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浏览器加载资源的全过程性能指标分析

性能指标

在实现性能监控前，先了解Web Vitals涉及的常见的性能指标

Web Vitals 是由 Google 推出的网页用户体验衡量指标体系，旨在帮助开发者量化和优化网页在实际用户终端上的性能体验。Web Vitals 强调“以用户为中心”的度量，而不是纯技术层面的加载时间。

要按 先后顺序（时间维度） 梳理 Web Vitals，可以从网页加载的生命周期出发，把每个指标放入其发生时机对应的阶段中。这样更利于理解用户体验的演变和指标采集的逻辑。

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🧭 一、加载过程的五大阶段

[1] 网络响应阶段
[2] 首次渲染阶段
[3] 内容加载阶段
[4] 用户交互阶段
[5] 页面稳定阶段

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📊 二、Web Vitals 指标按时间顺序梳理

阶段	指标名	含义	时机
1️⃣ 网络响应	TTFB (Time to First Byte)	首字节到达	浏览器请求后，接收到第一个响应字节
2️⃣ 首次渲染	FCP (First Contentful Paint)	首次绘制文字/图像	页面开始有内容渲染（非白屏）
3️⃣ 主内容加载	LCP (Largest Contentful Paint)	最大可视内容渲染完成	用户感知“页面加载完”
4️⃣ 用户首次交互	FID (First Input Delay)	用户首次点击的响应延迟	用户第一次交互，直到浏览器处理事件的延迟
5️⃣ 页面稳定	CLS (Cumulative Layout Shift)	布局跳动	页面是否因为图片/广告等加载而抖动

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🧬 三、时间线图（逻辑顺序）

时间单位为毫秒。TTFB 最早，CLS 贯穿整个加载过程。

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🔁 四、简洁记忆顺序口诀

💡「先 TTFB，见 FCP；看大图，用 LCP；首操作，测 FID；别乱跳，查 CLS」

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🛠 五、指标采集时机小贴士

指标	采集方式	推荐 API
TTFB	performance.timing.responseStart - navigationStart	Navigation Timing
FCP	PerformanceObserver 监听 paint	PerformancePaintTiming
LCP	PerformanceObserver 监听 largest-contentful-paint	LCP Entry
FID	真实用户交互产生的事件延迟	Event Timing API
CLS	PerformanceObserver 监听 layout-shift	LayoutShift Entry

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🧭 六、总结为时序流图（Mermaid）

指标监控

PerformanceObserver

PerformanceObserver 是 Performance API 中用于监听性能条目变化的核心工具。它可以在网页运行过程中，异步捕获新生成的性能条目，而不是一开始就调用 performance.getEntries() 拿“旧数据”。

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一、PerformanceObserver 的作用

它允许开发者：

• 监听网页运行中出现的性能条目（如资源加载、绘制、打点、长任务等）
• 做出动态响应（如打日志、发送埋点数据）
• 支持指定监听的 entryTypes，如 ["resource"], ["mark", "measure"]

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二、使用方式

1. 创建实例

const observer = new PerformanceObserver((list, observer) => {const entries = list.getEntries();for (const entry of entries) {console.log(entry.name, entry.entryType, entry.startTime, entry.duration);}
});

2. 启动监听

observer.observe({entryTypes: ['mark', 'measure', 'resource']
});

entryTypes 是监听的条目类型数组。

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三、常用方法

方法	说明
observe(options)	开始监听性能条目
disconnect()	停止监听
takeRecords()	获取当前缓冲区的所有性能条目并清空缓冲区

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四、选项说明

observe(options)

observer.observe({entryTypes: ['resource', 'paint']
});

或使用过时写法（不推荐）：

observer.observe({type: 'resource',buffered: true
});

参数说明：

• entryTypes: 性能条目的类型（推荐）
• type: 单一类型（不推荐）
• buffered: 是否包括已存在的历史条目（true 会包含之前的记录）

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五、支持的 entryType（性能条目类型）

类型	含义
resource	外部资源加载耗时
mark	用户自定义打点
measure	用户定义的测量点
paint	首次绘制（first-paint, first-contentful-paint）
navigation	页面导航
longtask	长任务（如 JS 卡顿）
element	关键可视元素曝光（需要配置）
largest-contentful-paint	最大内容绘制时间
layout-shift	布局偏移（CLS）

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六、典型使用场景

• 监听资源加载情况（如 img、script）
• 监听 FCP、LCP、CLS、Long Tasks，用于 Web Vitals 性能分析
• 异步获取自定义打点结果
• 在 SPA 页面做性能埋点

