Performance Observer API: Avage käitusaegsed jõudlusmõõdikud ja kitsaskohtade analüüs

Tänapäeva nõudlikul digimaastikul on sujuva ja reageeriva kasutajakogemuse pakkumine ülitähtis. Aeglased laadimisajad ja tõrkuvad interaktsioonid võivad kiiresti viia kasutaja frustratsiooni ja loobumiseni. Performance Observer API pakub võimsat mehhanismi käitusaegse jõudluse jälgimiseks ja analüüsimiseks, võimaldades arendajatel tuvastada kitsaskohti ja optimeerida oma rakendusi tipptulemuste saavutamiseks. See põhjalik juhend uurib Performance Observer API üksikasju, pakkudes praktilisi näiteid ja rakendatavaid teadmisi, mis aitavad teil selle täit potentsiaali avada.

Mis on Performance Observer API?

Performance Observer API on JavaScripti API, mis võimaldab teil tellida jõudlusmõõdikuid nende tekkimise hetkel. Erinevalt traditsioonilistest jõudluse jälgimise tööriistadest, mis nõuavad sageli järelanalüüsi, pakub Performance Observer API reaalajas juurdepääsu jõudlusandmetele, võimaldades teil reageerida jõudlusprobleemidele nende tekkimisel. See reaalajas tagasisideahel on hindamatu väärtusega jõudluse kitsaskohtade tuvastamisel ja lahendamisel enne, kui need kasutajakogemust mõjutavad.

Mõelge sellest kui kuulamisseadmest, mis jälgib pidevalt teie rakenduse jõudlust. Kui toimub konkreetne jõudlussündmus (nt pikk ülesanne, ressursi laadimine, paigutuse nihe), teavitatakse vaatlejat ja saate seejärel töödelda sündmuse andmeid, et saada ülevaade rakenduse jõudlusest.

Põhimõisted ja terminoloogia

Enne praktilise rakenduse juurde asumist määratleme mõned põhimõisted ja terminoloogia:

• PerformanceEntry: Baasliides, mis esindab ühte jõudlusmõõdikut või sündmust. See sisaldab ühiseid omadusi nagu name, entryType, startTime ja duration.
• PerformanceObserver: Põhiliides, mis vastutab jõudluskirjete teadete tellimise ja vastuvõtmise eest.
• entryTypes: Sõnede massiiv, mis määrab, milliseid jõudluskirjete tüüpe vaatleja peaks jälgima. Levinud kirjetüübid on 'longtask', 'resource', 'layout-shift', 'paint' ja 'navigation'.
• buffered: Boolean lipp, mis näitab, kas vaatleja peaks saama teateid jõudluskirjete kohta, mis tekkisid enne vaatleja loomist.
• observe(): Meetod, mida kasutatakse jõudluskirjete vaatlemise alustamiseks. See võtab vastu valikute objekti, mis määrab entryTypes ja buffered lipu.
• disconnect(): Meetod, mida kasutatakse jõudluskirjete vaatlemise lõpetamiseks.

Performance Observeri seadistamine

Performance Observeri loomine on lihtne. Siin on põhinäide, mis demonstreerib, kuidas jälgida pikki ülesandeid:

const observer = new PerformanceObserver((list) => {
  list.getEntries().forEach((entry) => {
    console.log('Long Task:', entry);
    // Töötle pika ülesande kirjet
  });
});

observer.observe({ entryTypes: ['longtask'] });

Selles näites loome uue PerformanceObserver instantsi. Konstruktor võtab vastu tagasikutsefunktsiooni, mis käivitatakse iga kord, kui jälgitakse määratud tüüpi uut jõudluskirjet. Meetod list.getEntries() tagastab massiivi PerformanceEntry objektidest, mis vastavad jälgitud kirjetüüpidele. Lõpuks kutsume meetodi observe(), et alustada pikkade ülesannete jälgimist.

