Performance Timeline: Guida Completa alla Raccolta di Metriche

Nel frenetico mondo digitale di oggi, le prestazioni di un sito web sono di fondamentale importanza. Gli utenti si aspettano che i siti si carichino rapidamente e rispondano istantaneamente. Un sito lento può portare a frustrazione, sessioni abbandonate e, in definitiva, a una perdita di entrate. Fortunatamente, i moderni browser web forniscono potenti strumenti per misurare e analizzare le prestazioni dei siti web. Uno degli strumenti più preziosi è l'API Performance Timeline.

Questa guida completa esplorerà l'API Performance Timeline in dettaglio, coprendo tutto, dai suoi concetti fondamentali alle tecniche avanzate per la raccolta e l'analisi delle metriche di performance. Approfondiremo i vari tipi di performance entry, dimostreremo come utilizzare l'API in modo efficace e forniremo esempi pratici per aiutarti a ottimizzare le prestazioni del tuo sito web.

Cos'è l'API Performance Timeline?

L'API Performance Timeline è un insieme di interfacce JavaScript che forniscono accesso a dati relativi alle prestazioni raccolti dal browser. Consente agli sviluppatori di misurare vari aspetti delle prestazioni di un sito web, come:

• Tempo di caricamento della pagina
• Tempo di caricamento delle risorse (immagini, script, fogli di stile)
• Misurazioni di timing definite dall'utente
• Frame rate e prestazioni di rendering
• Utilizzo della memoria

Raccogliendo e analizzando questi dati, gli sviluppatori possono identificare i colli di bottiglia nelle prestazioni e implementare ottimizzazioni per migliorare l'esperienza utente. L'API fornisce un modo standardizzato per accedere ai dati sulle prestazioni, rendendo più semplice la creazione di strumenti di monitoraggio delle prestazioni cross-browser.

Concetti e Interfacce Chiave

L'API Performance Timeline ruota attorno ad alcuni concetti e interfacce chiave:

• Performance Timeline: Rappresenta la timeline degli eventi di performance che si sono verificati durante il ciclo di vita di una pagina web. È il punto centrale per accedere ai dati sulle prestazioni.
• Performance Entry: Rappresenta un singolo evento di performance, come un evento di caricamento di una risorsa o una misurazione di timing definita dall'utente.
• Performance Observer: Consente agli sviluppatori di monitorare la Performance Timeline per nuove performance entry e di rispondere ad esse in tempo reale.
• Oggetto `performance`: L'oggetto globale (`window.performance`) che fornisce accesso alla Performance Timeline e ai metodi correlati.

L'Oggetto `performance`

L'oggetto `performance` è il punto di partenza per interagire con l'API Performance Timeline. Fornisce metodi per recuperare le performance entry, cancellare la timeline e creare performance observer. Alcuni dei metodi più comunemente usati includono:

• `performance.getEntries()`: Restituisce un array di tutte le performance entry nella timeline.
• `performance.getEntriesByName(name, entryType)`: Restituisce un array di performance entry con un nome e un tipo di entry specifici.
• `performance.getEntriesByType(entryType)`: Restituisce un array di performance entry di un tipo specifico.
• `performance.clearMarks(markName)`: Cancella i performance mark con un nome specifico.
• `performance.clearMeasures(measureName)`: Cancella le performance measure con un nome specifico.
• `performance.now()`: Restituisce un timestamp ad alta risoluzione, tipicamente in millisecondi, che rappresenta il tempo trascorso dall'inizio della navigazione. Questo è cruciale per misurare le durate.

Tipi di Performance Entry

L'API Performance Timeline definisce diversi tipi di performance entry, ognuno rappresentante un tipo specifico di evento di performance. Alcuni dei tipi di entry più importanti includono:

• `navigation`: Rappresenta i tempi di navigazione per il caricamento di una pagina, inclusi la ricerca DNS, la connessione TCP, la richiesta e i tempi di risposta.
• `resource`: Rappresenta il caricamento di una risorsa specifica, come un'immagine, uno script o un foglio di stile.
• `mark`: Rappresenta un timestamp definito dall'utente nella timeline.
• `measure`: Rappresenta una durata definita dall'utente nella timeline, calcolata tra due mark.
• `paint`: Rappresenta il tempo impiegato dal browser per disegnare il primo contenuto sullo schermo (First Paint) e il primo contenuto significativo (First Contentful Paint).
• `longtask`: Rappresenta task che bloccano il thread principale per un periodo di tempo prolungato (tipicamente superiore a 50ms), causando potenzialmente "jank" dell'interfaccia utente.
• `event`: Rappresenta un evento del browser, come un clic del mouse o la pressione di un tasto.
• `layout-shift`: Rappresenta spostamenti imprevisti nel layout della pagina che possono disturbare l'esperienza utente (Cumulative Layout Shift).
• `largest-contentful-paint`: Rappresenta il tempo impiegato dall'elemento di contenuto più grande nella viewport per diventare visibile.

