性能优化页面的性能统计指标

最后更新于4天前

这有帮助吗？

性能优化页面的性能统计指标

在过去的翻页设计，常用 load 和 DOMContentLoaded 事件反应页面完成，淡了更精准的获取，得使用 FCP 指标但是在 SPA 的时代，页面常常一开始是先显示一个载入图示，此时，FCP 就很难反应页面初次载入直到 Web 能够提供使用的那个时间点。

WICG 上则孵化了一个新的指标 LCP，简单清楚地以网页 Viewport 最大 Element 载入为基准点，衡量标准如下图，在 2.5 秒内载入最大 Element 为良好的网页载入速度。

其最大指的是实际 Element 长宽大小，Margin / Padding / Border 等 CSS 大小效果不计入。包含的种类为<img>, <image>, url(…), <video>及包含文字节点的 Block 或 Inline Element，未来可能会再加入<svg>。

因为网页上的 Element 可能持续加载，最大的 Element 也可能持续改变 (如文字载入完，然后载入图片) ，所以当每一个当下最大的 Element 载完，浏览器会发出一个 PerformanceEntry Metric，直到使用者可以进行 Keydown / Scrolling / Tapping 等操作，Browser 才会停止发送 Entry，故只要抓到最后一次 Entry ，即能判断 LCP 的持续时间。

如下图所示，绿色区域是 LCP 不断改变的侦测对象，也能看到 FCP 与 LCP 的判断差异。

下图可以看到一开始的图片并没有被计入 LCP 的侦测对象。

开发者可透过 PerformanceObserver 及设定 Type 'largest-contentful-paint' 拿到 LCP 的时间，如下图所示。(建议使用 Chrome v83 以上版本)

可视元素偏移（CLS）是指页面加载时的稳定性（也称为"视觉稳定性"）。换句话说：如果页面上的元素随着页面加载而移动，那么 CLS 就会变高，这是不好的。相反，你应该希望页面元素在加载时相当稳定。这样，当页面完全加载时，用户不必重新学习链接，图像和字段的位置，或者错误地点击某些内容。下面是一些可以执行的简单操作，能一定程度地减少 CLS。1.对任何媒体（视频、图片、GIF、信息图表等）使用设置大小属性维度：这样，用户的浏览器就可以确切地知道该元素将在该页面上占用多少空间。2.确保广告元素具有预留空间：否则，它们可能会突然出现在页面上，将内容向下，向上或向一侧推送。3.在首屏下方添加新的 UI 元素：这样，他们就不会将用户"期望"的内容向下推送。

指标

TTFB 第一个字节的时间从点击链接到收到第一个字节内容的时间 0.8

FP 第一次绘制，用户第一次看到任何像素内容的时间白屏时间

FCP 第一次内容绘制用户看到第一次有效内容的时间首屏时间

Core Web Vitals 三大指标：

Largest Contentful Paint (LCP): 衡量加载性能。为了提供一个好的用户体验，LCP 应该在 2.5 秒内。
First Input Delay (FID): 衡量可交互性。为了提供一个好的用户体验，FID 应该在 100 毫秒内。
Cumulative Layout Shift (CLS): 衡量视觉稳定性。为了提供一个好的用户体验，CLS 应该小于 0.1。

首屏时间白屏时间

白屏时间(First Paint)：是指浏览器从响应用户输入网址地址，到浏览器开始显示内容的时间。

首屏时间(First Contentful Paint)：是指浏览器从响应用户输入网络地址，到首屏内容渲染完成的时间。

常见计算方式

白屏时间计算

白屏时间(FP)

白屏时间 = 页面开始展示的时间点 - 开始请求的时间点

在 head 标签开始加一段脚本，用于记录白屏开始时间，在 head 标签结束之前，加一段脚本，用于计算白屏时间，有些浏览器可以调用 performance api 得出白屏结束时间，有些不支持，因此，计算方式分两种：

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <meta charset="utf-8">
    <title>白屏</title>
    <script>
        // 不兼容 performance.timing 的浏览器
        window.pageStartTime = Date.now()
    </script>
        <!-- 页面 CSS 资源 -->
        <link rel="stylesheet" href="xx.css">
        <link rel="stylesheet" href="zz.css">
        <script>
            // 白屏结束时间
            window.firstPaint = Date.now()
            // 白屏时间
            console.log(firstPaint - performance.timing.navigationStart)
        </script>
</head>
<body>
    <h1>Hello World</h1>
</body>
</html>

