xiàn)報(bào)告，那么就可以用它來(lái)分析頁(yè)面的性能，從而找到性能瓶頸。

2.1 FPS圖

FPS(frames per second)是用來(lái)分析動(dòng)畫(huà)的一個(gè)主要性能指標(biāo)。能保持在60的FPS的話，那么用戶體驗(yàn)就是不錯(cuò)的。

觀察FPS圖表，如果你發(fā)現(xiàn)了一個(gè)紅色的長(zhǎng)條，那么就說(shuō)明這些幀存在嚴(yán)重問(wèn)題，有可能導(dǎo)致非常差的用戶體驗(yàn)。一般來(lái)說(shuō)，綠色的長(zhǎng)條越高，說(shuō)明FPS越高，用戶體驗(yàn)越好。

2.2 CPU圖

觀察FPS圖下方的CPU圖，圖中的各種顏色代表著在這個(gè)時(shí)間段內(nèi)，CPU在各種處理上所花費(fèi)的時(shí)間。如果你看到了某個(gè)處理占用了大量的時(shí)間，那么這可能就是一個(gè)可以找到性能瓶頸的線索。

在CPU圖中的各種顏色與Summary面板里的顏色是相互對(duì)應(yīng)的。如下所示：

2.3 屏幕快照

把鼠標(biāo)移動(dòng)到FPS，CPU或者NET圖表之上，DevToos就會(huì)展示這個(gè)時(shí)間點(diǎn)界面的截圖。左右移動(dòng)鼠標(biāo)，可以重發(fā)當(dāng)時(shí)的屏幕錄像。這被稱為scrubbing, 他可以用來(lái)分析動(dòng)畫(huà)的各個(gè)細(xì)節(jié)。

2.4 Frames

在Frames圖表中，把鼠標(biāo)移動(dòng)到綠色條狀圖上，Devtools會(huì)展示這個(gè)幀的FPS?？梢钥吹矫總€(gè)幀可能都在60ms以上，說(shuō)明動(dòng)畫(huà)對(duì)于用戶而言已經(jīng)很卡頓了。

另外一個(gè)好用的小工具就是實(shí)時(shí)FPS面板，它可以實(shí)時(shí)展示頁(yè)面的FPS指標(biāo)：

1. 按下 Escape 在下方打開(kāi)控制面板
2. 點(diǎn)擊左側(cè)“三個(gè)點(diǎn)”的按鈕，選擇Rendering，打開(kāi)Rendering面板

在Rendering面板里，激活 Frame Rendering Stats。FPS實(shí)時(shí)面板就出現(xiàn)在頁(yè)面的右上方。

當(dāng)然這個(gè)對(duì)于DEMO，可以相當(dāng)容易觀察到性能的問(wèn)題。但是在現(xiàn)實(shí)使用場(chǎng)景下，就不是那么容易觀察到了。所以要把常常使用這些工具來(lái)分析頁(yè)面。

3. 定位瓶頸

現(xiàn)在已經(jīng)確定到這個(gè)頁(yè)面的動(dòng)畫(huà)性能表現(xiàn)不太好，那么下一步就是找到為什么

1.注意Summary面板，你會(huì)發(fā)現(xiàn)CPU花費(fèi)了大量的時(shí)間在rendering上。因?yàn)樘岣咝阅芫褪且婚T做減法的藝術(shù)，你的目標(biāo)就是減少rendering的時(shí)間

2.展開(kāi)Main圖表，Devtools展示了主線程運(yùn)行狀況。X軸代表著時(shí)間。每個(gè)長(zhǎng)條代表著一個(gè)event。長(zhǎng)條越長(zhǎng)就代表這個(gè)event花費(fèi)的時(shí)間越長(zhǎng)。Y軸代表了調(diào)用棧(call stack)。在棧里，上面的event調(diào)用了下面的event。

3.在性能報(bào)告中，有很多的數(shù)據(jù)。可以通過(guò)雙擊，拖動(dòng)等等動(dòng)作來(lái)放大縮小報(bào)告范圍，從各種時(shí)間段來(lái)觀察分析報(bào)告。

4.在事件長(zhǎng)條的右上角，如果出現(xiàn)了紅色小三角，說(shuō)明這個(gè)事件是存在問(wèn)題的，需要特別注意。

5.雙擊這個(gè)帶有紅色小三角，在Summary面板會(huì)看到詳細(xì)信息。注意reveal這個(gè)鏈接，雙擊它會(huì)讓高亮觸發(fā)這個(gè)事件的event。如果點(diǎn)擊了app.js:94這個(gè)鏈接，就會(huì)跳轉(zhuǎn)到對(duì)應(yīng)的代碼處。

6.在app.update這個(gè)事件的長(zhǎng)條下方，有很多被觸發(fā)的紫色長(zhǎng)條。如果放大這些紫色事件長(zhǎng)條，你會(huì)看到它們每個(gè)都帶有紅色小三角。點(diǎn)擊其中一個(gè)紫色事件長(zhǎng)條，Devtools在Summary面板里展示了更多關(guān)于這個(gè)事件的信息。確實(shí)，這里有很多reflow的警告。

7.在summary面板里點(diǎn)擊app.js:71鏈接，Devtools會(huì)跳轉(zhuǎn)到需要優(yōu)化的代碼處

OK，性能瓶頸我們已經(jīng)找到了!除了Performace面板之外，我們還可以通過(guò) NetWork 面板分析網(wǎng)絡(luò)資源的加載情況，通過(guò) Throtting 調(diào)整網(wǎng)絡(luò)吞吐，Audit(LightHouse)生產(chǎn)評(píng)估報(bào)告等等。

最后

Devtools里面還有很多很多指標(biāo)需要你去探索，但是，對(duì)于怎么用Devtools去分析網(wǎng)頁(yè)的運(yùn)行時(shí)性能表現(xiàn)，你現(xiàn)在已經(jīng)有了一個(gè)基本的概念。