Raccolta delle Metriche di Performance

Ci sono diversi modi per raccogliere metriche di performance utilizzando l'API Performance Timeline. Gli approcci più comuni includono:

• Recupero diretto delle entry dalla timeline: Utilizzando `performance.getEntries()`, `performance.getEntriesByName()` o `performance.getEntriesByType()` per recuperare specifiche performance entry.
• Utilizzo di un Performance Observer: Monitorando la timeline per nuove entry e rispondendo ad esse in tempo reale.

Recupero Diretto delle Entry

Il modo più semplice per raccogliere metriche di performance è recuperare le entry direttamente dalla timeline. Questo è utile per raccogliere dati dopo che si è verificato un evento specifico, come dopo il caricamento della pagina o dopo l'interazione dell'utente con un elemento specifico.

Ecco un esempio di come recuperare tutte le resource entry dalla timeline:

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

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

            

              
                Copy
              
            
          

Questo codice recupera tutte le entry di tipo "resource" e registra il nome e la durata di ogni risorsa nella console.

Utilizzo di un Performance Observer

Un Performance Observer consente di monitorare la Performance Timeline per nuove performance entry e di rispondere ad esse in tempo reale. Ciò è particolarmente utile per raccogliere i dati man mano che diventano disponibili, senza dover interrogare ripetutamente la timeline.

Ecco un esempio di come utilizzare un Performance Observer per monitorare le nuove resource entry:

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

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

            

              
                Copy
              
            
          

Questo codice crea un Performance Observer che ascolta le nuove entry di tipo "resource". Quando una nuova resource entry viene aggiunta alla timeline, la funzione di callback dell'observer viene eseguita, registrando il nome e la durata della risorsa nella console. Il metodo `observer.observe()` specifica quali tipi di entry l'observer deve monitorare.

Misurazione del Timing Utente

L'API Performance Timeline consente anche di definire le proprie metriche di performance personalizzate utilizzando i tipi di entry `mark` e `measure`. Questo è utile per misurare il tempo impiegato da parti specifiche della tua applicazione per essere eseguite, come il rendering di un componente o l'elaborazione dell'input dell'utente.

Per misurare il timing utente, si crea prima un `mark` per segnare l'inizio e la fine della sezione che si desidera misurare. Quindi, si crea una `measure` per calcolare la durata tra i due mark.

Ecco un esempio di come misurare il tempo necessario per il rendering di un componente:

            
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
              
            
          

Questo codice crea due mark, `component-render-start` e `component-render-end`, prima e dopo il codice che esegue il rendering del componente. Quindi, crea una measure chiamata `component-render-time` per calcolare la durata tra i due mark. Infine, recupera la measure entry dalla timeline e registra la durata nella console.

Analisi delle Metriche di Performance

Una volta raccolte le metriche di performance, è necessario analizzarle per identificare i colli di bottiglia e implementare ottimizzazioni. Ci sono diversi strumenti e tecniche che puoi utilizzare a questo scopo:

• Strumenti per Sviluppatori del Browser: La maggior parte dei moderni browser web fornisce strumenti per sviluppatori integrati che consentono di visualizzare e analizzare i dati sulle prestazioni. Questi strumenti includono tipicamente un pannello Performance che mostra una timeline degli eventi di performance, così come strumenti per il profiling del codice JavaScript e l'analisi dell'utilizzo della memoria.
• Strumenti di Monitoraggio delle Prestazioni: Esistono molti strumenti di monitoraggio delle prestazioni di terze parti che possono aiutarti a raccogliere, analizzare e visualizzare i dati sulle prestazioni. Questi strumenti offrono spesso funzionalità avanzate come il monitoraggio in tempo reale, il rilevamento di anomalie e la reportistica automatizzata. Esempi includono New Relic, Datadog e Sentry.
• Web Vitals: L'iniziativa Web Vitals di Google fornisce una serie di metriche considerate essenziali per misurare l'esperienza utente. Queste metriche includono Largest Contentful Paint (LCP), First Input Delay (FID) e Cumulative Layout Shift (CLS). Il monitoraggio di queste metriche può aiutarti a identificare e risolvere problemi comuni di performance.