Koodi lahtiseletus:

• new PerformanceObserver((list) => { ... }): Loob uue vaatleja instantsi tagasikutsefunktsiooniga. Tagasikutse saab argumendiks `list`.
• list.getEntries().forEach((entry) => { ... }): Saab kõik PerformanceEntry objektid `list`-ist ja itereerib nende üle.
• console.log('Long Task:', entry);: Logib pika ülesande kirje konsooli. Te asendate selle oma töötlemisloogikaga.
• observer.observe({ entryTypes: ['longtask'] });: Alustab 'longtask' tüüpi jõudluskirjete jälgimist.

Levinud jõudluskirjete tüübid ja nende kasutusviisid

Performance Observer API toetab erinevaid kirjetüüpe, millest igaüks annab erineva ülevaate rakenduse jõudlusest. Siin on ülevaade mõnedest kõige sagedamini kasutatavatest kirjetüüpidest ja nende rakendustest:

1. Pikad ülesanded

Kirje tüüp: 'longtask'

Pikad ülesanded on ülesanded, mis blokeerivad põhilõime rohkem kui 50 millisekundiks. Need ülesanded võivad põhjustada märgatavaid viivitusi ja tõrkeid, mõjutades negatiivselt kasutajakogemust. Pikkade ülesannete jälgimine võimaldab teil tuvastada ja lahendada ebatõhusa koodi või liigse töötlemise põhjustatud jõudluse kitsaskohti.

Kasutusnäited:

• Arvutusmahukate JavaScripti funktsioonide tuvastamine.
• Pikki viivitusi põhjustavate kolmandate osapoolte skriptide optimeerimine.
• Suurte ülesannete jaotamine väiksemateks, asünkroonseteks üksusteks.

const observer = new PerformanceObserver((list) => {
  list.getEntries().forEach((entry) => {
    console.log('Long Task:', entry.duration);
    // Analüüsige pika ülesande kestust võimalike kitsaskohtade tuvastamiseks.
  });
});

observer.observe({ entryTypes: ['longtask'] });

2. Ressursi ajastus

Kirje tüüp: 'resource'

Ressursi ajastuse API pakub üksikasjalikku teavet üksikute ressursside, näiteks piltide, skriptide ja stiililehtede laadimise kohta. Ressursi ajastuse jälgimisega saate tuvastada aeglaselt laadivaid ressursse ja optimeerida nende edastamist, et parandada lehe laadimise jõudlust.

Kasutusnäited:

• Suurte piltide tuvastamine, mis aeglustavad lehe laadimist.
• Piltide tihendamise ja formaatide optimeerimine.
• Brauseri vahemälu kasutamine ressursi laadimisaegade vähendamiseks.
• Kolmandate osapoolte skriptide mõju analüüsimine lehe laadimise jõudlusele.
• DNS-i lahendamise, TCP-ühenduse ja TLS-i läbirääkimiste kitsaskohtade tuvastamine.

const observer = new PerformanceObserver((list) => {
  list.getEntries().forEach((entry) => {
    console.log('Resource:', entry.name, entry.duration);
    // Analüüsige ressursi laadimisaega ja optimeerige ressursi edastamist.
  });
});

observer.observe({ entryTypes: ['resource'] });

3. Paigutuse nihked

Kirje tüüp: 'layout-shift'

Paigutuse nihked tekivad siis, kui veebilehe elemendid ootamatult oma asukohta muudavad, põhjustades häiriva ja katkendliku kasutajakogemuse. Neid nihkeid põhjustavad sageli ilma mõõtmeteta pildid, dünaamiliselt sisestatud sisu või hilja laadivad fondid. Paigutuse nihete jälgimine võimaldab teil tuvastada ja lahendada nende ootamatute muudatuste algpõhjuseid, parandades teie rakenduse visuaalset stabiilsust.

Kasutusnäited:

• Ilma määratud mõõtmeteta piltide tuvastamine, mis põhjustavad paigutuse nihkeid.
• Dünaamiliselt sisestatud sisu laadimise optimeerimine paigutuse nihete minimeerimiseks.
• Fondi kuvamisstrateegiate kasutamine, et vältida fondi laadimisest tingitud paigutuse nihkeid.

const observer = new PerformanceObserver((list) => {
  list.getEntries().forEach((entry) => {
    console.log('Layout Shift:', entry.value);
    // Analüüsige paigutuse nihke skoori ja tuvastage nihkeid põhjustavad elemendid.
  });
});

observer.observe({ entryTypes: ['layout-shift'] });

4. Renderduse ajastus

Kirje tüüp: 'paint'

Renderduse ajastuse API pakub mõõdikuid esimese renderduse (FP) ja esimese sisuka renderduse (FCP) kohta, mis on olulised näitajad kasutaja tajutava laadimisjõudluse kohta. Renderduse ajastuse jälgimine võimaldab teil optimeerida oma rakenduse renderdamist, et pakkuda kiiremat ja visuaalselt kaasahaaravamat kogemust.