首屏时间计算：

首屏时间 = 首屏内容渲染结束时间点 - 开始请求的时间点

对于交互少的：由于区别不大，所以自由选择对于大型复杂页面：需处理更多复杂的元素，白屏时间和首屏时间相隔比较远，这时候计算白屏时间更有用

白屏时间是小于首屏时间的

DOMContentLoaded 的值只能表示空白页（当前页面 body 标签里面没有内容）加载花费的时间

浏览器需要先加载 JS , 然后再通过 JS 来渲染页面内容，这个时候单页面类型首屏才算渲染完成

常见计算方式：

用户自定义打点：

MutationObserver 接口

function mountObserver() {
  if (!window.MutationObserver) {
    // 不支持 MutationObserver 的话
    console.warn("MutationObserver 不支持，首屏时间无法被采集");
    return;
  }

  // 每次 dom 结构改变时，都会调用里面定义的函数
  const observer = new window.MutationObserver(() => {
    const time = getTimestamp() - this.startTime; // 当前时间 - 性能开始计算时间

    const body = document.querySelector("body");
    let score = 0;

    if (body) {
      score = traverseEl(body, 1, false);
      this.observerData.push({ score, time });
    } else {
      this.observerData.push({ score: 0, time });
    }
  });

  // 设置观察目标，接受两个参数: target：观察目标，options：通过对象成员来设置观察选项
  // 设为 childList: true, subtree: true 表示用来监听 DOM 节点插入、删除和修改时
  observer.observe(document, { childList: true, subtree: true });

  this.observer = observer;

  if (document.readyState === "complete") {
    // MutationObserver监听的最大时间，10秒，超过 10 秒将强制结束
    this.unmountObserver(10000);
  } else {
    win.addEventListener(
      "load",
      () => {
        this.unmountObserver(10000);
      },
      false
    );
  }
}

lighthouse 中我们可以得到 fcp 值， fcp 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。我们可以认为 fcp 的值就是首屏时间。

如果页面首屏有图片

首屏时间 = 首屏图片全部加载完毕的时刻 - window.performance.timing.navigationStart

如果页面首屏没有图片

首屏时间 = 页面处于稳定状态前最后一次 dom 变化的时刻 - window.performance.timing.navigationStart

FCP（First ContentFull Paint）：白屏时间（第一个文本绘制时间）

Speed Index：首屏时间

TTI（Time To Interactive）: 第一次可交互的时间

lighthouse Score（performance）：Chrome 浏览器审查工具性能评分（也可以 npm install -g lighthouse，编程式调用）

耗时计算

DNS 查询耗时：domainLookupEnd - domainLookupStart
TCP 连接耗时：connectEnd - connectStart
内容加载耗时：responseEnd - requestStart
firstbyte（首包时间）：responseStart – domainLookupStart
fpt（First Paint Time 首次渲染时间 / 白屏时间）：responseEnd – fetchStart
tti（Time to Interact 首次可交互时间）：domInteractive – fetchStart
ready（HTML 加载完成时间）：domContentLoaded – fetchStart
load（页面完全加载时间）：loadEventStart – fetchStart

当 HTML 文档加载解析完成的时候，就是首屏加载完成的时候，首屏时间可以参考浏览器开发者工具 Network 面板的 DOMContentLoaded 值

domContentLoadedEventEnd 指 HTML 文档加载完成时间。fetchStart 指页面初始进入的时间。

//JavaScript
DOMContentLoaded = (window.performance.timing.domContentLoadedEventEnd - window.performance.timing.fetchStart)/1000

单页面类型指标采集

单页面的 DOM 的值只能表示空白页（当前页面 body 标签里面没有内容）加载花费的时间。

页面 DOM 性能如何优化

DOM 节点的数量越多，构建 DOM 树所需的时间就越长。

网络请求耗时细节

Queued（排队）：
请求在浏览器队列中等待的时间。
可能因浏览器限制了并发连接数（通常是 6 个）而产生。
Stalled（停滞）：请求被推迟的时间，可能包括代理协商、等待可用连接等。通常与浏览器或网络环境有关。
DNS Lookup（DNS 解析）：
域名解析成 IP 地址所需的时间。
如果耗时长，可能是 DNS 服务器响应慢。
Connecting（建立连接）：
与服务器建立 TCP 连接的时间（包括三次握手）。
如果是 HTTPS，还包括 SSL/TLS 握手时间。
Sending（发送请求）：
浏览器将请求数据发送到服务器的时间。
通常很短，除非上传数据量很大。
Waiting (TTFB - Time to First Byte)：
等待服务器返回第一个字节的时间。
包括服务器处理时间和网络延迟。如果这里耗时长，可能是后端处理慢或网络延迟高。
Receiving（接收数据）：
下载响应数据的时间。
取决于资源大小和网络速度。

[Queued] [Stalled] [DNS Lookup] [Connecting] [Sending] [Waiting] [Receiving]

通过 axios 拦截器统计请求耗时

import axios from "axios";

