API Performance Observer: Metriche delle Prestazioni a Runtime e Analisi dei Colli di Bottiglia

Nel panorama digitale competitivo di oggi, le prestazioni di siti e applicazioni web sono fondamentali per il coinvolgimento degli utenti e il successo aziendale. Tempi di caricamento lenti e interfacce poco reattive possono portare a utenti frustrati, transazioni abbandonate e, in definitiva, a una perdita di ricavi. L'API Performance Observer è un potente strumento che consente agli sviluppatori di monitorare e analizzare le metriche delle prestazioni a runtime, identificare i colli di bottiglia e ottimizzare le loro applicazioni per un'esperienza utente più fluida, veloce e piacevole, indipendentemente dalla posizione o dal dispositivo dell'utente.

Cos'è l'API Performance Observer?

L'API Performance Observer è un'API JavaScript che fornisce un meccanismo per osservare e reagire agli eventi legati alle prestazioni man mano che si verificano in un'applicazione web. A differenza delle tecniche tradizionali di monitoraggio delle prestazioni che si basano su campionamenti periodici o strumentazione manuale, l'API Performance Observer offre un modo più efficiente e flessibile per acquisire dati sulle prestazioni in tempo reale. Consente agli sviluppatori di sottoscrivere specifici tipi di voci di prestazione (performance entry) e ricevere notifiche ogni volta che vengono registrate nuove voci.

Questo approccio "osserva-e-reagisci" consente un monitoraggio proattivo delle prestazioni, permettendo agli sviluppatori di identificare e risolvere i problemi di performance prima che influenzino l'esperienza dell'utente. L'API è standardizzata sui browser moderni, garantendo un comportamento coerente e compatibilità multipiattaforma.

Concetti e Funzionalità Chiave

Per utilizzare efficacemente l'API Performance Observer, è essenziale comprenderne i concetti e le funzionalità principali:

• PerformanceEntry: Rappresenta una singola misurazione o evento di prestazione. Le voci di prestazione contengono informazioni sul tipo di evento, i suoi tempi di inizio e fine e altri attributi rilevanti. Esempi includono resource, mark, measure, navigation, longtask e event.
• PerformanceObserver: Un oggetto che consente di sottoscrivere specifici tipi di voci di prestazione e ricevere notifiche ogni volta che nuove voci vengono aggiunte alla timeline delle prestazioni del browser.
• metodo observe(): Utilizzato per configurare il PerformanceObserver affinché ascolti specifici tipi di voci di prestazione. È possibile specificare i tipi di voci che si desidera osservare, così come un'opzione buffered per ricevere le voci storiche.
• metodo disconnect(): Utilizzato per interrompere l'ascolto degli eventi di prestazione da parte del PerformanceObserver.
• metodo takeRecords(): Restituisce un array di tutte le voci di prestazione che sono state osservate ma non ancora elaborate dalla funzione di callback dell'osservatore.
• Funzione di Callback: Una funzione che viene eseguita ogni volta che vengono osservate nuove voci di prestazione. Questa funzione riceve un oggetto PerformanceObserverEntryList contenente le voci osservate.

Tipi di Voci di Prestazione Supportati

L'API Performance Observer supporta una varietà di tipi di voci di prestazione, ognuno dei quali fornisce approfondimenti specifici su diversi aspetti delle prestazioni delle applicazioni web. Alcuni dei tipi di voci più comunemente utilizzati includono:

• resource: Fornisce informazioni sul caricamento di singole risorse, come immagini, script, fogli di stile e font. Questo tipo di voce include dettagli come l'URL della risorsa, i tempi di inizio e fine, la durata del recupero e le dimensioni di trasferimento.
• mark: Consente di creare timestamp personalizzati all'interno del codice per misurare la durata di sezioni di codice specifiche. È possibile utilizzare i 'mark' per tracciare l'inizio e la fine di operazioni critiche, come l'elaborazione dei dati o il rendering dell'interfaccia utente.
• measure: Utilizzato per calcolare la durata tra due 'mark'. Questo tipo di voce fornisce un modo comodo per misurare le prestazioni di sezioni di codice personalizzate.
• navigation: Fornisce informazioni sulla temporizzazione della navigazione di una pagina, inclusi il tempo di ricerca DNS, il tempo di connessione TCP, i tempi di richiesta e risposta e il tempo di elaborazione del DOM.
• longtask: Identifica le attività che bloccano il thread principale per un periodo prolungato (tipicamente più di 50 millisecondi). I 'long task' possono causare una mancata reattività dell'interfaccia utente e 'jank'.
• event: Registra informazioni di temporizzazione per specifici eventi del browser, come click, keydown e scroll.
• layout-shift: Traccia gli spostamenti imprevisti del layout sulla pagina. Questi spostamenti possono essere fastidiosi per gli utenti e avere un impatto negativo sull'esperienza utente.
• largest-contentful-paint: Misura il tempo necessario affinché l'elemento di contenuto più grande diventi visibile sulla pagina.
• first-input-delay: Misura il tempo necessario al browser per rispondere alla prima interazione dell'utente (ad es., un clic o un tocco).
• element: Riporta informazioni di temporizzazione per il rendering di elementi specifici sulla pagina.

