监控浏览器页面展示性能的工具-编程知识

B/S架构，用户都是使用浏览器访问后端服务，产品在开发时需要关注用户的体验，不仅包含交互的友好，性能指标也非常重要。对于后端开发常见的性能指标，可能包含：reponse time，吞吐量等。此外，浏览器页面导航，html数据解析，生成可显示位图等待阶段的性能分析也十分重要，前端性能指标如下图所示。本篇文章，简单介绍两种获取浏览器页面展示的性能分析数据的工具。

一.Skywalking(8.2及以上）

1.安装依赖

npm install skywalking-client-js --save

本地的后台项目嵌入了前端ui的，所以安装的时候直接进入前端目录下进行安装即可。

安装成功之后如下图所示目录：

2.引入依赖

import ClientMonitor from 'skywalking-client-js';

在需要监控的页面引入相应的依赖即可，如下图所示：

注意：skywalking追踪信息收集器有两个，一个是 gRPC的用于后端服务，一个是Http 收集客户端浏览器的采集信息，Http默认端口 12800，gRPC默认端口 11800，前端访问后台服务可能会存在跨域的问题，所以可在前端vue.config.js中配置相关的代理即可。

3.配置成功，访问之后结果如图

二.Chrome Performance Api 监测网页性能

chrome浏览器为我们提供了Performance性能检测调试工具。此外，W3C也定义了一套Performance标准，各个浏览器厂商基于标准提供了监控网络性能的一系列基础Api，这些Api可以提供检测白屏时间、首屏时间、用户可操作的时间节点，页面总下载的时间、DNS查询的时间、TCP链接的时间等。我们完全可以利用这个搭建一个简易的性能监控工具，当然监控系统包含了数据采集->数据存储->清洗->监控几个过程，不过目前我们这里简单运用一下Performance Api就只考虑采集阶段。

performance的所有Api&property挂载在window下面的performance属性中，可以看到目前提供的一系列属性，关于各个属性的介绍，参照网上对api的解释，有大量资料可供查询。

如上图所示，performance包含三个对象，分别为 memory、navigation、timing。

memory：是和内存相关的，其提供对内存使用情况的描述，我们可以使用这个属性来订阅页面内存变化情况
- jsHeapSizeLimit：堆内存大小的限制
- totalJSHeapSize：总堆内存的大小
- usedJSHeapSize：已经使用的堆内存大小
navigation：含义是页面的来源信息，表述页面怎么跳转过来的，该对象有2个属性值
- redirectCount ：记录重定向次数，如果有重定向的话，页面通过几次重定向跳转而来，默认为0
- type ：页面打开的方式，默认为0，可取值为「0：表示正常进入该页面(非刷新、非重定向)」、「1：表示通过 window.location.reload 刷新的页面」、「2：表示通过浏览器的前进、后退按钮进入的页面」、「255：表示非以上的方式进入页面的」
timing：提供页面加载过程中一系列关键时间点的高精度测量，它包含了网络、解析、加载等一系列的时间数据，我们监控网页性能也是基于此提供的属性。为了方便理解，从网上找了一张图片来解释关键节点的含义。

navigationStart ：一个页面卸载结束时的时间戳。如果没有上一个页面的话，那么该值会和fetchStart的值相同
redirectStart : 第一个http重定向开始的时间戳，如果没有重定向，或者重定向到一个不同源的话，那么该值返回为0
redirectEnd : 最后一个HTTP重定向完成时的时间戳。如果没有重定向，或者重定向到一个不同的源，该值也返回为0
fetchStart : 浏览器准备好使用http请求抓取文档的时间(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话，或持久链接，该值则与fetchStart值相同
domainLookupEnd : DNS域名查询完成的时间，如果使用了本地缓存话，或持久链接，该值则与fetchStart值相同
connectStart : HTTP 开始建立连接的时间，如果是持久链接的话，该值则和fetchStart值相同，如果在传输层发生了错误且需要重新建立连接的话，那么在这里显示的是新建立的链接开始时间
secureConnectionStart : HTTPS 连接开始的时间，如果不是安全连接，则值为 0
connectEnd：HTTP完成建立连接的时间(完成握手)。如果是持久链接的话，该值则和fetchStart值相同，如果在传输层发生了错误且需要重新建立连接的话，那么在这里显示的是新建立的链接完成时间
requestStart : http请求读取真实文档开始的时间，包括从本地读取缓存，链接错误重连时
responseStart : 开始接收到响应的时间(获取到第一个字节的那个时候)。包括从本地读取缓存
responseEnd ： HTTP响应全部接收完成时的时间(获取到最后一个字节)。包括从本地读取缓存
unloadEventStart : 前一个网页（和当前页面同域）unload的时间戳，如果没有前一个网页或前一个网页是不同的域的话，那么该值为0
unloadEventEnd : 和 unloadEventStart 相对应，返回是前一个网页unload事件绑定的回调函数执行完毕的时间戳。
domLoading : 开始解析渲染DOM树的时间
domInteractive : 完成解析DOM树的时间（只是DOM树解析完成，但是并没有开始加载网页的资源）
domContentLoadedEventStart ： DOM解析完成后，网页内资源加载开始的时间
domContentLoadedEventEnd : DOM解析完成后，网页内资源加载完成的时间
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，则该值为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，该值为0

可以通过performance api来实现我们经常关注的一些指标的计算和上报，如下图所示，主要是参考基调听云的指标：https://demo.tingyun.com/doc/browser/metric/indicator.html

//来自于用户访问时的浏览器的performance api获取
var item = performance.timing;
const dnsTime = item.domainLookupEnd - item.domainLookupStart;
const isSSL = item.name.includes("https");
const sslTime = isSSL ? item.connectEnd - item.secureConnectionStart : 0;
const tcpEnd = isSSL ? item.secureConnectionStart : item.connectEnd;
const tcpTime = tcpEnd - item.connectStart;
const stalledTime = item.requestStart - item.fetchStart - dnsTime - tcpTime - sslTime;//Stalled：[item.fetchStart, item.fetchStart + stalledTime]
//DNS：[item.domainLookupStart, item.domainLookupEnd]
//TCP：[item.connectStart, tcpEnd]
//SSL: [tcpEnd, item.connectEnd]
//请求响应: [item.requestStart, item.responseStart]
//内容传输: [item.responseStart, item.responseEnd]