// 创建 axios 实例
const instance = axios.create({
  baseURL: "https://api.example.com",
  timeout: 10000, // 设置超时时间
});

// 存储请求开始时间
instance.interceptors.request.use(
  (config) => {
    // 在请求发出前记录时间戳
    config.metadata = { startTime: performance.now() };
    return config;
  },
  (error) => {
    return Promise.reject(error);
  }
);

// 响应拦截器计算耗时并上报
instance.interceptors.response.use(
  (response) => {
    // 计算总耗时
    const endTime = performance.now();
    const startTime = response.config.metadata.startTime;
    const duration = endTime - startTime; // 单位：毫秒

    // 收集请求相关信息
    const requestInfo = {
      url: response.config.url,
      method: response.config.method,
      status: response.status,
      duration: duration.toFixed(2), // 保留两位小数
      timestamp: new Date().toISOString(),
    };

    // 上报数据（假设有个 report 函数）
    reportRequestInfo(requestInfo);

    return response;
  },
  (error) => {
    // 处理错误情况下的耗时
    const endTime = performance.now();
    const startTime = error.config?.metadata?.startTime || 0;
    const duration = startTime ? (endTime - startTime).toFixed(2) : "N/A";

    const errorInfo = {
      url: error.config?.url || "unknown",
      method: error.config?.method || "unknown",
      status: error.response?.status || "N/A",
      duration,
      errorMessage: error.message,
      timestamp: new Date().toISOString(),
    };

    reportRequestInfo(errorInfo);

    return Promise.reject(error);
  }
);

// 上报函数（示例，可以替换为你的埋点系统）
function reportRequestInfo(info) {
  console.log("上报请求信息：", info);
  // 实际项目中可以用 fetch 或另一个 axios 实例发送到埋点服务
  fetch("/api/report", {
    method: "POST",
    headers: {
      "Content-Type": "application/json",
    },
    body: JSON.stringify(info),
  }).catch((err) => console.error("上报失败:", err));
}

// 使用示例
instance
  .get("/users")
  .then((res) => {
    console.log("响应数据:", res.data);
  })
  .catch((err) => {
    console.error("请求失败:", err);
  });

前端无法直接拿到浏览器底层网络阶段的耗时（如 DNS 解析、TCP 连接等），这些信息只能通过 Performance API 获取部分数据。如果你想更细化分析，可以结合以下方式：使用 Performance API window.performance 可以提供一些网络相关的性能数据。例如：

instance.interceptors.response.use((response) => {
  const endTime = performance.now();
  const startTime = response.config.metadata.startTime;
  const totalDuration = endTime - startTime;

  // 获取 Performance 条目（需要浏览器支持）
  const resourceTiming = performance.getEntriesByName(response.config.url)[0];
  if (resourceTiming) {
    const detailedInfo = {
      url: response.config.url,
      totalDuration: totalDuration.toFixed(2),
      // DNS 解析时间
      dnsTime: (
        resourceTiming.domainLookupEnd - resourceTiming.domainLookupStart
      ).toFixed(2),
      // TCP 连接时间
      connectTime: (
        resourceTiming.connectEnd - resourceTiming.connectStart
      ).toFixed(2),
      // 等待服务器响应时间 (TTFB)
      waitingTime: (
        resourceTiming.responseStart - resourceTiming.requestStart
      ).toFixed(2),
      // 下载时间
      downloadTime: (
        resourceTiming.responseEnd - resourceTiming.responseStart
      ).toFixed(2),
      status: response.status,
      timestamp: new Date().toISOString(),
    };
    reportRequestInfo(detailedInfo);
  } else {
    // 简单版本
    reportRequestInfo({
      url: response.config.url,
      totalDuration: totalDuration.toFixed(2),
      status: response.status,
      timestamp: new Date().toISOString(),
    });
  }

  return response;
});

注意事项 performance.getEntriesByName 需要完整的 URL（包括域名），所以 response.config.url 可能需要拼接 baseURL。

不是所有请求都会有详细的 resourceTiming 数据（例如缓存命中或跨域限制）。

解决“用户说慢，后端说快”的问题

通过上述埋点，你可以收集到：

总耗时：从请求发出到收到响应的时间。
状态码和错误信息：判断是否成功。
URL 和参数：定位具体接口。
时间戳：结合后端日志对比。

可能的原因及排查

前端总耗时长，但后端响应快：
检查 DNS 解析或连接时间（如果用了 Performance API）。
检查客户端网络环境（如弱网）。
后端日志显示快，但前端慢：
可能是代理、中间件或 CDN 延迟。
对比前端时间戳和后端日志时间戳，计算网络传输时间。
偶发性慢：
分析上报数据的分布（平均耗时、P95、P99），找出异常值。

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