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Performance — 前端性能监控利器

最近在写一个监控脚本，终于有机会接触到了这一块，整理后写下了本文。
Performance是一个做前端性能监控离不开的API，最好在页面完全加载完成之后再使用，因为很多值必须在页面完全加载之后才能得到。最简单的办法是在window.onload事件中读取各种数据。

属性

timing （PerformanceTiming）

从输入url到用户可以使用页面的全过程时间统计，会返回一个PerformanceTiming对象，单位均为毫秒

按触发顺序排列所有属性：(更详细标准的解释请参看：W3C Editor's Draft)
navigationStart:在同一个浏览器上下文中，前一个网页（与当前页面不一定同域）unload 的时间戳，如果无前一个网页 unload ，则与 fetchStart 值相等
unloadEventStart:前一个网页（与当前页面同域）unload 的时间戳，如果无前一个网页 unload 或者前一个网页与当前页面不同域，则值为 0
unloadEventEnd:和 unloadEventStart 相对应，返回前一个网页 unload 事件绑定的回调函数执行完毕的时间戳
redirectStart:第一个 HTTP 重定向发生时的时间。有跳转且是同域名内的重定向才算，否则值为 0
redirectEnd:最后一个 HTTP 重定向完成时的时间。有跳转且是同域名内的重定向才算，否则值为 0
fetchStart:浏览器准备好使用 HTTP 请求抓取文档的时间，这发生在检查本地缓存之前
domainLookupStart:DNS 域名查询开始的时间，如果使用了本地缓存（即无 DNS 查询）或持久连接，则与 fetchStart 值相等
domainLookupEnd:DNS 域名查询完成的时间，如果使用了本地缓存（即无 DNS 查询）或持久连接，则与 fetchStart 值相等
connectStart:HTTP（TCP）开始建立连接的时间，如果是持久连接，则与 fetchStart 值相等,如果在传输层发生了错误且重新建立连接，则这里显示的是新建立的连接开始的时间
connectEnd:HTTP（TCP）完成建立连接的时间（完成握手），如果是持久连接，则与 fetchStart 值相等,如果在传输层发生了错误且重新建立连接，则这里显示的是新建立的连接完成的时间

注意:这里握手结束，包括安全连接建立完成、SOCKS 授权通过

secureConnectionStart:HTTPS 连接开始的时间，如果不是安全连接，则值为 0
requestStart:HTTP 请求读取真实文档开始的时间（完成建立连接），包括从本地读取缓存,连接错误重连时，这里显示的也是新建立连接的时间
responseStart:HTTP 开始接收响应的时间（获取到第一个字节），包括从本地读取缓存
responseEnd:HTTP 响应全部接收完成的时间（获取到最后一个字节），包括从本地读取缓存
domLoading:开始解析渲染 DOM 树的时间，此时 Document.readyState 变为 loading，并将抛出 readystatechange 相关事件
domInteractive:完成解析 DOM 树的时间，Document.readyState 变为 interactive，并将抛出 readystatechange 相关事件

注意:只是 DOM 树解析完成，这时候并没有开始加载网页内的资源

domContentLoadedEventStart:DOM 解析完成后，网页内资源加载开始的时间,文档发生 DOMContentLoaded事件的时间
domContentLoadedEventEnd:DOM 解析完成后，网页内资源加载完成的时间（如 JS 脚本加载执行完毕），文档的DOMContentLoaded 事件的结束时间
domComplete:DOM 树解析完成，且资源也准备就绪的时间，Document.readyState 变为 complete，并将抛出 readystatechange 相关事件
loadEventStart:load 事件发送给文档，也即 load 回调函数开始执行的时间,如果没有绑定 load 事件，值为 0
loadEventEnd:load 事件的回调函数执行完毕的时间,如果没有绑定 load 事件，值为 0

常用计算：
DNS查询耗时：domainLookupEnd - domainLookupStart
TCP链接耗时：connectEnd - connectStart
request请求耗时：responseEnd - responseStart
解析dom树耗时： domComplete - domInteractive
白屏时间：responseStart - navigationStart
domready时间(用户可操作时间节点) ：domContentLoadedEventEnd - navigationStart
onload时间(总下载时间) ：loadEventEnd - navigationStart

旨在告诉开发者当前页面是通过什么方式导航过来的，只有两个属性：type，redirectCount

type:标志页面导航类型,值如下表

type常数	枚举值	描述
TYPE_NAVIGATE	0	普通进入，包括：点击链接、在地址栏中输入 URL、表单提交、或者通过除下表中 TYPE_RELOAD 和 TYPE_BACK_FORWARD 的方式初始化脚本。
TYPE_RELOAD	1	通过刷新进入，包括：浏览器的刷新按钮、快捷键刷新、location.reload()等方法。
TYPE_BACK_FORWARD	2	通过操作历史记录进入，包括：浏览器的前进后退按钮、快捷键操作、history.forward()、history.back()、history.go(num)。
TYPE_UNDEFINED	255	其他非以上类型的方式进入。

> **注意：**稍带个小知识，history.go(url)这种非标准写法目前主流浏览器均不支持，问题可参考http://stackoverflow.com/questions/6277283/history-gourl-issue

redirectCount:表示到达最终页面前，重定向的次数，但是这个接口有同源策略限制，即仅能检测同源的重定向。

注意：所有前端模拟的重定向都无法统计到，因为不属于HTTP重定向

memory

描述内存多少，是在Chrome中添加的一个非标准属性。
jsHeapSizeLimit: 内存大小限制
totalJSHeapSize: 可使用的内存
usedJSHeapSize: JS对象(包括V8引擎内部对象)占用的内存，不能大于totalJSHeapSize，如果大于，有可能出现了内存泄漏

