Performance Timeline : Un guide complet sur la collecte de métriques

Dans le monde numérique au rythme effréné d'aujourd'hui, la performance des sites web est primordiale. Les utilisateurs s'attendent à ce que les sites web se chargent rapidement et répondent instantanément. Un site web lent peut entraîner de la frustration, des sessions abandonnées et, en fin de compte, une perte de revenus. Heureusement, les navigateurs web modernes fournissent des outils puissants pour mesurer et analyser la performance des sites web. L'un des outils les plus précieux est l'API Performance Timeline.

Ce guide complet explorera en détail l'API Performance Timeline, couvrant tout, de ses concepts fondamentaux aux techniques avancées de collecte et d'analyse des métriques de performance. Nous nous pencherons sur les différents types d'entrées de performance, montrerons comment utiliser l'API efficacement et fournirons des exemples pratiques pour vous aider à optimiser la performance de votre site web.

Qu'est-ce que l'API Performance Timeline ?

L'API Performance Timeline est un ensemble d'interfaces JavaScript qui donne accès aux données relatives aux performances collectées par le navigateur. Elle permet aux développeurs de mesurer divers aspects de la performance d'un site web, tels que :

• Le temps de chargement de la page
• Le temps de chargement des ressources (images, scripts, feuilles de style)
• Les mesures de synchronisation utilisateur
• La fréquence d'images et les performances de rendu
• L'utilisation de la mémoire

En collectant et en analysant ces données, les développeurs peuvent identifier les goulots d'étranglement des performances et mettre en œuvre des optimisations pour améliorer l'expérience utilisateur. L'API fournit un moyen normalisé d'accéder aux données de performance, facilitant ainsi la création d'outils de surveillance des performances multi-navigateurs.

Concepts et interfaces clés

L'API Performance Timeline s'articule autour de quelques concepts et interfaces clés :

• Performance Timeline : Représente la chronologie des événements de performance qui se sont produits pendant la durée de vie d'une page web. C'est le point central pour accéder aux données de performance.
• Performance Entry : Représente un événement de performance unique, tel qu'un événement de chargement de ressource ou une mesure de temps définie par l'utilisateur.
• Performance Observer : Permet aux développeurs de surveiller la Performance Timeline pour de nouvelles entrées de performance et d'y répondre en temps réel.
• Objet `performance` : L'objet global (`window.performance`) qui fournit l'accès à la Performance Timeline et aux méthodes associées.

L'objet `performance`

L'objet `performance` est le point de départ pour interagir avec l'API Performance Timeline. Il fournit des méthodes pour récupérer les entrées de performance, effacer la chronologie et créer des observateurs de performance. Parmi les méthodes les plus couramment utilisées, on trouve :

• `performance.getEntries()` : Renvoie un tableau de toutes les entrées de performance dans la chronologie.
• `performance.getEntriesByName(name, entryType)` : Renvoie un tableau des entrées de performance avec un nom et un type d'entrée spécifiques.
• `performance.getEntriesByType(entryType)` : Renvoie un tableau des entrées de performance d'un type spécifique.
• `performance.clearMarks(markName)` : Efface les marques de performance avec un nom spécifique.
• `performance.clearMeasures(measureName)` : Efface les mesures de performance avec un nom spécifique.
• `performance.now()` : Renvoie un horodatage de haute résolution, généralement en millisecondes, représentant le temps écoulé depuis le début de la navigation. C'est essentiel pour mesurer des durées.

Types d'entrées de performance

L'API Performance Timeline définit plusieurs types différents d'entrées de performance, chacun représentant un type spécifique d'événement de performance. Certains des types d'entrées les plus importants incluent :

• `navigation` : Représente les temps de navigation pour le chargement d'une page, y compris la recherche DNS, la connexion TCP, la requête et les temps de réponse.
• `resource` : Représente le chargement d'une ressource spécifique, comme une image, un script ou une feuille de style.
• `mark` : Représente un horodatage défini par l'utilisateur dans la chronologie.
• `measure` : Représente une durée définie par l'utilisateur dans la chronologie, calculée entre deux marques.
• `paint` : Représente le temps que met le navigateur pour afficher le premier contenu à l'écran (First Paint) et le premier contenu significatif (First Contentful Paint).
• `longtask` : Représente les tâches qui bloquent le thread principal pendant une période prolongée (généralement plus de 50 ms), pouvant causer des saccades de l'interface utilisateur (UI jank).
• `event` : Représente un événement du navigateur, comme un clic de souris ou une pression de touche.
• `layout-shift` : Représente des changements de mise en page inattendus qui peuvent perturber l'expérience utilisateur (Cumulative Layout Shift).
• `largest-contentful-paint` : Représente le temps nécessaire pour que le plus grand élément de contenu dans la fenêtre d'affichage devienne visible.