Kasutusnäited:

• Kriitilise renderdamisraja optimeerimine esimese renderduse aja vähendamiseks.
• Mittekriitiliste ressursside edasilükkamine esimese sisuka renderduse aja parandamiseks.
• Koodi jagamise ja laisa laadimise kasutamine esialgse JavaScripti paketi suuruse vähendamiseks.

const observer = new PerformanceObserver((list) => {
  list.getEntries().forEach((entry) => {
    console.log('Paint:', entry.name, entry.startTime);
    // Analüüsige renderduse ajastust ja optimeerige renderdamisprotsessi.
  });
});

observer.observe({ entryTypes: ['paint'] });

5. Navigatsiooni ajastus

Kirje tüüp: 'navigation'

Navigatsiooni ajastuse API pakub üksikasjalikku teavet lehe navigeerimisprotsessi erinevate etappide kohta, alates esialgsest päringust kuni lehe laadimise lõpuleviimiseni. Navigatsiooni ajastuse jälgimine võimaldab teil tuvastada kitsaskohti navigeerimisprotsessis ja optimeerida üldist lehe laadimise kogemust.

Kasutusnäited:

• DNS-i lahendamise aja, TCP-ühenduse aja ja TLS-i läbirääkimiste aja analüüsimine.
• Serveripoolsete töötlemise kitsaskohtade tuvastamine.
• HTML-sisu edastamise optimeerimine esimese baidi ajani (TTFB) vähendamiseks.

const observer = new PerformanceObserver((list) => {
  list.getEntries().forEach((entry) => {
    console.log('Navigation:', entry.duration);
    // Analüüsige navigatsiooni ajastust ja optimeerige lehe laadimise protsessi.
  });
});

observer.observe({ entryTypes: ['navigation'] });

Reaalse maailma näited ja kasutusjuhud

Performance Observer API-d saab rakendada laias valikus stsenaariumides rakenduse jõudluse parandamiseks. Siin on mõned reaalse maailma näited ja kasutusjuhud:

1. E-poe veebisait: Tootepiltide laadimise optimeerimine

E-poe veebisait saab kasutada ressursi ajastuse API-d tootepiltide laadimisaegade jälgimiseks. Tuvastades suuri pilte, mis aeglustavad lehe laadimist, saab veebisait optimeerida piltide tihendamist, kasutada reageerivaid pilte ja rakendada brauseri vahemälu, et parandada ostukogemust. Näiteks võib Jaapani veebimüüja avastada, et kõrge eraldusvõimega pildid, mis on tippseadmetes täiuslikult renderdatud, põhjustavad vastuvõetamatuid laadimisaegu kasutajatele, kellel on aeglasem ühendus maapiirkondades. Ressursi ajastuse API kasutamine aitab neil selle probleemi tuvastada ja rakendada adaptiivset pildiedastust vastavalt võrgutingimustele.

2. Uudisteportaal: Reklaamide laadimisest tingitud paigutuse nihete vähendamine

Uudisteportaal saab kasutada paigutuse nihke API-d dünaamiliselt sisestatud reklaamidest põhjustatud paigutuse nihete jälgimiseks. Reserveerides ruumi reklaamidele ja optimeerides reklaamisisu laadimist, saab veebisait minimeerida paigutuse nihkeid ja pakkuda stabiilsemat ning kasutajasõbralikumat lugemiskogemust. India uudisteväljaanne, mis teenindab laia publikut erinevatel seadmetel, võiks seda API-d kasutada, et tagada ühtlane lugemiskogemus isegi siis, kui erinevatest allikatest pärit reklaamid laadivad erineva kiirusega. Ootamatute sisuhüpete vältimine suurendab kasutajate kaasatust ja vähendab põrkemäära.

