关于前端性能指标，W3C 定义了强大的 Performance API，其中又包括了 High Resolution Time 、 Frame Timing 、 Navigation Timing 、 Performance Timeline 、Resource Timing 、 User Timing 等诸多具体标准。
本文主要涉及 Navigation Timing 以及 Resource Timing。截至到 2018 年中旬，各大主流浏览器均已完成了基础实现。
Performance API 功能众多，其中一项，就是将页面自身以及页面中各个资源的性能表现（时间细节）记录了下来。而我们要做的就是查询和使用。
读者可以直接在浏览器控制台中输入
performance，查看相关 API。
接下来，我们将使用浏览器提供的 window.performance 对象（Performance API 的具体实现），来实现一个简易的前端性能监控工具。
将工具命名为 pMonitor，含义是 performance monitor。
const pMonitor = {}既然是“5 分钟实现一个 xxx”系列，那么就要有取舍。因此，本文只挑选了最为重要的两个指标进行监控：
有关页面加载的性能指标，可以在 Navigation Timing 中找到。Navigation Timing 包括了从请求页面起，到页面完成加载为止，各个环节的时间明细。
可以通过以下方式获取 Navigation Timing 的具体内容：
const navTimes = performance.getEntriesByType(‘navigation‘)
返回结果是一个数组，其中的元素结构如下所示：
{ "connectEnd": 64.15495765894057, "connectStart": 64.15495765894057, "domainLookupEnd": 64.15495765894057, "domainLookupStart": 64.15495765894057, "domComplete": 2002.5385066728431, "domContentLoadedEventEnd": 2001.7384263440083, "domContentLoadedEventStart": 2001.2386167400286, "domInteractive": 1988.638474368076, "domLoading": 271.75174283737226, "duration": 2002.9385468372606, "entryType": "navigation", "fetchStart": 64.15495765894057, "loadEventEnd": 2002.9385468372606, "loadEventStart": 2002.7383663540235, "name": "document", "navigationStart": 0, "redirectCount": 0, "redirectEnd": 0, "redirectStart": 0, "requestStart": 65.28225608537441, "responseEnd": 1988.283025689508, "responseStart": 271.75174283737226, "startTime": 0, "type": "navigate", "unloadEventEnd": 0, "unloadEventStart": 0, "workerStart": 0.9636893776343863}
关于各个字段的时间含义，Navigation Timing Level 2 给出了详细说明：
不难看出，细节满满。因此，能够计算的内容十分丰富，例如 DNS 查询时间，TLS 握手时间等等。可以说，只有想不到，没有做不到～
既然我们关注的是页面加载，那自然要读取 domComplete:
const [{ domComplete }] = performance.getEntriesByType(‘navigation‘)定义个方法，获取 domComplete：
pMonitor.getLoadTime = () => { const [{ domComplete }] = performance.getEntriesByType(‘navigation‘) return domComplete}
到此，我们获得了准确的页面加载时间。
既然页面有对应的 Navigation Timing，那静态资源是不是也有对应的 Timing 呢？
答案是肯定的，其名为 Resource Timing。它包含了页面中各个资源从发送请求起，到完成加载为止，各个环节的时间细节，和 Navigation Timing 十分类似。
获取资源加载时间的关键字为 ‘resource‘, 具体方式如下：
performance.getEntriesByType(‘resource‘)
不难联想，返回结果通常是一个很长的数组，因为包含了页面上所有资源的加载信息。
每条信息的具体结构为：
{ "connectEnd": 462.95008929525244, "connectStart": 462.95008929525244, "domainLookupEnd": 462.95008929525244, "domainLookupStart": 462.95008929525244, "duration": 0.9620853673520173, "entryType": "resource", "fetchStart": 462.95008929525244, "initiatorType": "img", "name": "https://cn.bing.com/sa/simg/SharedSpriteDesktopRewards_022118.png", "nextHopProtocol": "", "redirectEnd": 0, "redirectStart": 0, "requestStart": 463.91217466260445, "responseEnd": 463.91217466260445, "responseStart": 463.91217466260445, "startTime": 462.95008929525244, "workerStart": 0}
我们关注的是资源加载的耗时情况，可以通过如下形式获得：
const [{ startTime, responseEnd }] = performance.getEntriesByType(‘resource‘)const loadTime = responseEnd - startTime同 Navigation Timing 相似，关于 startTime 、 fetchStart、connectStart 和 requestStart 的区别， Resource Timing Level 2 给出了详细说明：