Collecte des métriques de performance

Il existe plusieurs façons de collecter des métriques de performance en utilisant l'API Performance Timeline. Les approches les plus courantes incluent :

• Récupérer les entrées directement depuis la chronologie : Utiliser `performance.getEntries()`, `performance.getEntriesByName()` ou `performance.getEntriesByType()` pour récupérer des entrées de performance spécifiques.
• Utiliser un Performance Observer : Surveiller la chronologie pour de nouvelles entrées et y répondre en temps réel.

Récupérer les entrées directement

La manière la plus simple de collecter des métriques de performance est de récupérer les entrées directement depuis la chronologie. C'est utile pour collecter des données après qu'un événement spécifique s'est produit, comme après le chargement de la page ou après qu'un utilisateur a interagi avec un élément spécifique.

Voici un exemple de la manière de récupérer toutes les entrées de ressources depuis la chronologie :

            
const resourceEntries = performance.getEntriesByType("resource");

resourceEntries.forEach(entry => {
 console.log(`Resource: ${entry.name}, Duration: ${entry.duration}ms`);
});

            

              
                Copy
              
            
          

Ce code récupère toutes les entrées de type "resource" et affiche dans la console le nom et la durée de chaque ressource.

Utiliser un Performance Observer

Un Performance Observer vous permet de surveiller la Performance Timeline pour de nouvelles entrées de performance et d'y répondre en temps réel. C'est particulièrement utile pour collecter des données dès qu'elles sont disponibles, sans avoir à interroger la chronologie de manière répétée.

Voici un exemple de la manière d'utiliser un Performance Observer pour surveiller les nouvelles entrées de ressources :

            
const observer = new PerformanceObserver((list) => {
 list.getEntries().forEach(entry => {
 console.log(`Resource loaded: ${entry.name}, duration: ${entry.duration}ms`);
 });
});

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

            

              
                Copy
              
            
          

Ce code crée un Performance Observer qui écoute les nouvelles entrées de type "resource". Lorsqu'une nouvelle entrée de ressource est ajoutée à la chronologie, la fonction de rappel de l'observateur est exécutée, affichant dans la console le nom et la durée de la ressource. La méthode `observer.observe()` spécifie les types d'entrées que l'observateur doit surveiller.

Mesurer la synchronisation utilisateur (User Timing)

L'API Performance Timeline vous permet également de définir vos propres métriques de performance personnalisées en utilisant les types d'entrées `mark` et `measure`. C'est utile pour mesurer le temps nécessaire à l'exécution de parties spécifiques de votre application, comme le rendu d'un composant ou le traitement d'une entrée utilisateur.

Pour mesurer la synchronisation utilisateur, vous créez d'abord une `mark` pour marquer le début et la fin de la section que vous souhaitez mesurer. Ensuite, vous créez une `measure` pour calculer la durée entre les deux marques.

Voici un exemple de la manière de mesurer le temps nécessaire au rendu d'un composant :

            
performance.mark("component-render-start");

// Code to render the component

performance.mark("component-render-end");

performance.measure("component-render-time", "component-render-start", "component-render-end");

const measure = performance.getEntriesByName("component-render-time", "measure")[0];

console.log(`Component render time: ${measure.duration}ms`);

            

              
                Copy
              
            
          

Ce code crée deux marques, `component-render-start` et `component-render-end`, avant et après le code qui effectue le rendu du composant. Ensuite, il crée une mesure appelée `component-render-time` pour calculer la durée entre les deux marques. Enfin, il récupère l'entrée de mesure depuis la chronologie et affiche la durée dans la console.

Analyser les métriques de performance

Une fois que vous avez collecté les métriques de performance, vous devez les analyser pour identifier les goulots d'étranglement et mettre en œuvre des optimisations. Il existe plusieurs outils et techniques que vous pouvez utiliser à cette fin :

• Outils de développement du navigateur : La plupart des navigateurs web modernes fournissent des outils de développement intégrés qui vous permettent de visualiser et d'analyser les données de performance. Ces outils incluent généralement un panneau Performance qui montre une chronologie des événements de performance, ainsi que des outils pour profiler le code JavaScript et analyser l'utilisation de la mémoire.
• Outils de surveillance des performances : Il existe de nombreux outils de surveillance des performances tiers qui peuvent vous aider à collecter, analyser et visualiser les données de performance. Ces outils offrent souvent des fonctionnalités avancées telles que la surveillance en temps réel, la détection d'anomalies et des rapports automatisés. Des exemples incluent New Relic, Datadog et Sentry.
• Web Vitals : L'initiative Web Vitals de Google fournit un ensemble de métriques considérées comme essentielles pour mesurer l'expérience utilisateur. Ces métriques incluent le Largest Contentful Paint (LCP), le First Input Delay (FID) et le Cumulative Layout Shift (CLS). La surveillance de ces métriques peut vous aider à identifier et à résoudre les problèmes de performance courants.