方法

getEntries()

获取所有资源请求的时间数据,这个函数返回一个按startTime排序的对象数组，数组成员除了会自动根据所请求资源的变化而改变以外，还可以用mark(),measure()方法自定义添加，该对象的属性中除了包含资源加载时间还有以下五个属性。
name：资源名称，是资源的绝对路径或调用mark方法自定义的名称
startTime:开始时间
duration：加载时间
entryType：资源类型，entryType类型不同数组中的对象结构也不同！具体见下
initiatorType：谁发起的请求，具体见下

entryType的值:

值	该类型对象	描述
mark	PerformanceMark	通过mark()方法添加到数组中的对象
measure	PerformanceMeasure	通过measure()方法添加到数组中的对象
paint	PerformancePaintTiming	值为first-paint'首次绘制、'first-contentful-paint'首次内容绘制。
resource	PerformanceResourceTiming	所有资源加载时间，用处最多
navigation	PerformanceNavigationTiming	现除chrome和Opera外均不支持，导航相关信息
frame	PerformanceFrameTiming	现浏览器均未支持

也可参见：https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/PerformanceEntry/entryType

initiatorType的值：

发起对象	值	描述
a Element	`link`/`script`/`img`/`iframe`等	通过标签形式加载的资源，值是该节点名的小写形式
a CSS resourc	`css`	通过css样式加载的资源，比如background的url方式加载资源
a XMLHttpRequest object	`xmlhttprequest`/`fetch`	通过xhr加载的资源
a PerformanceNavigationTiming object	`navigation`	当对象是PerformanceNavigationTiming时返回

//根据entryType类型返回的不同对象

PerformanceMark:{  //通过mark()方法添加的对象
    entryType："mark"
    name：调用mark()方法时自定义的名字
    startTime: 做标记的时间
    duration：0
}

PerformanceMeasure:{  //通过measure()方法添加的对象
    entryType："measure"
    name：调用measure()方法时自定义的名字
    startTime: 开始量的时间
    duration：标记的两个量的时间间隔
}
PerformancePaintTiming:{ // Chrome 60 新增类型
    entryType："paint"
    name：first-paint" 或 "first-contentful-paint"
    startTime: 绘制的时间戳
    duration： 0 
}
PerformanceResourceTiming:{  //可以用来做一个精准的进度条
    entryType："resource"
    name：资源的绝对路径,即URL
    startTime: 即将抓取资源的时间，
    duration： responseEnd - startTime
    initiatorType：略！/:傲娇脸
    //其他属性请参考performance.timing
}
PerformanceNavigationTiming:{
    entryType："navigation"
    name：本页路由，即地址栏看到的地址
    startTime: 0
    duration： loadEventEnd - startTime 
    initiatorType："navigation"
    //其他属性请参考performance.timing
}

请注意：

目前通过<audio>，<video>加载资源,initiatorType还无法返回"audio"和"video"，chrome中只能返回空字符串,firfox返回"other"
如果一个图片在页面内既用img引入，又作为背景图片引入，那么initiatorType返回的"img"
performance.getEntries(params)这种形式仍出于草案阶段，目前仍有很多浏览器未支持。但是非常有用，期待早些实现。
使用该方法统计资源信息的时候首先可以合理利用clearResourceTimings清除已统计过的对象避免重复统计，其次要过滤掉因上报统计数据而产生的对象。

getEntriesByName(name,type[optional])，getEntriesByType(type)

name:想要筛选出的资源名
type:entryType的值中一个
返回值仍是一个数组，这个数组相当于getEntries()方法经过所填参数筛选后的一个子集

clearResourceTimings();

该方法无参数无返回值，可以清楚目前所有entryType为"resource"的数据，用于写单页应用的统计脚本非常有用

mark(name),measure(name, startMark, endMark),clearMarks(),clearMeasures()

用于做标记和清除标记，供用户自定义统计一些数据，比如某函数运行耗时等

name:自定义的名称，不要和getEntries()返回的数组中其他name重复
startMark:作为开始时间的标记名称或PerformanceTiming的一个属性
endMark:作为结束时间的标记名称或PerformanceTiming的一个属性

创建标记：mark(name)；
记录两个标记的时间间隔：measure(name, startMark, endMark);
清除指定标记：window.performance.clearMarks(name);
清除所有标记：window.performance.clearMarks();
清除指定记录间隔数据：window.performance.clearMeasures(name);
清除所有记录间隔数据：window.performance.clearMeasures();

now()

performance.now()是当前时间与performance.timing.navigationStart的时间差，以微秒（百万分之一秒）为单位的时间，与 Date.now()-performance.timing.navigationStart的区别是不受系统程序执行阻塞的影响，因此更加精准。

友情提示

目前主流浏览器虽然都已支持Performance对象，但是并不能支持它上面的全部属性和方法，本文主要依据chrome编写，因此提到的chrome浏览器都是兼容的，其他具体使用时兼容性请自行测试，目前已测如下：
1.safari浏览器(包括mac和ios)只支持navigation,timing,now其余均不支持
2.微信浏览器支持timing,navigation属性，不支持performance.getEntries方法