Esempi Pratici e Casi d'Uso

L'API Performance Observer può essere utilizzata in una vasta gamma di scenari per migliorare le prestazioni delle applicazioni web. Ecco alcuni esempi pratici:

1. Monitoraggio dei Tempi di Caricamento delle Risorse

Il tipo di voce resource consente di tracciare i tempi di caricamento di singole risorse, come immagini, script e fogli di stile. Queste informazioni possono essere utilizzate per identificare le risorse a caricamento lento che stanno influenzando il tempo di caricamento della pagina. Ad esempio, è possibile utilizzare il seguente codice per monitorare i tempi di caricamento delle risorse:

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

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

            

              
                Copy
              
            
          

Questo codice crea un PerformanceObserver che ascolta le voci resource e registra l'URL e la durata della risorsa nella console. Analizzando questi dati, è possibile identificare le risorse a caricamento lento e ottimizzarle comprimendo le immagini, utilizzando una Content Delivery Network (CDN) o ottimizzando la configurazione del server.

Prospettiva Globale: Quando si monitorano i tempi di caricamento delle risorse, considerare la posizione geografica dei propri utenti. Gli utenti in regioni con connessioni Internet più lente potrebbero sperimentare tempi di caricamento significativamente più lunghi. L'uso di una CDN con server distribuiti geograficamente può aiutare a mitigare questo problema.

2. Misurazione del Tempo di Esecuzione del Codice Personalizzato

I tipi di voce mark e measure consentono di misurare il tempo di esecuzione di sezioni di codice personalizzate. Ciò è utile per identificare i colli di bottiglia delle prestazioni nella logica dell'applicazione. Ad esempio, è possibile utilizzare il seguente codice per misurare la durata di una funzione specifica:

            performance.mark("start");

// Code to be measured
for (let i = 0; i < 1000000; i++) {
 // Some computationally intensive operation
}

performance.mark("end");
performance.measure("My Function", "start", "end");

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

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

            

              
                Copy
              
            
          

Questo codice crea due 'mark', start e end, prima e dopo la sezione di codice che si desidera misurare. Quindi utilizza il metodo performance.measure() per calcolare la durata tra i due 'mark'. Il PerformanceObserver ascolta le voci measure e registra il nome e la durata della misurazione nella console. Analizzando questi dati, è possibile identificare le sezioni di codice con prestazioni scarse e ottimizzarle utilizzando tecniche come il caching, la memoizzazione o l'ottimizzazione algoritmica.

Consiglio Pratico: Identificate i percorsi critici della vostra applicazione, ovvero le sequenze di codice che vengono eseguite più frequentemente e che hanno il maggiore impatto sulle prestazioni. Concentrate i vostri sforzi di ottimizzazione su questi percorsi critici per ottenere i guadagni di performance più significativi.

3. Identificazione dei Long Task

Il tipo di voce longtask identifica le attività che bloccano il thread principale per un periodo prolungato. I 'long task' possono causare una mancata reattività dell'interfaccia utente e 'jank', portando a una cattiva esperienza utente. È possibile utilizzare il seguente codice per monitorare i 'long task':

            const observer = new PerformanceObserver((list) => {
 list.getEntries().forEach((entry) => {
 console.warn(`Long Task: ${entry.name}, Duration: ${entry.duration}ms`);
 console.warn(`Long Task Attribution: ${JSON.stringify(entry.attribution)}`);
 });
});

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

            

              
                Copy
              
            
          

Questo codice crea un PerformanceObserver che ascolta le voci longtask e registra il nome e la durata dell'attività nella console. Analizzando questi dati, è possibile identificare le attività di lunga durata e ottimizzarle suddividendole in blocchi più piccoli, utilizzando operazioni asincrone o trasferendole a un web worker.