Utilizzo degli Strumenti per Sviluppatori del Browser

Gli strumenti per sviluppatori del browser sono una risorsa potente e prontamente disponibile per l'analisi delle prestazioni. Ecco come puoi utilizzare il pannello Performance negli Strumenti per Sviluppatori di Chrome (altri browser hanno funzionalità simili):

1. Apri gli Strumenti per Sviluppatori: Fai clic con il pulsante destro del mouse sulla pagina web e seleziona "Ispeziona" o premi F12.
2. Vai al Pannello Performance: Fai clic sulla scheda "Performance".
3. Inizia a Registrare: Fai clic sul pulsante di registrazione (solitamente un cerchio) per iniziare a catturare i dati sulle prestazioni.
4. Interagisci con la Pagina: Esegui le azioni che vuoi analizzare, come caricare la pagina, fare clic sui pulsanti o scorrere.
5. Interrompi la Registrazione: Fai clic sul pulsante di arresto per terminare la registrazione.
6. Analizza la Timeline: Il pannello Performance mostrerà una timeline degli eventi di performance, inclusi i tempi di caricamento, l'esecuzione di JavaScript, il rendering e il painting.

La timeline fornisce informazioni dettagliate su ogni evento, inclusa la sua durata, l'ora di inizio e la relazione con altri eventi. Puoi ingrandire e ridurre, filtrare gli eventi per tipo e ispezionare singoli eventi per ottenere maggiori informazioni. Le schede "Bottom-Up", "Call Tree" e "Event Log" forniscono diverse prospettive sui dati, consentendoti di identificare i colli di bottiglia nelle prestazioni e ottimizzare il tuo codice.

Web Vitals: Misurare l'Esperienza Utente

I Web Vitals sono una serie di metriche definite da Google per misurare l'esperienza utente su un sito web. Concentrarsi su queste metriche può migliorare significativamente la soddisfazione dell'utente e il posizionamento SEO.

• Largest Contentful Paint (LCP): Misura il tempo necessario affinché l'elemento di contenuto più grande nella viewport diventi visibile. Un buon punteggio LCP è di 2,5 secondi o meno.
• First Input Delay (FID): Misura il tempo che impiega il browser a rispondere alla prima interazione dell'utente (ad esempio, facendo clic su un pulsante o toccando un link). Un buon punteggio FID è di 100 millisecondi o meno.
• Cumulative Layout Shift (CLS): Misura la quantità di spostamenti imprevisti del layout che si verificano sulla pagina. Un buon punteggio CLS è di 0,1 o meno.

Puoi misurare i Web Vitals utilizzando vari strumenti, tra cui:

• Chrome User Experience Report (CrUX): Fornisce dati sulle prestazioni del mondo reale per i siti web basati su dati anonimi degli utenti di Chrome.
• Lighthouse: Uno strumento automatizzato che verifica le prestazioni, l'accessibilità e la SEO delle pagine web.
• Web Vitals Extension: Un'estensione di Chrome che visualizza le metriche dei Web Vitals in tempo reale mentre navighi sul web.
• API PerformanceObserver: Cattura direttamente i dati dei Web Vitals dal browser man mano che gli eventi si verificano.

Esempi Pratici e Casi d'Uso

Ecco alcuni esempi pratici e casi d'uso di come puoi utilizzare l'API Performance Timeline per ottimizzare le prestazioni del tuo sito web:

• Identificazione di Risorse a Caricamento Lento: Utilizza il tipo di entry `resource` per identificare immagini, script e fogli di stile che richiedono molto tempo per essere caricati. Ottimizza queste risorse comprimendole, utilizzando una Content Delivery Network (CDN) o caricandole in modo differito (lazy-loading). Ad esempio, molte piattaforme di e-commerce come Shopify, Magento o WooCommerce si basano sulle immagini per vendere prodotti. Ottimizzare il caricamento delle immagini utilizzando i dati della performance timeline migliorerà l'esperienza del cliente, specialmente per gli utenti mobili.
• Misurazione del Tempo di Esecuzione di JavaScript: Utilizza i tipi di entry `mark` e `measure` per misurare il tempo impiegato da specifiche funzioni JavaScript per essere eseguite. Identifica le funzioni lente e ottimizzale utilizzando algoritmi più efficienti, mettendo in cache i risultati o posticipando l'esecuzione.
• Rilevamento di Long Task: Utilizza il tipo di entry `longtask` per identificare i task che bloccano il thread principale per un periodo di tempo prolungato. Suddividi questi task in parti più piccole o spostali in un thread in background per prevenire "jank" dell'interfaccia utente.
• Monitoraggio di First Contentful Paint (FCP) e Largest Contentful Paint (LCP): Utilizza i tipi di entry `paint` e `largest-contentful-paint` per monitorare il tempo necessario affinché il primo contenuto e il contenuto più grande appaiano sullo schermo. Ottimizza il percorso di rendering critico per migliorare queste metriche.
• Analisi del Cumulative Layout Shift (CLS): Utilizza il tipo di entry `layout-shift` per identificare gli elementi che causano spostamenti imprevisti del layout. Riserva spazio per questi elementi o usa la proprietà `transform` per animarli senza causare spostamenti del layout.

