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深入剖析網(wǎng)頁(yè)加載性能:Navigation Timing API詳解
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使用導(dǎo)航正時(shí)API分析頁(yè)面負(fù)載

Feb 25, 2025 pm 06:04 PM

深入剖析網(wǎng)頁(yè)加載性能:Navigation Timing API詳解

Profiling Page Loads with the Navigation Timing API

核心要點(diǎn)

  • Navigation Timing API 提供了網(wǎng)頁(yè)加載過程中的詳細(xì)計(jì)時(shí)信息,包括DNS查找、TCP連接建立、頁(yè)面重定向、DOM構(gòu)建時(shí)間等指標(biāo)。它內(nèi)置於瀏覽器,不會(huì)產(chǎn)生額外開銷。
  • 目前,Navigation Timing API 僅支持 Internet Explorer 9 、Firefox 和 Chrome。因此,在使用 API 之前應(yīng)先檢測(cè)瀏覽器支持情況。該 API 在 window.performance.timing 對(duì)像中定義。
  • API 記錄了頁(yè)面加載過程中眾多里程碑事件的時(shí)間戳,每個(gè)事件都作為 window.performance.timing 對(duì)象的一個(gè)屬性存儲(chǔ)。如果某個(gè)事件未發(fā)生,其值為零。 API 還定義了一個(gè)接口,用於確定用戶如何訪問特定頁(yè)面。
  • Navigation Timing API 可與 Ajax 調(diào)用結(jié)合使用,將實(shí)際用戶數(shù)據(jù)報(bào)告回服務(wù)器。這允許開發(fā)者了解頁(yè)面在真實(shí)環(huán)境中的行為。這些數(shù)據(jù)還可以用於創(chuàng)建頁(yè)面加載過程的可視化圖表。

網(wǎng)頁(yè)加載速度是影響用戶體驗(yàn)的關(guān)鍵因素之一。緩慢的加載速度會(huì)讓用戶感到沮喪並流失。然而,排查緩慢加載的原因通常並非易事,因?yàn)樵S多因素都會(huì)影響整體加載時(shí)間,例如用戶的瀏覽器、網(wǎng)絡(luò)狀況、服務(wù)器負(fù)載和應(yīng)用程序代碼等等。幸運(yùn)的是,Navigation Timing API 可以輕鬆地幫助我們解決這個(gè)問題。

過去,開發(fā)者收集這些方面數(shù)據(jù)的途徑十分有限。許多開發(fā)者長(zhǎng)期以來都使用 JavaScript 的 Date 對(duì)象來收集性能數(shù)據(jù)。例如,以下代碼通過比較頁(yè)面加載事件處理程序調(diào)用後的時(shí)間戳來測(cè)量加載時(shí)間:

var start = new Date();

window.addEventListener("load", function() {
  var elapsed = (new Date()).getTime() - start.getTime();
}, false);

這種方法存在幾個(gè)問題:首先,JavaScript 的時(shí)間精度notoriously 不高;其次,使用Date 對(duì)象會(huì)引入開銷並使應(yīng)用程序代碼混亂;第三,Date 對(duì)像只能測(cè)量代碼在瀏覽器中運(yùn)行後的執(zhí)行時(shí)間,無法提供關(guān)於服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)等頁(yè)面加載過程的數(shù)據(jù)。

Navigation Timing API 的登場(chǎng)

為了提供更準(zhǔn)確和全面的頁(yè)面加載數(shù)據(jù),W3C 提出了 Navigation Timing API。該 API 提供了頁(yè)面加載過程中的更詳細(xì)的計(jì)時(shí)信息。與 Date 對(duì)像不同,Navigation Timing API 可以提供與 DNS 查找、TCP 連接建立、頁(yè)面重定向、DOM 構(gòu)建時(shí)間以及其他各種指標(biāo)相關(guān)的測(cè)量數(shù)據(jù)。 Navigation Timing 也內(nèi)置於瀏覽器,這意味著不會(huì)產(chǎn)生額外的開銷。