Linea Guida Editoriale Globale: Quando si spiegano concetti tecnici, utilizzare un linguaggio chiaro e conciso, accessibile a lettori con diversi livelli di competenza tecnica. Evitare il gergo e fornire un contesto per i termini non familiari.

4. Analisi del Navigation Timing

Il tipo di voce navigation fornisce informazioni dettagliate sulla temporizzazione della navigazione di una pagina, inclusi il tempo di ricerca DNS, il tempo di connessione TCP, i tempi di richiesta e risposta e il tempo di elaborazione del DOM. Questi dati possono essere utilizzati per identificare i colli di bottiglia nel processo di caricamento della pagina. Ad esempio, è possibile utilizzare il seguente codice per analizzare il 'navigation timing':

            const observer = new PerformanceObserver((list) => {
 list.getEntries().forEach((entry) => {
 console.log(`Navigation: ${entry.name}`);
 console.log(`DNS Lookup Time: ${entry.domainLookupEnd - entry.domainLookupStart}ms`);
 console.log(`TCP Connection Time: ${entry.connectEnd - entry.connectStart}ms`);
 console.log(`Request Time: ${entry.responseStart - entry.requestStart}ms`);
 console.log(`Response Time: ${entry.responseEnd - entry.responseStart}ms`);
 console.log(`DOM Processing Time: ${entry.domComplete - entry.domInteractive}ms`);
 });
});

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

            

              
                Copy
              
            
          

Questo codice crea un PerformanceObserver che ascolta le voci navigation e registra varie metriche di temporizzazione nella console. Analizzando questi dati, è possibile identificare colli di bottiglia come una ricerca DNS lenta, una connessione TCP lenta, un'elaborazione della richiesta lenta, un'elaborazione della risposta lenta o un'elaborazione del DOM lenta. È quindi possibile intraprendere le azioni appropriate per risolvere questi colli di bottiglia, come ottimizzare la configurazione DNS, migliorare le prestazioni del server o ottimizzare il codice HTML e JavaScript.

Ottimizzazione SEO: Utilizzare le parole chiave pertinenti in modo naturale in tutto il contenuto. In questa sezione, parole chiave come "navigation timing," "tempo di ricerca DNS," "tempo di connessione TCP," e "processo di caricamento della pagina" sono incorporate senza soluzione di continuità.

5. Monitoraggio dei Layout Shift

Il tipo di voce layout-shift traccia gli spostamenti imprevisti del layout sulla pagina. Questi spostamenti possono essere fastidiosi per gli utenti e avere un impatto negativo sull'esperienza utente. Spesso si verificano a causa di immagini senza dimensioni, annunci che si caricano in ritardo o contenuti inseriti dinamicamente. È possibile utilizzare il seguente codice per monitorare i 'layout shift':

            const observer = new PerformanceObserver((list) => {
 list.getEntries().forEach((entry) => {
 console.warn(`Layout Shift: ${entry.name}, Value: ${entry.value}`);
 console.warn(`Layout Shift Had Recent Input: ${entry.hadRecentInput}`);
 console.warn(`Layout Shift Sources: ${JSON.stringify(entry.sources)}`);
 });
});

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

            

              
                Copy
              
            
          

Questo codice crea un PerformanceObserver che ascolta le voci layout-shift e registra il valore dello spostamento (un punteggio che rappresenta l'entità dello spostamento) nella console. Un valore più alto indica uno spostamento più significativo. La proprietà hadRecentInput indica se lo spostamento si è verificato entro 500 ms da un input dell'utente. Gli spostamenti attivati dall'input dell'utente sono generalmente considerati meno problematici. La proprietà sources fornisce dettagli sugli elementi che hanno causato lo spostamento. Analizzando questi dati, è possibile identificare e risolvere i problemi di 'layout shift' specificando le dimensioni per le immagini, riservando spazio per gli annunci ed evitando di inserire dinamicamente contenuti che possono causare 'reflow'.

Consiglio Pratico: Utilizzate strumenti come Lighthouse di Google per identificare i problemi di 'layout shift' e ottenere raccomandazioni per risolverli. Date priorità alla risoluzione degli spostamenti che si verificano senza l'input dell'utente.

