Chrome Devtools 的 Performance 工具是性能分析和優(yōu)化的利器,因?yàn)樗梢杂涗浢恳欢未a的耗時(shí),進(jìn)而分析出性能瓶頸,然后做針對(duì)性的優(yōu)化。
這么強(qiáng)大的工具肯定是要好好掌握的,今天我們就來(lái)做一個(gè)性能優(yōu)化的案例來(lái)快速上手 Performance 吧。
性能分析
首先,我們準(zhǔn)備這樣一段代碼:
- "en">
- "UTF-8">
很明顯,兩個(gè) script 標(biāo)簽是兩個(gè)宏任務(wù),第一個(gè)宏任務(wù)的調(diào)用棧是 a、b,第二個(gè)宏任務(wù)的調(diào)用棧是 c、d。
我們用 Performance 來(lái)看一下是不是這樣:
首先用無(wú)痕模式打開(kāi) chrome,無(wú)痕模式下沒(méi)有插件,分析性能不會(huì)受插件影響。
打開(kāi) chrome devtools 的 Performance 面板,點(diǎn)擊 reload 按鈕,會(huì)重新加載頁(yè)面并開(kāi)始記錄耗時(shí):
過(guò)幾秒點(diǎn)擊結(jié)束。
這時(shí)候界面就會(huì)展示出記錄的信息:
圖中標(biāo)出的 Main 就是主線程。
主線程是不斷執(zhí)行 Event Loop 的,可以看到有兩個(gè) Task(宏任務(wù)),調(diào)用棧分別是 a、b 和 c、d,和我們分析的對(duì)上了。(當(dāng)然,還有一些瀏覽器內(nèi)部的函數(shù),比如 parseHtml、evaluateScript 等,這些可以忽略)
Performance 工具最重要的是分析主線程的 Event Loop,分析每個(gè) Task 的耗時(shí)、調(diào)用棧等信息。
當(dāng)你點(diǎn)擊某個(gè)宏任務(wù)的時(shí)候,在下面的面板會(huì)顯示調(diào)用棧的詳情(選擇 bottom-up 是列表展示, call tree 是樹(shù)形展示)
每個(gè)函數(shù)的耗時(shí)也都顯示在左側(cè),右側(cè)有源碼地址,點(diǎn)擊就可以跳到 Sources 對(duì)應(yīng)的代碼。
直接展示了每行代碼的耗時(shí),太方便了!
工具介紹完了,我們來(lái)分析下代碼哪里有性能問(wèn)題。
很明顯, b 和 d 兩個(gè)函數(shù)的循環(huán)累加耗時(shí)太高了。
在 Performance 中也可以看到 Task 被標(biāo)紅了,下面的 summary 面板也顯示了 long task 的警告。
有同學(xué)可能會(huì)問(wèn):為什么要優(yōu)化 long task 呢?
因?yàn)殇秩竞?JS 執(zhí)行都在主線程,在一個(gè) Event Loop 中,會(huì)相互阻塞,如果 JS 有長(zhǎng)時(shí)間執(zhí)行的 Task,就會(huì)阻塞渲染,導(dǎo)致頁(yè)面卡頓。所以,性能分析主要的目的是找到 long task,之后消除它。
可能很多同學(xué)都不知道,其實(shí)網(wǎng)頁(yè)的渲染也是一個(gè)宏任務(wù),所以才會(huì)和 JS 執(zhí)行互相阻塞。關(guān)于這一點(diǎn)的證明可以看我前面一篇文章:
通過(guò) Performance 證明,網(wǎng)頁(yè)的渲染是一個(gè)宏任務(wù)
找到了要優(yōu)化的代碼,也知道了優(yōu)化的目標(biāo)(消除 long task),那么就開(kāi)始優(yōu)化吧。
性能優(yōu)化
我們優(yōu)化的目標(biāo)是把兩個(gè) long task 中的耗時(shí)邏輯(循環(huán)累加)給去掉或者拆分成多個(gè) task。
關(guān)于拆分 task 這點(diǎn),可以參考 React 從遞歸渲染 vdom 轉(zhuǎn)為鏈表的可打斷的渲染 vdom 的優(yōu)化,也就是 fiber 的架構(gòu),它的目的也是為了拆分 long task。
但明顯我們這里的邏輯沒(méi)啥好拆分的,它就是一個(gè)大循環(huán)。
那么能不能不放在主線程跑,放到其他線程跑呢?瀏覽器的 web worker 好像就是做耗時(shí)計(jì)算的性能優(yōu)化的。
我們來(lái)試一下:
封裝這樣一個(gè)函數(shù),傳入 url 和數(shù)字,函數(shù)會(huì)創(chuàng)建一個(gè) worker 線程,通過(guò) postMessage 傳遞 num 過(guò)去,并且監(jiān)聽(tīng) message 事件來(lái)接收返回的數(shù)據(jù)。
- function runWorker(url, num) {
- return new Promise((resolve, reject) => {
- const worker = new Worker(url);
- worker.postMessage(num);
- worker.addEventListener('message', function (evt) {
- resolve(evt.data);
- });
- worker.onerror = reject;
- });
- };
然后 b 和 c 函數(shù)就可以改成這樣了:
- function b() {
- runWorker('./worker.js', 10*10000*10000).then(res => {
- console.log('b:', res);
- });
- }
耗時(shí)邏輯移到了 worker 線程:
- addEventListener('message', function(evt) {
- let total = 0;
- let num = evt.data;
- for(let i = 0; i< num; i++) {
- total += i;
- }
- postMessage(total);
- });
完美。我們?cè)倥芤幌略囋嚕?
哇,long task 一個(gè)都沒(méi)有了!
然后你還會(huì)發(fā)現(xiàn) Main 線程下面多了兩個(gè) Worker 線程:
雖然 Worker 還有 long task,但是不重要,畢竟計(jì)算量在那,只要主線程沒(méi)有 long task 就行。
這樣,我們通過(guò)把計(jì)算量拆分到 worker 線程,充分利用了多核 cpu 的能力,解決了主線程的 long task 問(wèn)題,界面交互會(huì)很流暢。
我們?cè)倏聪?Sources 面板:
對(duì)比下之前的:
這優(yōu)化力度,肉眼可見(jiàn)!
就這樣,我們一起完成了一次網(wǎng)頁(yè)的性能優(yōu)化,通過(guò) Peformance 分析出 long task,定位到耗時(shí)代碼,然后通過(guò) worker 拆分計(jì)算量進(jìn)行優(yōu)化,成功消除了主線程的 long task。
代碼傳到了 github,感興趣的可以拉下來(lái)用 Performance 工具分析下:
https://github.com/QuarkGluonPlasma/chrome-devtools-exercise
總結(jié)
Chrome Devtools 的 Performance 工具是網(wǎng)頁(yè)性能分析的利器,它可以記錄一段時(shí)間內(nèi)的代碼執(zhí)行情況,比如 Main 線程的 Event Loop、每個(gè) Event loop 的 Task,每個(gè) Task 的調(diào)用棧,每個(gè)函數(shù)的耗時(shí)等,還可以定位到 Sources 中的源碼位置。
性能優(yōu)化的目標(biāo)就是找到 Task 中的 long task,然后消除它。因?yàn)榫W(wǎng)頁(yè)的渲染是一個(gè)宏任務(wù),和 JS 的宏任務(wù)在同一個(gè) Event Loop 中,是相互阻塞的。
我們做了一個(gè)真實(shí)的優(yōu)化案例,通過(guò) Performance 分析出了代碼中的耗時(shí)部分,發(fā)現(xiàn)是計(jì)算量大導(dǎo)致的,所以我們把計(jì)算邏輯拆分到了 worker 線程以充分利用多核 cpu 的并行處理能力,消除了主線程的 long task。
做完這個(gè)性能優(yōu)化的案例之后,是不是覺(jué)得 Peformance 工具用起來(lái)也不難呢?
其實(shí)會(huì)分析主線程的 Event Loop,會(huì)分析 Task 和 Task 的調(diào)用棧,找出 long task,并能定位到耗時(shí)的代碼,Performance 工具就算是掌握了大部分了,常用的功能也就是這些。
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