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使用HMTL5 API监控前端性能

用户计时API

用户计时API可以在网页应用中测量两个预定义标记之间的性能。开发者仅仅需要分别定义测量的开始和结束标记。可以通过JavaScript对象“ performance ”提供的函数，对计时位置进行标记。

var measuring_start = performance.now();

通过“ now ”函数，可以在网页应用的获取计时用高精度时间戳。和该函数类似的是Date对象，它同样可以获取当前时间戳。二者的主要区别是时间精度，now函数的返回值的w3c文档中明确要求，必须能够表示精确到千分位小数的毫秒值。另外now函数返回的数值，是从浏览器的“浏览开始事件（navigationStart）”开始到现在的毫秒数。

performance.now() 35438640.775000006 (new Date()).getTime() 1443063066478

如果希望分析一个图片的加载性能，可以在图片的加载（load）事件中设置第二个标记。图片加载的耗时，就是“measure_start”和“measure_end”两个变量之间的差值（单位毫秒）。

<html>  <head>   <meta charset="utf-8" />   <title>test timing</title>  </head>  <body>   <img src="http://cdn3.infoqstatic.com/statics_s2_20150922 -0305u1/styles/i/logo_bigger.jpg" alt="image" >   <script type="text/javascript">    var measure_start = performance.now();    document.getElementsByTagName("img")[0].addEventListener ("load", function() {     var measure_end = performance.now();     console.log("image load time: " + (measure_end - measure_start) + "ms");    }, false);   </script>  </body> </html>

访问这个html之后，可以在控制台看见输出：

image load time: 24.395ms

同时，可以和Chrome开发者工具中网络标签页的加载时间做比较：

(点击放大图像)

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除了使用now函数直接获取时间戳之外，Performance接口还提供了标记（mark）函数。开发者可以在任何需要记录时间的地方创建、清除标记。

performance.mark("start"); … performance.mark("end");

mark函数不返回任何值，但是后续可以通过标记的名称来获取标记的数据。如果要计算标记之间的差值，可以通过“measure”函数来完成。该函数需要三个参数，第一个参数定义了该差值的名称，第二个和第三个变量指定标记的名称。同样，该函数也不返回任何值。

performance.measure("difference", "start", "end");

上面这个例子，计算了“start”和“end”两个标记之间的差值，并将差值命名为“difference”。需要特别注意的是，这里相同的名称都会被记录，不会覆盖。

前面说到了，mark、measure这两个函数，不会返回任何值。如果要读取标记或者测量的内容，需要通过调用Performance接口中的“getEntries”、“getEntriesByType”或者“getEntriesByName” 函数读取。其中“getEntries”返回当前performance对象中保存的所有标记（包括网页加载的资源）和测量结果；“getEntriesByType”函数通过类型获取对应的标记；“getEntriesByName”函数通过标记（或者测量结果）名称来获取对应的数据。这些函数的返回值是 PerformanceEntry对象列表，包含名称、开始时间、耗时等字段。

例如，如果要获取所有的标记或者测量结果，可以通过“getEntriesByType”函数获取：

performance.mark("start"); performance.mark("end"); performance.measure("difference", "start", "end"); var marks = performance.getEntriesByType("mark"); var measures = performance.getEntriesByType("measure"); console.log("===marks===:") marks.forEach(function(mark) {     console.log(mark.name + ": " + mark.startTime); }) console.log("===measures===:") measures.forEach(function(measure){     console.log(measure.name + ": " + measure.duration) })

在浏览器（Chrome）控制台执行后的输出为：

===marks===: start: 6805479.590000001 end: 6805479.74 ===measures===: difference: 0.14999999944120646

可以看见，返回的对象中，name字段为设置的标记（测量结果）的名称，对于标记可以通过startTime获取标记时间（和前文提到的now函数一样，这里返回的时间也是相对于navigationStart事件），对于计算结果，可以通过duration字段获取计算结果。上面示例中使用的“mark”、“measure”两种类型之外，浏览器（Chrome、Firefox等）已经支持“resource”类型。也就是说，这些浏览器已经默认帮我们测量了所有外部资源加载的耗时。对于之前示例中的html（包含一个图片的引用），如果在浏览器的控制台执行下面的js代码，可以直接看见这个图片加载的耗时：

performance.getEntriesByType("resource").forEach(function(r) {     console.log(r.name + ": " + r.duration) })

上述代码输出（Chrome）为：

http://cdn3.infoqstatic.com/statics_s2_20150922- 0305u1/styles/i/logo_bigger.jpg: 21.696999901905656

这个数据和Chrome开发者工具中网络标签页中对该请求记录的耗时完全一致。

如果要直接通过标记、测量结果名称获取数据，可以通过getEntriesByName函数获取。需要注意的是，该函数同样返回的是PerformanceEntry对象数组，需要迭代获取具体数据。

同样，Performance接口也提供了移除标记的接口。可以通过clearMarks和clearMeasures函数，删除之前创建的标记和测量结果。这两个函数都接收一个可选的名称参数，如果传入名称，则删除指定名称的数据，否则清空标记/测量结果。

performance.clearMarks(); performance.mark("start"); performance.mark("end"); var marks = performance.getEntriesByType("mark"); console.log("before clear:") marks.forEach(function(mark) {  console.log(mark.name + ": " + mark.startTime); }) performance.clearMarks("start"); marks = performance.getEntriesByType("mark"); console.log("after clear:") marks.forEach(function(mark) {  console.log(mark.name + ": " + mark.startTime); })

上述代码执行后的输出为：

before clear: start: 9080690.565000001 end: 9080690.575000001 after clear: end: 9080690.575000001

也就是说，执行了 performance.clearMarks("start"); 之后，“start”标记被清除了。

浏览计时API

浏览计时API统计了一个网页从卸载当前文档开始到加载完毕这整个流程中，每个节点的时间戳。和用户计时API不同的是，浏览器计时API的时间，是标准的时间戳。每个节点的时间戳，都保存在 performance.timing 对象中。其中包含的每个节点，可以参考下图：

(点击放大图像)

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console.log(performance.timing.domLoading); console.log(performance.timing.domComplete); console.log("load time: " + (performance.timing.domComplete -  performance.timing.domLoading ));

例如，可以通过获取domComplete（DOM构建完成）和domLoading（DOM开始构建）的差值，来计算构建DOM树消耗的时间。

除了timing对象中保存的各个节点加载时间戳，performance对象中还保存了和 navigation 对象。它保存了当前页面的加载类型和重定向次数。其中，加载类型类型有：

TYPE_NAVIGATE（type == 0）：通过点击链接、输入地址、表单提交、脚本初开启等方式加载
TYPE_RELOAD（type == 1）：通过重新加载或者location.reload()操作加载
TYPE_BACK_FORWARD（type == 2）：通过浏览器历史遍历操作加载
TYPE_RESERVED（type == 255）：上面没有定义的其他方式

如直接打开一个页面，在控制台中执行：

console.log(performance.navigation.type);

上述脚本执行后，控制台会输出0，表示这是直接打开的一个页面。再次刷新页面，重新执行上面的JavaScript片段，则会输出1，表示这是一次重新加载。

performance.timing.redirectCount 记录了当前页面经历的重定向次数。

浏览器支持

用户计时API已经大部分浏览器支持，如IE10+、Chrome 25+、Firefox 15+等，但是Safari等浏览器还不支持。对于浏览计时API，更多的浏览器已经支持，包括Chrome、Firefox、IE9+、Safari 8+等等。

感谢徐川对本文的审校。

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