并非所有的资源加载时间都需要关注，重点还是加载过慢的部分。
出于简化考虑，定义 10s 为超时界限，那么获取超时资源的方法如下：
const SEC = 1000const TIMEOUT = 10 * SECconst setTime = (limit = TIMEOUT) => time => time >= limitconst isTimeout = setTime()const getLoadTime = ({ startTime, responseEnd }) => responseEnd - startTimeconst getName = ({ name }) => nameconst resourceTimes = performance.getEntriesByType(‘resource‘)const getTimeoutRes = resourceTimes .filter(item => isTimeout(getLoadTime(item))) .map(getName)
这样一来，我们获取了所有超时的资源列表。
简单封装一下：
const SEC = 1000const TIMEOUT = 10 * SECconst setTime = (limit = TIMEOUT) => time => time >= limitconst getLoadTime = ({ requestStart, responseEnd }) => responseEnd - requestStartconst getName = ({ name }) => namepMonitor.getTimeoutRes = (limit = TIMEOUT) => { const isTimeout = setTime(limit) const resourceTimes = performance.getEntriesByType(‘resource‘) return resourceTimes.filter(item => isTimeout(getLoadTime(item))).map(getName)}
获取数据之后，需要向服务端上报：
// 生成表单数据const convert2FormData = (data = {}) => Object.entries(data).reduce((last, [key, value]) => { if (Array.isArray(value)) { return value.reduce((lastResult, item) => { lastResult.append(`${key}[]`, item) return lastResult }, last) } last.append(key, value) return last }, new FormData())// 拼接 GET 时的urlconst makeItStr = (data = {}) => Object.entries(data) .map(([k, v]) => `${k}=${v}`) .join(‘&‘)// 上报数据pMonitor.log = (url, data = {}, type = ‘POST‘) => { const method = type.toLowerCase() const urlToUse = method === ‘get‘ ? `${url}?${makeItStr(data)}` : url const body = method === ‘get‘ ? {} : { body: convert2FormData(data) } const option = { method, ...body } fetch(urlToUse, option).catch(e => console.log(e))}
数据上传的 url、超时时间等细节，因项目而异，所以需要提供一个初始化的方法：
// 缓存配置let config = {}/** * @param {object} option * @param {string} option.url 页面加载数据的上报地址 * @param {string} option.timeoutUrl 页面资源超时的上报地址 * @param {string=} [option.method=‘POST‘] 请求方式 * @param {number=} [option.timeout=10000] */pMonitor.init = option => { const { url, timeoutUrl, method = ‘POST‘, timeout = 10000 } = option config = { url, timeoutUrl, method, timeout } // 绑定事件 用于触发上报数据 pMonitor.bindEvent()}
性能监控只是辅助功能，不应阻塞页面加载，因此只有当页面完成加载后，我们才进行数据获取和上报（实际上，页面加载完成前也获取不到必要信息）：
// 封装一个上报两项核心数据的方法pMonitor.logPackage = () => { const { url, timeoutUrl, method } = config const domComplete = pMonitor.getLoadTime() const timeoutRes = pMonitor.getTimeoutRes(config.timeout) // 上报页面加载时间 pMonitor.log(url, { domeComplete }, method) if (timeoutRes.length) { pMonitor.log( timeoutUrl, { timeoutRes }, method ) }}// 事件绑定pMonitor.bindEvent = () => { const oldOnload = window.onload window.onload = e => { if (oldOnload && typeof oldOnload === ‘function‘) { oldOnload(e) } // 尽量不影响页面主线程 if (window.requestIdleCallback) { window.requestIdleCallback(pMonitor.logPackage) } else { setTimeout(pMonitor.logPackage) } }}
到此为止，一个完整的前端性能监控工具就完成了～全部代码如下：
