使用chrome开发者工具中的performance面板解决性能瓶颈

前面的话

　　使用Chrome DevTools的performance面板可以记录和分析页面在运行时的所有活动。本文将详细介绍如何使用performance面板解决性能瓶颈

准备

【匿名模式】

　　匿名模式可以保证Chrome在一个相对干净的环境下运行。比如安装了许多chrome插件，这些插件可能会影响我们分析性能表现

　　使用快捷键ctrl + shift + N 即可代码匿名模式下的chrome新标签页

【移动设备CPU】

　　移动设备的CPU一般比台式机和笔记本弱很多。分析页面时，可以用CPU控制器（CPU Throttling）来模拟移动端设备CPU

　　在DevTools中，点击 Performance 的 tab。 确保 Screenshots checkbox 被选中；点击 Capture Settings（⚙️）按钮，DevTools会展示很多设置，来模拟各种状况；对于模拟CPU，选择4x slowdown，于是Devtools就开始模拟4倍低速CPU

概览

【组成】

　　performance面板有如下四个窗格：

　　1、controls。开始记录，停止记录和配置记录期间捕获的信息

　　2、overview。页面性能的高级汇总

　　3、火焰图。 CPU 堆叠追踪的可视化

　　4、统计汇总。以图表的形式汇总数据

【颜色表示】

HTML 文件为蓝色
脚本为黄色
样式表为紫色
媒体文件为绿色
其他资源为灰色

【做记录】

　　打开想要记录的页面，然后重新加载页面。 performance面板会自动记录页面重新加载。

　　要记录页面交互，打开 performance 面板，然后按 Record 按钮  或者键入键盘快捷键 Cmd+E (Mac) 或 Ctrl+E(Windows / Linux)，开始记录。记录时，Record 按钮会变成红色。执行页面交互，然后按 Record 按钮或再次键入键盘快捷键停止记录

　　完成记录后，DevTools 会猜测哪一部分记录最相关，并自动缩放到那一个部分

查看

【Overview】

　　Overview 窗格包含以下三个图表：

　　1、FPS。每秒帧数。绿色竖线越高，FPS 越高。 FPS 图表上的红色块表示长时间帧，很可能会出现卡顿

　　2、CPU。 CPU 资源。此面积图指示消耗 CPU 资源的事件类型

　　3、NET。每条彩色横杠表示一种资源。横杠越长，检索资源所需的时间越长。 每个横杠的浅色部分表示等待时间（从请求资源到第一个字节下载完成的时间）

　　可以放大显示一部分记录，以便简化分析。使用 Overview 窗格可以放大显示一部分记录。 放大后，火焰图会自动缩放以匹配同一部分

　　选择部分后，可以使用 W、A、S 和 D 键调整您的选择。 W 和 S 分别代表放大和缩小。 A 和 D 分别代表左移和右移

【火焰图】

　　在火焰图上看到一到三条垂直的虚线。蓝线代表 DOMContentLoaded 事件。 绿线代表首次绘制的时间。 红线代表 load 事件

　　在火焰图中选择事件时，Details 窗格会显示与事件相关的其他信息

诊断

【JS】

　　JavaScript 计算，特别是会触发大量视觉变化的计算会降低应用性能。 不要让时机不当或长时间运行的 JavaScript 影响用户交互

　　下面是一些常见 JavaScript 问题

　　1、大开销输入处理程序影响响应或动画

　　让浏览器尽可能晚地处理触摸和滚动，或者绑定侦听

　　2、时机不当的 JavaScript 影响响应、动画、加载

　　使用 requestAnimationFrame、使 DOM 操作遍布各个帧、使用网络工作线程

　　3、长时间运行的 JavaScript 影响响应

　　将纯粹的计算工作转移到web worker中。如果需要 DOM 访问权限，配合使用requestAnimationFrame

【样式】

　　样式更改开销较大，在这些更改会影响 DOM 中的多个元素时更是如此。 只要将样式应用到元素，浏览器就必须确定对所有相关元素的影响、重新计算布局并重新绘制

　　点击 Recalculate Style 事件（以紫色显示）可以在 Details 窗格中查看更多相关信息。 如果样式更改需要较长时间，对性能的影响会非常大。 如果样式计算会影响大量元素，则需要改进另一个方面

　　要降低 Recalculate Style 事件的影响，使用一些对渲染性能的影响较小的属性。如使用 transform 和 opacity 属性更改来实现动画，使用 will-change 或 translateZ 提升移动的元素

　　下面是一些常见的CSS问题

　　1、大开销样式计算影响响应或动画

　　任何会更改元素几何形状的 CSS 属性，如宽度、高度或位置；浏览器必须检查所有其他元素并重做布局。避免会触发重排的CSS属性

　　2、复杂的选择器影响响应或动画

　　嵌套选择器强制浏览器了解与所有其他元素有关的全部内容，包括父级和子级。尽量在CSS中引用只有一个类的元素

【重排】

　　布局（或重排）是浏览器用来计算页面上所有元素的位置和大小的过程。 网页的布局模式意味着一个元素可能影响其他元素；例如body元素的宽度一般会影响其子元素的宽度以及树中各处的节点等等。这个过程对于浏览器来说可能很复杂。 一般的经验法则是，如果在帧完成前从 DOM 请求返回几何值，将发现会出现“强制同步布局”，在频繁地重复或针对较大的 DOM 树执行操作时这会成为性能的大瓶颈。

　　performance面板可以确定页面何时会导致强制同步布局。 这些 Layout 事件使用红色竖线标记

　　“布局抖动”是指反复出现强制同步布局情况。 这种情况会在 JavaScript 从 DOM 反复地写入和读取时出现，将会强制浏览器反复重新计算布局

【重绘】

　　绘制是填充像素的过程。这经常是渲染流程开销最大的部分。 如果在任何情况下注意到页面出现卡顿现象，很有可能存在绘制问题。

　　合成是将页面的已绘制部分放在一起以在屏幕上显示的过程。 大多数情况下，如果坚持仅合成器属性并避免一起绘制，性能会有极大的改进，但是需要留意过多的层计数

　　一定不要使用下面的代码

* {
  will-change: transform;
  transform: translateZ(0);
}

　　这是以迂回方式说想要提升页面上的每个元素。此处的问题是创建的每一层都需要内存和管理，而这些并不是免费的。事实上，在内存有限的设备上，对性能的影响可能远远超过创建层带来的任何好处。每一层的纹理都需要上传到 GPU，使 CPU 与 GPU 之间的带宽、GPU 上可用于纹理处理的内存都受到进一步限制

　　如果大部分渲染时间花费在绘制上，即表示存在绘制问题

　　下面是一些常见的绘制问题

　　1、绘制风暴影响响应或动画

　　较大的绘制区域或大开销绘制影响了响应或动画，要避免绘制、提升将要移动到自有层的元素，使用变形和不透明度

　　2、层数激增影响动画

　　使用 translateZ(0) 过度提升过多的元素会严重影响动画性能，要谨慎提升到层，并且仅在了解这样会有切实改进时才提升到层