Utiliser les outils de développement du navigateur

Les outils de développement du navigateur sont une ressource puissante et facilement accessible pour analyser les performances. Voici comment utiliser le panneau Performance dans les outils de développement de Chrome (d'autres navigateurs ont des fonctionnalités similaires) :

1. Ouvrir les outils de développement : Faites un clic droit sur la page web et sélectionnez "Inspecter" ou appuyez sur F12.
2. Naviguer vers le panneau Performance : Cliquez sur l'onglet "Performance".
3. Démarrer l'enregistrement : Cliquez sur le bouton d'enregistrement (généralement un cercle) pour commencer à capturer les données de performance.
4. Interagir avec la page : Effectuez les actions que vous souhaitez analyser, comme le chargement de la page, le clic sur des boutons ou le défilement.
5. Arrêter l'enregistrement : Cliquez sur le bouton d'arrêt pour terminer l'enregistrement.
6. Analyser la chronologie : Le panneau Performance affichera une chronologie des événements de performance, y compris les temps de chargement, l'exécution JavaScript, le rendu et l'affichage.

La chronologie fournit des informations détaillées sur chaque événement, y compris sa durée, son heure de début et sa relation avec d'autres événements. Vous pouvez zoomer, dézoomer, filtrer les événements par type et inspecter les événements individuels pour obtenir plus d'informations. Les onglets "Bottom-Up", "Call Tree" et "Event Log" offrent différentes perspectives sur les données, vous permettant d'identifier les goulots d'étranglement des performances et d'optimiser votre code.

Web Vitals : Mesurer l'expérience utilisateur

Les Web Vitals sont un ensemble de métriques définies par Google pour mesurer l'expérience utilisateur sur un site web. Se concentrer sur ces métriques peut améliorer considérablement la satisfaction des utilisateurs et le classement SEO.

• Largest Contentful Paint (LCP) : Mesure le temps nécessaire pour que le plus grand élément de contenu dans la fenêtre d'affichage devienne visible. Un bon score LCP est de 2,5 secondes ou moins.
• First Input Delay (FID) : Mesure le temps que met le navigateur pour répondre à la première interaction de l'utilisateur (par exemple, cliquer sur un bouton ou un lien). Un bon score FID est de 100 millisecondes ou moins.
• Cumulative Layout Shift (CLS) : Mesure la quantité de changements de mise en page inattendus qui se produisent sur la page. Un bon score CLS est de 0,1 ou moins.

Vous pouvez mesurer les Web Vitals à l'aide de divers outils, notamment :

• Chrome User Experience Report (CrUX) : Fournit des données de performance du monde réel pour les sites web basées sur des données utilisateur anonymisées de Chrome.
• Lighthouse : Un outil automatisé qui audite la performance, l'accessibilité et le SEO des pages web.
• Extension Web Vitals : Une extension Chrome qui affiche les métriques Web Vitals en temps réel pendant que vous naviguez sur le web.
• API PerformanceObserver : Capturez directement les données des Web Vitals depuis le navigateur au fur et à mesure que les événements se produisent.

Exemples pratiques et cas d'utilisation

Voici quelques exemples pratiques et cas d'utilisation de la manière dont vous pouvez utiliser l'API Performance Timeline pour optimiser les performances de votre site web :

• Identifier les ressources à chargement lent : Utilisez le type d'entrée `resource` pour identifier les images, les scripts et les feuilles de style qui mettent beaucoup de temps à se charger. Optimisez ces ressources en les compressant, en utilisant un réseau de distribution de contenu (CDN) ou en les chargeant de manière différée (lazy-loading). Par exemple, de nombreuses plateformes de commerce électronique telles que Shopify, Magento ou WooCommerce dépendent des images pour vendre des produits. L'optimisation du chargement des images à l'aide des données de la performance timeline améliorera l'expérience client, en particulier pour les utilisateurs mobiles.
• Mesurer le temps d'exécution JavaScript : Utilisez les types d'entrées `mark` et `measure` pour mesurer le temps nécessaire à l'exécution de fonctions JavaScript spécifiques. Identifiez les fonctions lentes et optimisez-les en utilisant des algorithmes plus efficaces, en mettant en cache les résultats ou en reportant l'exécution à plus tard.
• Détecter les tâches longues (Long Tasks) : Utilisez le type d'entrée `longtask` pour identifier les tâches qui bloquent le thread principal pendant une période prolongée. Divisez ces tâches en plus petits morceaux ou déplacez-les vers un thread d'arrière-plan pour éviter les saccades de l'interface utilisateur.
• Surveiller le First Contentful Paint (FCP) et le Largest Contentful Paint (LCP) : Utilisez les types d'entrées `paint` et `largest-contentful-paint` pour surveiller le temps nécessaire à l'affichage du premier contenu et du plus grand contenu à l'écran. Optimisez le chemin de rendu critique pour améliorer ces métriques.
• Analyser le Cumulative Layout Shift (CLS) : Utilisez le type d'entrée `layout-shift` pour identifier les éléments qui provoquent des changements de mise en page inattendus. Réservez de l'espace pour ces éléments ou utilisez la propriété `transform` pour les animer sans provoquer de changements de mise en page.