6. Misurazione del Largest Contentful Paint (LCP)

Il tipo di voce largest-contentful-paint misura il tempo necessario affinché l'elemento di contenuto più grande diventi visibile sulla pagina. L'LCP è un 'core web vital' che riflette la velocità di caricamento percepita della pagina. Un buon punteggio LCP è di 2,5 secondi o meno. È possibile utilizzare il seguente codice per misurare l'LCP:

            const observer = new PerformanceObserver((list) => {
 list.getEntries().forEach((entry) => {
 console.log(`Largest Contentful Paint: ${entry.startTime}ms`);
 console.log(`LCP Element: ${entry.element}`);
 console.log(`LCP URL: ${entry.url}`);
 });
});

observer.observe({ entryTypes: ["largest-contentful-paint"] });

            

              
                Copy
              
            
          

Questo codice crea un PerformanceObserver che ascolta le voci largest-contentful-paint e registra il tempo di inizio, l'elemento e l'URL nella console. Analizzando questi dati, è possibile identificare l'elemento di contenuto più grande e ottimizzarne il tempo di caricamento ottimizzando le dimensioni dell'immagine, utilizzando una CDN o precaricando la risorsa.

Prospettiva Globale: Considerate che utenti diversi avranno elementi LCP diversi in base alle dimensioni e alla risoluzione del loro schermo. Progettate la vostra applicazione per garantire un buon punteggio LCP su una varietà di dispositivi e dimensioni dello schermo.

7. Misurazione del First Input Delay (FID)

Il tipo di voce first-input-delay misura il tempo necessario al browser per rispondere alla prima interazione dell'utente (ad es., un clic o un tocco). L'FID è un altro 'core web vital' che riflette l'interattività della pagina. Un buon punteggio FID è di 100 millisecondi o meno. È possibile utilizzare il seguente codice per misurare l'FID:

            const observer = new PerformanceObserver((list) => {
 list.getEntries().forEach((entry) => {
 console.log(`First Input Delay: ${entry.processingStart - entry.startTime}ms`);
 console.log(`Event Type: ${entry.name}`);
 console.log(`Target Element: ${entry.target}`);
 });
});

observer.observe({ type: "first-input", buffered: true });

            

              
                Copy
              
            
          

Questo codice crea un PerformanceObserver che ascolta le voci first-input e registra il ritardo, il tipo di evento e l'elemento di destinazione nella console. Analizzando questi dati, è possibile identificare le cause di lunghi ritardi di input e ottimizzare il codice JavaScript per ridurre il tempo trascorso sul thread principale.

Consiglio Pratico: Suddividete le attività di lunga durata in blocchi più piccoli, utilizzate i web worker per trasferire le attività a un thread in background e ottimizzate i vostri 'event listener' per ridurre il tempo di elaborazione delle interazioni dell'utente.

Tecniche Avanzate e Considerazioni

Oltre ai casi d'uso di base descritti sopra, l'API Performance Observer può essere utilizzata in scenari più avanzati per ottenere approfondimenti più dettagliati sulle prestazioni delle applicazioni web. Ecco alcune tecniche avanzate e considerazioni:

1. Utilizzo del Buffering

L'opzione buffered nel metodo observe() consente di recuperare le voci di prestazione storiche registrate prima della creazione del PerformanceObserver. Ciò è utile per acquisire i dati sulle prestazioni che si verificano durante il caricamento iniziale della pagina o prima che il codice di monitoraggio venga caricato. Ad esempio:

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

observer.observe({ entryTypes: ["navigation", "resource"], buffered: true });

            

              
                Copy
              
            
          

Questo codice crea un PerformanceObserver che ascolta le voci navigation e resource e recupera tutte le voci storiche registrate prima della creazione dell'osservatore.

2. Filtraggio delle Voci di Prestazione

È possibile filtrare le voci di prestazione in base a criteri specifici per concentrarsi sui dati più rilevanti per la propria analisi. Ad esempio, è possibile filtrare le voci delle risorse in base al loro URL o al tipo di contenuto:

            const observer = new PerformanceObserver((list) => {
 list.getEntries().forEach((entry) => {
 if (entry.entryType === "resource" && entry.name.endsWith(".jpg")) {
 console.log(`Image Resource: ${entry.name}, Duration: ${entry.duration}ms`);
 }
 });
});

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

            

              
                Copy
              
            
          

Questo codice crea un PerformanceObserver che ascolta le voci resource e le filtra per includere solo le voci relative a risorse di immagine con estensione .jpg.