3. Sotsiaalmeediaplatvorm: JavaScripti raamistike põhjustatud pikkade ülesannete analüüsimine

Sotsiaalmeediaplatvorm saab kasutada pikkade ülesannete API-d arvutusmahukate JavaScripti funktsioonide tuvastamiseks, mis põhjustavad viivitusi ja tõrkeid. Optimeerides neid funktsioone või jaotades need väiksemateks, asünkroonseteks üksusteks, saab platvorm parandada kasutajaliidese reageerimisvõimet ja pakkuda sujuvamat sirvimiskogemust. Näiteks võib Ameerika Ühendriikides asuv sotsiaalmeediaettevõte avastada, et teatud funktsioonid, mis tuginevad tugevalt konkreetsele JavaScripti raamistikule, põhjustavad pikki ülesandeid vanematel mobiilseadmetel, mida kasutavad kasutajad Kagu-Aasias. Nende kitsaskohtade tuvastamisega saavad nad prioritiseerida optimeerimispingutusi või uurida alternatiivseid raamistiku rakendusi.

4. Veebipõhine mäng: Kaadrite renderdamise aegade jälgimine

Veebipõhine mäng saab kasutada renderduse ajastuse API-d kaadrite renderdamisaegade jälgimiseks ja jõudluse kitsaskohtade tuvastamiseks, mis mõjutavad mängu sujuvust. Optimeerides renderdamisprotsessi ja vähendades igas kaadris tehtava töö hulka, saab mäng pakkuda sujuvamat ja kaasahaaravamat mängukogemust. Euroopa mänguarendaja, kes sihib ülemaailmset publikut, võiks seda API-d kasutada, et tagada mängu sujuv toimimine laias valikus riistvarakonfiguratsioonides. Renderdamise jõudluse erinevuste tuvastamine erinevates geograafilistes piirkondades võimaldab neil optimeerida mängu varasid ja koodi optimaalseks jõudluseks kõikjal.

5. E-õppe platvorm: Navigatsiooni ja lehtede üleminekute parandamine

E-õppe platvorm saab kasutada navigatsiooni ajastuse API-d, et analüüsida lehe navigeerimisprotsessi erinevaid etappe ja tuvastada kitsaskohti, mis mõjutavad üldist lehe laadimise kogemust. Optimeerides serveripoolset töötlemist, parandades HTML-sisu edastamist ja kasutades brauseri vahemälu, saab platvorm pakkuda kiiremat ja sujuvamat õppimiskogemust. Näiteks saab Kanadas asuv haridusplatvorm, mis teenindab õpilasi kogu maailmas, analüüsida navigatsiooniaegu, et tagada piiratud internetiinfrastruktuuriga riikide õpilastele vastuvõetavad laadimisajad tundide vahel navigeerimisel. Aeglaste serverivastuste tuvastamine konkreetsetes piirkondades võimaldab neil optimeerida oma sisuedastusvõrgu (CDN) konfiguratsiooni.

Parimad praktikad Performance Observer API kasutamiseks

Performance Observer API tõhusaks kasutamiseks kaaluge järgmisi parimaid praktikaid:

• Jälgige ainult neid kirjetüüpe, mis on teie analüüsi jaoks asjakohased. Liiga paljude kirjetüüpide jälgimine võib põhjustada jõudluse lisakoormust ja raskendada kõige olulisemate jõudlusprobleemide tuvastamist.
• Töödelge jõudluskirjeid tõhusalt. Vältige arvutusmahukate toimingute tegemist vaatleja tagasikutsefunktsioonis, kuna see võib jõudlust negatiivselt mõjutada. Kaaluge web workeri kasutamist töötlemise eraldi lõimele viimiseks.
• Kasutage valimitehnikaid kogutud andmete hulga vähendamiseks. Mõnel juhul võib olla vajalik jõudluskirjetest valimi võtmine, et vähendada kogutud andmete hulka ja minimeerida jõudluse lisakoormust.
• Rakendage robustset veakäsitlust. Performance Observer API on suhteliselt stabiilne, kuid on oluline rakendada robustset veakäsitlust, et vältida ootamatuid vigu, mis võivad teie rakendust häirida.
• Kaaluge jõudlusandmete kogumise privaatsusmõjusid. Olge kasutajatega läbipaistev kogutavate jõudlusandmete osas ja veenduge, et järgite kõiki kohaldatavaid privaatsuseeskirju. See on eriti oluline piirkondades, kus on ranged andmekaitseseadused, nagu Euroopa Liidu GDPR.
• Kasutage buffered valikut targalt. Kuigi see on kasulik algsete jõudlusmõõdikute püüdmiseks, olge teadlik, et buffered: true kasutamine võib potentsiaalselt suurendada mälukasutust, eriti suure hulga sündmuste jälgimisel. Kasutage seda kaalutletult ja arvestage potentsiaalse mõjuga jõudlusele, eriti vähese võimsusega seadmetel.
• Kasutage oma andmetöötluse jaoks debounce'i või throttle'it. Kui saadate jõudlusandmeid analüüsimiseks kaugs serverisse, kaaluge andmeedastuse debounce'imist või throttle'imist, et vältida võrgu ülekoormamist, eriti suure aktiivsusega perioodidel.

Edasijõudnud tehnikad ja kaalutlused

1. Web Workerite kasutamine jõudlusandmete töötlemiseks

Nagu varem mainitud, võib keerukate arvutuste tegemine otse Performance Observeri tagasikutses mõjutada põhilõime reageerimisvõimet. Parim praktika on viia see töötlemine Web Workerisse. Web Workerid töötavad eraldi lõimes, vältides põhilõime blokeerimist ja säilitades sujuva kasutajakogemuse.

Siin on lihtsustatud näide:

1. Looge Web Workeri skript (nt `performance-worker.js`):

// performance-worker.js
self.addEventListener('message', (event) => {
  const performanceData = event.data;
  // Teostage siin oma keerukas analüüs
  const processedData = processPerformanceData(performanceData);  // Asendage oma tegeliku funktsiooniga
  self.postMessage(processedData);
});

function processPerformanceData(data) {
  // Teie keerukas töötlemisloogika siin
  return data; // Asendage töödeldud andmetega
}

2. Oma põhi skriptis:

const worker = new Worker('performance-worker.js');

const observer = new PerformanceObserver((list) => {
  const entries = list.getEntries();
  // Saatke kirjed töötajale töötlemiseks
  worker.postMessage(entries);
});

worker.addEventListener('message', (event) => {
  const processedData = event.data;
  // Käsitsege töötajalt saadud töödeldud andmeid
  console.log('Processed Data from Worker:', processedData);
});

observer.observe({ entryTypes: ['longtask'] });

See lähenemine võimaldab teil teostada keerulist analüüsi ilma põhilõime reageerimisvõimet mõjutamata, tulemuseks on sujuvam kasutajakogemus.

2. Jõudlusandmete korreleerimine kasutaja tegevustega

Sügavamate teadmiste saamiseks korreleerige jõudlusandmed konkreetsete kasutajategevustega. Näiteks jälgige, millised nupuvajutused või interaktsioonid käivitavad pikki ülesandeid või paigutuse nihkeid. See aitab teil täpselt kindlaks teha koodi või komponendid, mis vastutavad jõudluse kitsaskohtade eest. Saate kasutada kohandatud sündmusi ja ajatempleid, et siduda jõudluskirjed kasutaja interaktsioonidega.

// Näide: Nupuvajutuse jälgimine ja selle korreleerimine pikkade ülesannetega

document.getElementById('myButton').addEventListener('click', () => {
  const clickTimestamp = Date.now();

  // Teie nupuvajutuse loogika siin
  performSomeAction();

  // Jälgige pikki ülesandeid pärast klõpsu
  const observer = new PerformanceObserver((list) => {
    list.getEntries().forEach((entry) => {
      if (entry.startTime >= clickTimestamp) {
        console.log('Long Task after button click:', entry);
        // Saatke pika ülesande andmed koos clickTimestampiga oma analüütikateenusesse
      }
    });
  });

  observer.observe({ entryTypes: ['longtask'] });
});

Jõudlusandmete korreleerimisega kasutajategevustega saate palju detailsema ülevaate kasutajakogemusest ja prioritiseerida vastavalt optimeerimispingutusi.