Techniques avancées

Une fois que vous avez une solide compréhension des bases de l'API Performance Timeline, vous pouvez explorer quelques techniques avancées pour optimiser davantage les performances de votre site web :

• Real User Monitoring (RUM) : Collectez des données de performance auprès d'utilisateurs réels sur le terrain pour obtenir une image plus précise des performances de votre site web. Utilisez un outil RUM ou implémentez votre propre solution RUM personnalisée à l'aide de l'API Performance Timeline. Ces données peuvent ensuite être utilisées pour déterminer les différences de performance régionales. Par exemple, un site web hébergé aux États-Unis pourrait connaître des temps de chargement plus lents en Asie en raison de la latence du réseau.
• Surveillance synthétique : Utilisez la surveillance synthétique pour simuler les interactions des utilisateurs et mesurer les performances dans un environnement contrôlé. Cela peut vous aider à identifier les problèmes de performance avant qu'ils n'affectent les utilisateurs réels.
• Tests de performance automatisés : Intégrez les tests de performance dans votre pipeline d'intégration continue/déploiement continu (CI/CD) pour détecter automatiquement les régressions de performance. Des outils comme Lighthouse CI peuvent être utilisés pour automatiser ce processus.
• Budgets de performance : Définissez des budgets de performance pour les métriques clés, telles que le temps de chargement de la page, la taille des ressources et le temps d'exécution JavaScript. Utilisez des outils automatisés pour surveiller ces budgets et vous alerter lorsqu'ils sont dépassés.

Compatibilité multi-navigateurs

L'API Performance Timeline est largement prise en charge par les navigateurs web modernes, y compris Chrome, Firefox, Safari et Edge. Cependant, il peut y avoir quelques différences dans l'implémentation et le comportement de l'API entre les différents navigateurs.

Pour garantir la compatibilité multi-navigateurs, il est important de tester votre code dans différents navigateurs et d'utiliser la détection de fonctionnalités pour dégrader gracieusement la fonctionnalité si l'API n'est pas prise en charge. Des bibliothèques comme `modernizr` peuvent aider à la détection de fonctionnalités.

Meilleures pratiques

Voici quelques meilleures pratiques pour utiliser l'API Performance Timeline :

• Utilisez les Performance Observers pour une surveillance en temps réel : Les Performance Observers offrent un moyen plus efficace de collecter des données de performance que d'interroger la chronologie de manière répétée.
• Soyez conscient de l'impact sur les performances de la collecte de données de performance : Collecter trop de données peut avoir un impact négatif sur les performances de votre site web. Ne collectez que les données dont vous avez besoin et évitez d'effectuer des opérations coûteuses dans la fonction de rappel du Performance Observer.
• Utilisez des noms significatifs pour les marques et les mesures : Cela facilitera l'analyse des données et l'identification des goulots d'étranglement des performances.
• Testez votre code dans différents navigateurs : Assurez la compatibilité multi-navigateurs en testant votre code dans différents navigateurs et en utilisant la détection de fonctionnalités.
• Combinez avec d'autres techniques d'optimisation : L'API Performance Timeline aide à mesurer et à identifier les problèmes. Utilisez-la conjointement avec les meilleures pratiques d'optimisation web établies (optimisation des images, minification, utilisation de CDN) pour des améliorations de performance globales.

Conclusion

L'API Performance Timeline est un outil puissant pour mesurer et analyser les performances des sites web. En comprenant les concepts et les interfaces clés de l'API, vous pouvez collecter des métriques de performance précieuses et les utiliser pour identifier les goulots d'étranglement et mettre en œuvre des optimisations. En vous concentrant sur les Web Vitals et en mettant en œuvre des techniques avancées comme le RUM et les tests de performance automatisés, vous pouvez offrir une expérience utilisateur plus rapide, plus fluide et plus agréable. Adopter l'API Performance Timeline et intégrer l'analyse des performances dans votre flux de travail de développement conduira à des améliorations significatives des performances de votre site web et de la satisfaction des utilisateurs dans l'environnement web actuel axé sur la performance.