3. Utilizzo dei Web Worker

Per evitare di influenzare le prestazioni del thread principale, è possibile trasferire il monitoraggio e l'analisi delle prestazioni a un web worker. Ciò consente di raccogliere ed elaborare i dati sulle prestazioni in background senza bloccare l'interfaccia utente. Ad esempio, è possibile creare un web worker che ascolta gli eventi di prestazione e invia i dati al thread principale per l'analisi.

Linea Guida Editoriale Globale: Utilizzare esempi che siano pertinenti per un pubblico globale. Evitare esempi specifici di un particolare paese o cultura.

4. Integrazione con Piattaforme di Analytics

L'API Performance Observer può essere integrata con piattaforme di analytics per raccogliere e analizzare i dati sulle prestazioni in una posizione centralizzata. Ciò consente di monitorare le tendenze delle prestazioni nel tempo, identificare le regressioni delle prestazioni e correlare le metriche delle prestazioni con altri dati sul comportamento degli utenti. È possibile inviare le voci di prestazione alla propria piattaforma di analytics utilizzando la sua API o registrandole su un endpoint lato server.

5. Utilizzo di Polyfill per i Browser più Vecchi

Sebbene l'API Performance Observer sia supportata dalla maggior parte dei browser moderni, potrebbe non essere disponibile nei browser più vecchi. Per supportare i browser più vecchi, è possibile utilizzare un polyfill che fornisce un'implementazione di fallback dell'API. Esistono diversi polyfill disponibili online che è possibile utilizzare nella propria applicazione.

Best Practice per l'Uso dell'API Performance Observer

Per utilizzare efficacemente l'API Performance Observer ed evitare le trappole comuni, seguire queste best practice:

• Monitorare solo le metriche pertinenti ai propri obiettivi. Evitare di raccogliere dati eccessivi che possono influire sulle prestazioni.
• Utilizzare il filtraggio per concentrarsi sui dati più importanti. Filtrare le voci di prestazione in base a criteri specifici per ridurre la quantità di dati da elaborare.
• Trasferire il monitoraggio delle prestazioni a un web worker. Ciò impedirà al monitoraggio delle prestazioni di influire sulle prestazioni del thread principale.
• Integrare con piattaforme di analytics per monitorare le tendenze delle prestazioni nel tempo. Ciò consentirà di identificare le regressioni delle prestazioni e di correlare le metriche delle prestazioni con altri dati sul comportamento degli utenti.
• Utilizzare polyfill per supportare i browser più vecchi. Ciò garantirà che il codice di monitoraggio delle prestazioni funzioni su un'ampia gamma di browser.
• Testare a fondo il proprio codice di monitoraggio delle prestazioni. Assicurarsi che il codice non introduca a sua volta problemi di performance.
• Essere consapevoli delle normative sulla privacy dei dati. Assicurarsi di non raccogliere alcuna informazione di identificazione personale (PII) senza il consenso dell'utente.

Ottimizzazione SEO: Creare una meta description coinvolgente. Una descrizione concisa che riassume il contenuto del post del blog è fornita nei metadati JSON.

Conclusione

L'API Performance Observer è un potente strumento che consente agli sviluppatori di monitorare e analizzare le metriche delle prestazioni a runtime, identificare i colli di bottiglia e ottimizzare le loro applicazioni web per un'esperienza utente più fluida, veloce e piacevole. Comprendendo i concetti e le funzionalità chiave dell'API e seguendo le best practice per il suo utilizzo, è possibile ottenere preziose informazioni sulle prestazioni delle proprie applicazioni e offrire una migliore esperienza utente ai propri utenti, indipendentemente dalla loro posizione o dispositivo. Man mano che le applicazioni web diventano sempre più complesse, l'API Performance Observer continuerà a essere uno strumento essenziale per garantire prestazioni ottimali e la soddisfazione dell'utente.

Ricordate di dare la priorità all'esperienza utente sopra ogni altra cosa. L'ottimizzazione delle prestazioni dovrebbe sempre essere guidata dall'obiettivo di fornire un'esperienza fluida e piacevole per i vostri utenti. Utilizzando efficacemente l'API Performance Observer, è possibile ottenere una comprensione più profonda delle prestazioni della propria applicazione e prendere decisioni informate per migliorare l'esperienza utente.

Considerando attentamente le implicazioni globali delle prestazioni, gli sviluppatori possono creare applicazioni web veloci, reattive e accessibili agli utenti di tutto il mondo. Ciò richiede un approccio olistico che tenga conto di fattori quali la latenza di rete, le capacità dei dispositivi e le preferenze culturali.