Performance性能控制面板

# Performance性能控制面板

性能检测可以通过：Performance、LightHouse 与性能 API（访问 performance 对象）

从上到下分别为 4 个区域：

工具面板：包含录制，刷新页面分析，清除结果等一系列操作
概览面板：高度概括随时间线的变动，包括 CPU，NET
线程面板：例如 Network，Frames，Main 等
统计面板：精确到毫秒级的分析，以及按调用层级，事件分类的整理

# 概览面板

分为CPU和NET两个区域，如果在工具面板中勾选Memory，会多出HEAP区域

CPU资源使用情况，CPU 中面积图如果充满色彩就表示该时间段 CPU 已达到极限，颜色与统计面板中的 Summary 颜色数据表示一致

（1）白色：表示空闲时间
（2）灰色：表示其它事件花费的时间
（3）黄色：表示 JavaScript 执行时间
（4）紫色：表示样式计算和布局（重排）时间
（5）蓝色：表示网络通信和 HTML 解析时间
（6）绿色：表示重绘时间
（7）红色：存在长任务（long task），页面卡顿

视页面情况，每种颜色（任务）占比不一样。

每条横杠表示一种资源。深蓝色表示存在高优先级的资源请求的时间段，浅蓝色表示存在低优先级的资源请求的时间段

HEAP

JS Heap，JS堆内存使用情况，如果曲线一直在增长，则说明可能存在内存泄露

# 线程面板

Network:表示服务器资源的加载情况

在Waterfall中，右侧离红线越远，说明请求开始的时间越晚（请求数量过多等原因）
蓝色或绿色越宽，说明内容下载或等待服务器响应时间越长（需后端优化）
灰色越宽，说明从重传开始到接收端正确响应的时间越长（如果灰色过长，往往是丢包所致）
棕色越宽，说明从客户端开始尝试建立连接，到成功建立连接所需的时间越长（网络拥堵、服务器不可达等原因）

Frames 查看每秒帧数。将鼠标悬停在其中一个绿色方块上会显示该帧的耗时和 FPS，如出现红色方块则表示出现掉帧
Timings

FP（First Paint）：首屏绘制，页面刚开始渲染的时间
FCP（First ContentfulPaint）：首屏内容绘制，首次绘制任何文本，图像，非空白 canvas 或 SVG 的时间点
DCL（DOMContentLoaded）：HTML 文档加载完成
L（onload）：页面所有资源加载完成
LCP（Largest Contentful Paint ）：最大内容绘制，页面上尺寸最大的元素绘制时间

提示：加载顺序由页面决定，例如L可能在LCP之前，也可能在LCP之后

MAIN 记录了渲染进程中主线程的执行记录，是我们分析具体函数耗时最常看的面板，常说的火焰图。

首先，面板中会有很多的 Task，如果是耗时长的 Task（超过50ms），其右上角会标红，这个时候，我们可以选中标红的 Task。选中后，可以看到哪些事件耗时了多少，点击压缩后的文件名，可以看到具体的代码

常见事件：

Compile Code（黄色）	JavaScript代码正在被编译
Parse HTML（蓝色）	Chrome执行其HTML解析算法
Recalculate Style（紫色）	Chrome重新计算了元素样式
Layout（紫色）	页面布局已被执行
Paint（绿色）	合成的图层被绘制到显示画面的一个区域

在一个长任务Task中，Parse HTML占据了较大的比重，点击源文件，定位到的内容如下所示：

使用innerHTML，浏览器都需要重新解析和渲染插入的HTML内容，会导致解析HTML的时间变长。

Recalculate Style也占据了较大的比重，点击源文件，定位到的内容如下所示：

读取offsetWidth属性会导致浏览器强制进行回流操作。回流操作会重新计算页面的布局，导致重新计算样式的时间变长

GPU 可以直观看到何时启动 GPU 加速
Compositor 合成线程的执行记录，用来记录 html 绘制阶段 (Paint)结束后的图层合成操作
Raster 光栅化线程池，用来让 GPU 执行光栅化的任务
Memory 在勾选后，就会显示折线图，通过该图我们可以看到页面中的内存使用的情况，比如 JS Heap(堆)，如果曲线一直在增长，则说明可能存在内存泄露。

# 统计面板

Summary

表示各指标时间占用统计报表，与总览区域里面的cpu使用区域颜色一致

蓝色(Loading)：表示网络通信和 HTML 解析时间
黄色(Scripting)：表示 JavaScript 执行时间
紫色(Rendering)：表示样式计算和布局（重排）时间
绿色(Painting)：表示重绘时间
灰色(other)：表示其它事件花费的时间
白色(Idle)：表示空闲时间

Bottom-Up

可以看到各个事件消耗时间排序

Call tree

可以看到整个事件的调用栈。Call tree 使用比较少，一般看Bottom-Up

Event Log

是按顺序记录的事件日志，常见的优化级别中一般用不到它

# 优化实例

性能分析影响页面性能的因素有很多，比如网络请求，js执行时间，内存泄漏，页面的重排与重绘等等。这里以JS执行时间，以及如何使用performance面板排查为例。

首先，准备这样一段代码

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
  <head>
    <meta charset="UTF-8" />
    <title>worker performance optimization</title>
  </head>
  <body>
    <script>
      function a() {
        let total = 0;
        for (let i = 0; i < 10 * 10000 * 10000; i++) {
          total += i;
        }
        console.log("a:", total);
      }

      a();
    </script>
  </body>
</html>

然后用 无痕模式 打开 chrome，无痕模式下没有插件，分析性能不会受插件影响。在performance面板中点击 reload 按钮进行性能分析。

飘红的Task即长任务，点击Task，可以在Bottom-Up中看到各个函数所耗费的时长，其中a函数耗费最久，点击右侧的a.html，可以定位到源码对应的位置

这样就定位到了耗时长的函数，并进行改进。

性能优化使用浏览器的 web worker进行耗时任务的计算

新建worker.js

self.onmessage = (e) => {
  let total = 0;
  let num = e.data;
  for (let i = 0; i < num; i++) {
    total += i;
  }
  self.postMessage("worker返回值：" + total);
  self.close(); //发送完后关闭
};

修改a.html

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
  <head>
    <meta charset="UTF-8" />
    <title>worker performance optimization</title>
  </head>
  <body>
    <script>
      function runWorker(url, num) {
        return new Promise((resolve, reject) => {
          const worker = new Worker(url);
          worker.postMessage(num);
          worker.onmessage = (e) => {
            resolve(e.data);
          };
          worker.onerror = reject; //错误处理
        });
      }

      function a() {
        //不能打开本机的文件系统，需使用网络资源
        runWorker("http://127.0.0.1:5501/worker.js", 10 * 10000 * 10000).then(
          (res) => {
            console.log("a:", res);
          }
        );
      }

      a();
    </script>
  </body>
</html>

安装VSCode插件Live Server，使用open with live Server打开a.html，并进行性能分析

可以看到Main主线程中，长任务已经没有了，多了一个Worker线程，长任务在Worker线程中执行

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