檢測(cè)瀏覽器支持

目前,Navigation Timing API 僅支持 Internet Explorer 9 、Firefox 和 Chrome。因此,在使用 API 之前應(yīng)先檢測(cè)瀏覽器支持情況。該 API 在 window.performance.timing 對(duì)像中定義。以下函數(shù)檢測(cè) API 是否受支持:

var start = new Date();

window.addEventListener("load", function() {
  var elapsed = (new Date()).getTime() - start.getTime();
}, false);

記錄的事件

API 記錄了頁(yè)面加載過程中眾多里程碑事件的時(shí)間戳。每個(gè)事件都作為 window.performance.timing 對(duì)象的一個(gè)屬性存儲(chǔ)。以下列表描述了每個(gè)事件。如果某個(gè)事件未發(fā)生(例如頁(yè)面重定向),則其值為零。 (注意:Mozilla 聲稱這些事件按此順序發(fā)生。)

  • navigationStart:瀏覽器完成提示卸載先前文檔後的時(shí)間。如果沒有先前文檔,則 navigationStart 等於 fetchStart。這是用戶感知到的頁(yè)面加載時(shí)間的開始。
  • fetchStart:瀏覽器開始查找 URL 之前的瞬間時(shí)間。查找過程包括檢查應(yīng)用程序緩存,或者如果未緩存則向服務(wù)器請(qǐng)求文件。
  • domainLookupStart:瀏覽器開始對(duì) URL 進(jìn)行 DNS 查找之前的瞬間時(shí)間。如果不需要 DNS 查找,則該值與 fetchStart 相同。
  • domainLookupEnd:DNS 查找完成後的瞬間時(shí)間。如果不需要 DNS 查找,則該值與 fetchStart 相同。
  • connectStart:瀏覽器連接到服務(wù)器之前的瞬間時(shí)間。如果 URL 是緩存的或本地資源,則該值等於 domainLookupEnd。
  • connectEnd:與服務(wù)器建立連接後的瞬間時(shí)間。如果 URL 是緩存的或本地資源,則該值與 domainLookupEnd 相同。
  • secureConnectionStart:如果使用 HTTPS 協(xié)議,則 secureConnectionStart 設(shè)置為安全握手開始之前的瞬間時(shí)間。如果瀏覽器不支持 HTTPS,則此值應(yīng)為 undefined。
  • requestStart:瀏覽器發(fā)送 URL 請(qǐng)求之前的瞬間時(shí)間。 API 未定義 requestEnd 值。
  • redirectStart:?jiǎn)?dòng)重定向的 URL 獲取的開始時(shí)間。
  • redirectEnd:如果存在任何重定向,則 redirectEnd 表示接收最後一個(gè)重定向響應(yīng)的最後一個(gè)字節(jié)後的時(shí)間。
  • responseStart:瀏覽器接收到響應(yīng)的第一個(gè)字節(jié)後的瞬間時(shí)間。
  • responseEnd:瀏覽器接收到響應(yīng)的最後一個(gè)字節(jié)後的瞬間時(shí)間。
  • unloadEventStart:先前文檔的 unload 事件觸發(fā)之前的瞬間時(shí)間。如果沒有先前文檔,或者先前文檔來自不同的來源,則此值為零。
  • unloadEventEnd:先前文檔的 unload 事件觸發(fā)後的瞬間時(shí)間。如果沒有先前文檔,或者先前文檔來自不同的來源,則此值為零。如果存在任何指向不同來源的重定向,則 unloadEventStartunloadEventEnd 都為零。
  • domLoadingdocument.readyState 值設(shè)置為“l(fā)oading”之前的瞬間時(shí)間。
  • domInteractivedocument.readyState 值設(shè)置為“interactive”之前的瞬間時(shí)間。
  • domContentLoadedEventStart:DOMContentLoaded 事件觸發(fā)之前的瞬間時(shí)間。
  • domContentLoadedEventEnd:DOMContentLoaded 事件觸發(fā)後的瞬間時(shí)間。
  • domCompletedocument.readyState 值設(shè)置為“complete”之前的瞬間時(shí)間。
  • loadEventStart:窗口的 load 事件觸發(fā)之前的瞬間時(shí)間。如果事件尚未觸發(fā),則值為零。
  • loadEventEnd:窗口的 load 事件觸發(fā)後的瞬間時(shí)間。如果事件尚未觸發(fā)或仍在運(yùn)行,則值為零。