Tecniche Avanzate

Una volta che hai una solida comprensione delle basi dell'API Performance Timeline, puoi esplorare alcune tecniche avanzate per ottimizzare ulteriormente le prestazioni del tuo sito web:

• Real User Monitoring (RUM): Raccogli dati sulle prestazioni da utenti reali sul campo per ottenere un quadro più accurato delle prestazioni del tuo sito web. Usa uno strumento RUM o implementa la tua soluzione RUM personalizzata utilizzando l'API Performance Timeline. Questi dati possono essere poi utilizzati per determinare le differenze di performance a livello regionale. Ad esempio, un sito web ospitato negli Stati Uniti potrebbe subire tempi di caricamento più lenti in Asia a causa della latenza di rete.
• Monitoraggio Sintetico: Usa il monitoraggio sintetico per simulare le interazioni degli utenti e misurare le prestazioni in un ambiente controllato. Questo può aiutarti a identificare problemi di performance prima che colpiscano gli utenti reali.
• Test di Performance Automatizzati: Integra i test di performance nella tua pipeline di integrazione continua/distribuzione continua (CI/CD) per rilevare automaticamente le regressioni delle prestazioni. Strumenti come Lighthouse CI possono essere utilizzati per automatizzare questo processo.
• Performance Budgeting: Imposta dei budget di performance per metriche chiave, come il tempo di caricamento della pagina, la dimensione delle risorse e il tempo di esecuzione di JavaScript. Usa strumenti automatizzati per monitorare questi budget e avvisarti quando vengono superati.

Compatibilità Cross-Browser

L'API Performance Timeline è ampiamente supportata dai moderni browser web, inclusi Chrome, Firefox, Safari ed Edge. Tuttavia, potrebbero esserci alcune differenze nell'implementazione e nel comportamento dell'API tra i diversi browser.

Per garantire la compatibilità cross-browser, è importante testare il tuo codice in diversi browser e utilizzare il rilevamento delle funzionalità (feature detection) per degradare gradualmente la funzionalità se l'API non è supportata. Librerie come `modernizr` possono aiutare con il feature detection.

Buone Pratiche

Ecco alcune buone pratiche per l'utilizzo dell'API Performance Timeline:

• Usa i Performance Observer per il monitoraggio in tempo reale: I Performance Observer forniscono un modo più efficiente per raccogliere dati sulle prestazioni rispetto all'interrogazione ripetuta della timeline.
• Sii consapevole dell'impatto sulle prestazioni della raccolta di dati di performance: Raccogliere troppi dati può influire negativamente sulle prestazioni del tuo sito web. Raccogli solo i dati di cui hai bisogno ed evita di eseguire operazioni costose nella funzione di callback del Performance Observer.
• Usa nomi significativi per mark e measure: Ciò renderà più facile analizzare i dati e identificare i colli di bottiglia nelle prestazioni.
• Testa il tuo codice in diversi browser: Assicurati la compatibilità cross-browser testando il tuo codice in diversi browser e utilizzando il feature detection.
• Combina con altre tecniche di ottimizzazione: L'API Performance Timeline aiuta a misurare e identificare i problemi. Usala in combinazione con le buone pratiche consolidate di ottimizzazione web (ottimizzazione delle immagini, minificazione, uso di CDN) per miglioramenti olistici delle prestazioni.

Conclusione

L'API Performance Timeline è uno strumento potente per misurare e analizzare le prestazioni di un sito web. Comprendendo i concetti e le interfacce chiave dell'API, puoi raccogliere preziose metriche di performance e usarle per identificare i colli di bottiglia e implementare ottimizzazioni. Concentrandoti sui Web Vitals e implementando tecniche avanzate come il RUM e i test di performance automatizzati, puoi offrire un'esperienza utente più veloce, fluida e piacevole. Adottare l'API Performance Timeline e integrare l'analisi delle prestazioni nel tuo flusso di lavoro di sviluppo porterà a miglioramenti significativi nelle prestazioni del tuo sito web e nella soddisfazione degli utenti nell'odierno ambiente web orientato alle performance.