const base = { log() {}, logPackage() {}, getLoadTime() {}, getTimeoutRes() {}, bindEvent() {}, init() {}}const pm = (function() { // 向前兼容 if (!window.performance) return base const pMonitor = { ...base } let config = {} const SEC = 1000 const TIMEOUT = 10 * SEC const setTime = (limit = TIMEOUT) => time => time >= limit const getLoadTime = ({ startTime, responseEnd }) => responseEnd - startTime const getName = ({ name }) => name // 生成表单数据 const convert2FormData = (data = {}) => Object.entries(data).reduce((last, [key, value]) => { if (Array.isArray(value)) { return value.reduce((lastResult, item) => { lastResult.append(`${key}[]`, item) return lastResult }, last) } last.append(key, value) return last }, new FormData()) // 拼接 GET 时的url const makeItStr = (data = {}) => Object.entries(data) .map(([k, v]) => `${k}=${v}`) .join(‘&‘) pMonitor.getLoadTime = () => { const [{ domComplete }] = performance.getEntriesByType(‘navigation‘) return domComplete } pMonitor.getTimeoutRes = (limit = TIMEOUT) => { const isTimeout = setTime(limit) const resourceTimes = performance.getEntriesByType(‘resource‘) return resourceTimes .filter(item => isTimeout(getLoadTime(item))) .map(getName) } // 上报数据 pMonitor.log = (url, data = {}, type = ‘POST‘) => { const method = type.toLowerCase() const urlToUse = method === ‘get‘ ? `${url}?${makeItStr(data)}` : url const body = method === ‘get‘ ? {} : { body: convert2FormData(data) } const init = { method, ...body } fetch(urlToUse, init).catch(e => console.log(e)) } // 封装一个上报两项核心数据的方法 pMonitor.logPackage = () => { const { url, timeoutUrl, method } = config const domComplete = pMonitor.getLoadTime() const timeoutRes = pMonitor.getTimeoutRes(config.timeout) // 上报页面加载时间 pMonitor.log(url, { domeComplete }, method) if (timeoutRes.length) { pMonitor.log( timeoutUrl, { timeoutRes }, method ) } } // 事件绑定 pMonitor.bindEvent = () => { const oldOnload = window.onload window.onload = e => { if (oldOnload && typeof oldOnload === ‘function‘) { oldOnload(e) } // 尽量不影响页面主线程 if (window.requestIdleCallback) { window.requestIdleCallback(pMonitor.logPackage) } else { setTimeout(pMonitor.logPackage) } } } /** * @param {object} option * @param {string} option.url 页面加载数据的上报地址 * @param {string} option.timeoutUrl 页面资源超时的上报地址 * @param {string=} [option.method=‘POST‘] 请求方式 * @param {number=} [option.timeout=10000] */ pMonitor.init = option => { const { url, timeoutUrl, method = ‘POST‘, timeout = 10000 } = option config = { url, timeoutUrl, method, timeout } // 绑定事件 用于触发上报数据 pMonitor.bindEvent() } return pMonitor})()export default pm
如果想追求极致的话，在页面加载时，监测工具不应该占用主线程的 JavaScript 解析时间。因此，最好在页面触发 onload 事件后，采用异步加载的方式：
// 在项目的入口文件的底部const log = async () => { const pMonitor = await import(‘/path/to/pMonitor.js‘) pMonitor.init({ url: ‘xxx‘, timeoutUrl: ‘xxxx‘ }) pMonitor.logPackage() // 可以进一步将 bindEvent 方法从源码中删除}const oldOnload = window.onloadwindow.onload = e => { if (oldOnload && typeof oldOnload === ‘string‘) { oldOnload(e) } // 尽量不影响页面主线程 if (window.requestIdleCallback) { window.requestIdleCallback(log) } else { setTimeout(log) }}
既可以是每个项目对应不同的上报 url，也可以是统一的一套 url，项目分配唯一 id 作为区分。
当超时次数在规定时间内超过约定的阈值时，邮件/短信通知开发人员。