3. Performance Markide ja Measure'ite kasutamine

Performance API pakub ka meetodeid performance.mark() ja performance.measure(), mis võimaldavad teil määratleda oma rakenduses kohandatud jõudlusmõõdikuid. Markid on ajatemplid, mida saate oma koodi konkreetsetesse punktidesse lisada, samas kui measure'id arvutavad kestuse kahe margi vahel. See on eriti kasulik kohandatud komponentide või konkreetsete koodiplokkide jõudluse mõõtmiseks.

// Näide: Kohandatud komponendi jõudluse mõõtmine

performance.mark('componentStart');

// Teie komponendi renderdamise loogika siin
renderMyComponent();

performance.mark('componentEnd');

performance.measure('componentRenderTime', 'componentStart', 'componentEnd');

const measure = performance.getEntriesByName('componentRenderTime')[0];
console.log('Component Render Time:', measure.duration);

Seejärel saate neid kohandatud mõõtmisi jälgida Performance Observer API abil, jälgides 'measure' kirjetüüpi.

const observer = new PerformanceObserver((list) => {
  list.getEntries().forEach((entry) => {
    if (entry.entryType === 'measure') {
      console.log('Custom Measure:', entry.name, entry.duration);
    }
  });
});

observer.observe({ entryTypes: ['measure'] });

Alternatiivid Performance Observer API-le

Kuigi Performance Observer API on võimas tööriist, ei ole see ainus võimalus jõudluse jälgimiseks. Siin on mõned alternatiivid:

• Google Lighthouse: Põhjalik auditeerimisvahend, mis pakub üksikasjalikke jõudlusaruandeid ja parendussoovitusi.
• WebPageTest: Võimas veebitööriist veebisaidi jõudluse testimiseks erinevatest asukohtadest ja brauseritest.
• Brauseri arendaja tööriistad: Chrome DevTools, Firefox Developer Tools ja teised brauseri arendaja tööriistad pakuvad rikkalikult jõudluse analüüsi funktsioone, sealhulgas profileerimist, ajajoone salvestamist ja võrguanalüüsi.
• Reaalse kasutaja monitooringu (RUM) tööriistad: RUM-tööriistad koguvad jõudlusandmeid reaalsetelt kasutajatelt, pakkudes väärtuslikku teavet tegeliku kasutajakogemuse kohta. Näideteks on New Relic, Datadog ja Sentry.
• Sünteetilise monitooringu tööriistad: Sünteetilise monitooringu tööriistad simuleerivad kasutaja interaktsioone, et ennetavalt tuvastada jõudlusprobleeme enne, kui need mõjutavad reaalseid kasutajaid.

Kokkuvõte

Performance Observer API on asendamatu tööriist igale veebiarendajale, kes suhtub tõsiselt suure jõudlusega kasutajakogemuse pakkumisse. Pakkudes reaalajas juurdepääsu jõudlusmõõdikutele, võimaldab API teil ennetavalt tuvastada ja lahendada jõudluse kitsaskohti, optimeerida oma rakendust tipptulemuste saavutamiseks ja tagada, et teie kasutajatel oleks sujuv ja kaasahaarav kogemus. Kombineerides Performance Observer API teiste jõudluse jälgimise tööriistade ja tehnikatega, saate tervikliku ülevaate oma rakenduse jõudlusest ja pidevalt parandada kasutajakogemust.

Ärge unustage pidevalt jälgida, analüüsida ja optimeerida oma rakenduse jõudlust, et püsida konkurentsis ja pakkuda oma klassi parimat kasutajakogemust. Performance Observer API annab teile võimu võtta kontroll oma rakenduse jõudluse üle ja tagada, et see vastab tänapäeva digimaailma üha kasvavatele nõudmistele.

See põhjalik juhend on andnud teile tugeva aluse Performance Observer API mõistmiseks ja kasutamiseks. Nüüd on aeg oma teadmised praktikasse rakendada ja hakata selle võimsa tööriista täit potentsiaali avama!