導(dǎo)航類型

Navigation Timing API 還定義了一個(gè)接口,用於確定用戶如何訪問特定頁(yè)面。 window.performance 對(duì)像還包含一個(gè) navigation 對(duì)象,該對(duì)象包含兩個(gè)屬性——typeredirectCount。 type 屬性提供了用戶導(dǎo)航到當(dāng)前頁(yè)面的方法。以下列表描述了 type 可以保存的值:

  • 如果用戶通過鍵入 URL、單擊鏈接、提交表單或通過腳本操作來導(dǎo)航到頁(yè)面,則 type 的值為 0。
  • 如果用戶重新加載/刷新頁(yè)面,則 type 等於 1。
  • 如果用戶通過歷史記錄(後退或前進(jìn)按鈕)導(dǎo)航到頁(yè)面,則 type 等於 2。
  • 對(duì)於任何其他情況,type 等於 255。

redirectCount 屬性包含導(dǎo)航到當(dāng)前頁(yè)面的重定向次數(shù)。如果沒有發(fā)生重定向,或者任何重定向來自不同的來源,則 redirectCount 為零。以下示例顯示瞭如何訪問導(dǎo)航數(shù)據(jù):

var start = new Date();

window.addEventListener("load", function() {
  var elapsed = (new Date()).getTime() - start.getTime();
}, false);

數(shù)據(jù)解讀

Navigation Timing API 可用於計(jì)算頁(yè)面加載時(shí)間的某些組成部分。例如,執(zhí)行 DNS 查找所花費(fèi)的時(shí)間可以通過從 timing.domainLookupEnd 中減去 timing.domainLookupStart 來計(jì)算。以下示例計(jì)算幾個(gè)有用的指標(biāo)。 “userTime”對(duì)應(yīng)於用戶體驗(yàn)的總頁(yè)面加載延遲。 “dns”和“connection”變量分別表示執(zhí)行 DNS 查找和連接到服務(wù)器所花費(fèi)的時(shí)間。 “requestTime”存儲(chǔ)發(fā)送到服務(wù)器並接收響應(yīng)的總時(shí)間。最後,“fetchTime”存儲(chǔ)完成文檔獲取的總時(shí)間(包括訪問任何緩存等)。請(qǐng)注意,setTimeout() 函數(shù)是在窗口加載事件處理程序中調(diào)用的。這確保了在加載事件完成後的瞬間才使用導(dǎo)航計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)。如果從加載事件處理程序訪問計(jì)時(shí)數(shù)據(jù),則 timing.loadEventEnd 的值將為零。

function supportsNavigationTiming() {
  return !!(window.performance && window.performance.timing);
}

Navigation Timing API 可與 Ajax 調(diào)用結(jié)合使用,將實(shí)際用戶數(shù)據(jù)報(bào)告回服務(wù)器。這很有用,因?yàn)樗试S開發(fā)者了解頁(yè)面在真實(shí)環(huán)境中的行為。這些數(shù)據(jù)還可以用於創(chuàng)建頁(yè)面加載過程的可視化圖表。事實(shí)上,Google Analytics 已經(jīng)將其報(bào)告中納入了導(dǎo)航計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)。

需要記住的要點(diǎn)

  • JavaScript 的 Date 對(duì)象無法準(zhǔn)確測(cè)量頁(yè)面加載數(shù)據(jù),因?yàn)樗恢涝跒g覽器中運(yùn)行之前的請(qǐng)求。
  • Navigation Timing API 內(nèi)置於瀏覽器,並提供更詳細(xì)的計(jì)時(shí)測(cè)量。
  • 該 API 還跟蹤用戶如何導(dǎo)航到頁(yè)面。
  • 導(dǎo)航計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)可以發(fā)送到服務(wù)器進(jìn)行分析。

(此處可以添加關(guān)於 Navigation Timing API 的常見問題解答 FAQ 部分,內(nèi)容可根據(jù)需要從原文檔中提取並進(jìn)行改寫)

以上是使用導(dǎo)航正時(shí)API分析頁(yè)面負(fù)載的詳細(xì)內(nèi)容。更多資訊請(qǐng)關(guān)注PHP中文網(wǎng)其他相關(guān)文章!

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