JS前端性能指标定位FMP如何使用
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摘要: 什么是FMP?可能大家对「白屏时间」这个名词并不陌生,他是「刀耕火种」年代,我们收集的页面性能指标之一,随着前端工程的复杂化,白屏时间已经没有什么实质性的意义了,取而代之的就是 FMP。先来介绍几个与之相关的名词。FP(First Paint):首次绘制,标记浏览器渲染任何在视觉上不同于导航前屏幕内容的时间点FCP(First Contentful Paint)... ...
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(为您整理了一些要点),点击可以直达。什么是FMP?
可能大家对「白屏时间」这个名词并不陌生,他是「刀耕火种」年代,我们收集的页面性能指标之一,随着前端工程的复杂化,白屏时间已经没有什么实质性的意义了,取而代之的就是 FMP。
先来介绍几个与之相关的名词。
FP(First Paint):首次绘制,标记浏览器渲染任何在视觉上不同于导航前屏幕内容的时间点
FCP(First Contentful Paint):首次内容绘制,标记的是浏览器渲染第一针内容 DOM 的时间点,该内容可能是文本、图像、SVG 或者
<canvas>
等元素FMP(First Meaning Paint):首次有效绘制,标记主角元素渲染完成的时间点,主角元素可以是视频网站的视频控件,内容网站的页面框架也可以是资源网站的头图等。
相对于 FP 和 FCP,FMP 是我们前端最常关注的重要性能指标,Google 定义它为「是否有用?」的时间点。然而,「是否有用?」是很难以通用方式界定的,因此,至今依然没有标准的 API 输出。
社区中常有这么几种方式进行「相对准确」的计算 FMP,所谓相对准确,是相对于实际项目而言。
主动上报:开发者在相应页面的「Meaning」位置上报时间
权重计算:根据页面元素,计算权重最高的元素渲染时间
趋势计算:在 render 期间,根据 dom 的变化趋势推算 FMP 值
本文将着重介绍第二种方式。
权重定位
所谓权重,即,将页面的元素以约定的「权重比」遍历出「权重值」最大的某一个或一组 DOM,然后以其「装载时间点」或「加载结束点」作为 FMP 的映射。
权重计算
节点标记
想要对 DOM 节点进行阶段性标记,就得有监听 DOM 变化的能力,庆幸的是,HTML5 赋予了我们这个能力。
MutationObserver
,Mutation Events功能的替代品,是DOM3 Events规范的一部分。他可以在指定的 DOM 发生变化时执行回调。
MutationObserver 有三个方法
disconnect() 阻止 MutationObserver 实例继续接收的通知,直到再次调用其observe()方法,该观察者对象包含的回调函数都不会再被调用。
observe() 配置MutationObserver在DOM更改匹配给定选项时,通过其回调函数开始接收通知。
takeRecords() 从MutationObserver的通知队列中删除所有待处理的通知,并将它们返回到MutationRecord对象的新Array中。
global.mo=newMutationObserver(()=>{/*callback:DOM节点设置阶段性标记*/});/***mutationObserver.observe(target[,options])*target-需要观察变化的DOMNode。*options-MutationObserverInit对象,配置需要观察的变化项。*更多options的介绍请参考https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/API/MutationObserverInit#%E5%B1%9E%E6%80%A7**/global.mo.observe(document,{childList:true,//监听子节点变化(如果subtree为true,则包含子孙节点)subtree:true//整个子树的所有节点});
下图粗滤的解析了正常单页面的渲染过程
预备阶段:导航阶段,处在连接相应的过程
阶段一:首字节渲染阶段,也是FCP,DOM 树的第一次有效变化
阶段二:基本框架渲染完成
阶段三:获取到数据,渲染到视图上
阶段四:图片加载完成,加载过程不被标记
实际上在第一、第三阶段之间还存在着大量的 DOM 变化,Mutation Observer 事件的触发并不是同步的,而是异步触发的,也就是说,等到当前「阶段」所有 DOM 操作都结束才触发。
Mutation Observer 有以下特点
它等待所有脚本任务完成后,才会运行(即异步触发方式)。
它把 DOM 变动记录封装成一个数组进行处理,而不是一条条个别处理 DOM 变动。
它既可以观察 DOM 的所有类型变动,也可以指定只观察某一类变动。
在 load
事件触发后,各个阶段的 tag 已经被打到标签上了
此处以『_ti
』昨晚标记 key。
在打标记的同时,需要记录下当前的时间节点,备用
//伪代码functioncallback(){global.timeStack[++_ti]=performance.now();//记时间doTag(_ti);//打标记}
标记打完后就等 load 的那一刻进行计算反推了。
计算权重值
一般来说
视图占比越大的元素越有可能是主角元素
视频比图片更可能是主角元素
svg
和canvas
也很重要其他元素都可以按普通 dom 计算了
背景图片视情况而定,可记可不记
第一步:简单粗暴,按大小计算
//伪代码functionweightCompute(node){let{width,height,left,top}=node.getBoundingClientRect();//排除视图外的元素if(isOutside(width,height,left,top)){return0;}letwts=TAG_WEIGHT_MAP[node.tagName];//约定好的权重比letweight=width*height*wts;//直接乘,或者更细粒度的计算wts(width,height,wts)return{weight,wts,tagName:node.tagName,ti:node.getAttribute("_ti"),node};}
第二步:根据权重值推导主角元素
在我们的约定权重算法下,权重最大的元素即为我们推到的主角元素。
//伪代码functiongetCoreNode(node){letlist=nodeTraversal(node);//递归计算每个标记节点的权重值returngetNodeWithMaxWeight(list);//weight最大的元素}
第三步:根据元素类型取时间
不同的元素获取时间的方式并不相同
普通元素:按标记点时间计算
图片和视频:按资源相应结束时间计算
带背景元素:可以以背景资源相应结束时间计算,也可以按普通元素计算
//伪代码functiongetFMP(){letcoreObj=getCoreNode(document.body),fmp=-1;let{tagName,ti,node}=coreObj;switch(tagName){case'IMG':case'VIDEO':letsource=node.src;let{responseEnd}=performance.getEntries().find(item=>item.name===source);fmp=responseEnd||-1;break;default:if(node.style.backgroundImage){//普通元素的背景处理}else{fmp=global.timeStack[+ti];}}returnfmp;}
回归验证
以我们的 demo 页为例,类似的电商网站,我们希望拿到「阶段二」或「阶段三」的时间点作为我们的 FMP 值。
因为我们并不希望「主角元素」的背景或者「图片主角元素」的相应时间算在 FMP 的值内,所以,我们将「图片」「视频」等资源元素降级成普通元素计算。
在 Chrome [ Disable cache / Fast 3G ] 条件下我们进行模拟验证。
计算得到的 FMP 值为 4730.7ms,Chrome Performance 监控的值在 4950ms 左右,误差在 200ms 左右。
如果将限速放开,FMP 的取值将更接近我们希望的「First Meaning Paint」。
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