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七、注意事项

• PerformanceObserver 是异步的：不会立即收到记录。
• 使用 buffered: true 可获取已经发生的记录（旧数据），用于首次加载打点。
• 页面进入后台或关闭时，需要调用 takeRecords() 收集剩余数据。
• 一些条目需要在支持的浏览器中开启对应实验性特性（如 longtask）。

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八、Mermaid 类图详解 PerformanceObserver

九、具体实现

import { lazyReportBatch } from '../report';
const originalFetch = window.fetch;
function overwriteFetch() {window.fetch = function  newFetch(url, config) {const startTime = Date.now();const reportData = {type: 'performance',subType: 'fetch',url,startTime,method: config.method,}return originalFetch(url, config).then((res) => {const endTime = Date.now();reportData.endTime = endTime;reportData.duration = endTime - startTime;const data = res.clone();reportData.status = data.status;reportData.success = data.ok;// todo 上报数据lazyReportBatch(reportData);return res;}).catch((err) => {const endTime = Date.now();reportData.endTime = endTime;reportData.duration = endTime - startTime;reportData.status = 0;reportData.success = false;// todo 上报数据lazyReportBatch(reportData);});}
}
export default function fetch() {overwriteFetch();
}

／／监控ＦＰ
import { lazyReportBatch } from '../report';
export default function observerPaint() {const entryHandler = (list) => {for (const entry of list.getEntries()) {if (entry.name === 'first-paint') {observer.disconnect();const json = entry.toJSON();console.log(json);const reportData = {...json,type: 'performance',subType: entry.name,pageUrl: window.location.href,}// 发送数据 todo;lazyReportBatch(reportData);}}}// 统计和计算fp的时间const observer = new PerformanceObserver(entryHandler);// buffered: true 确保观察到所有paint事件observer.observe({type: 'paint', buffered: true});}
／／监控ＦＣＰ
import { lazyReportBatch } from '../report';
export default function observerFCP() {const entryHandler = (list) => {for (const entry of list.getEntries()) {if (entry.name === 'first-contentful-paint') {observer.disconnect();const json = entry.toJSON();console.log(json);const reportData = {...json,type: 'performance',subType: entry.name,pageUrl: window.location.href,}// 发送数据 todo;lazyReportBatch(reportData);}}}// 统计和计算fcp的时间const observer = new PerformanceObserver(entryHandler);// buffered: true 确保观察到所有paint事件observer.observe({type: 'paint', buffered: true});
}
／／监控ＬＣＰ
import { lazyReportBatch } from '../report';
export default function observerLCP() {if (typeof PerformanceObserver === 'undefined' ||!PerformanceObserver.supportedEntryTypes.includes('largest-contentful-paint')) {console.warn('LCP not supported in this browser.');return;}const entryHandler = (list,observer) => {if (observer) {observer.disconnect();} for (const entry of list.getEntries()) {const json = entry.toJSON();//console.log(json);const reportData = {...json,type: 'performance',subType: entry.name,pageUrl: window.location.href,}console.log(reportData);// 发送数据 todo;//lazyReportBatch(reportData);}}// 统计和计算lcp的时间const observer = new PerformanceObserver(entryHandler);// buffered: true 确保观察到所有paint事件observer.observe({type: 'largest-contentful-paint', buffered: true});
}

import { lazyReportBatch } from '../report';
export default function observerLoad () {window.addEventListener('pageShow', function (event) {requestAnimationFrame(() =>{['load'].forEach((type) => {const reportData = {type: 'performance',subType: type,pageUrl: window.location.href,startTime: performance.now()- event.timeStamp}// 发送数据lazyReportBatch(reportData);});}, true);});
}import { lazyReportBatch } from '../report';
export const originalProto = XMLHttpRequest.prototype;
export const originalSend = originalProto.send;
export const originalOpen = originalProto.open;function overwriteOpenAndSend() {originalProto.open = function newOpen(...args) {this.url = args[1];this.method = args[0];originalOpen.apply(this, args);}originalProto.send = function newSend(...args) {this.startTime = Date.now();const onLoaded = () => {this.endTime = Date.now();this.duration = this.endTime - this.startTime;const { url, method , startTime, endTime, duration, status} = this;const reportData = {status,duration,startTime,endTime,url,method: method.toUpperCase(),type: 'performance',success: status >= 200 && status < 300,subType: 'xhr'}// todo 发送数据lazyReportBatch(reportData);this.removeEventListener('loadend', onLoaded, true);}this.addEventListener('loadend', onLoaded, true);originalSend.apply(this, args);}}
export default function xhr() {overwriteOpenAndSend();
}

十、其他实现：Web Vitals

其他实现：Web Vitals 是 Google 提出的一组衡量网站用户体验关键质量的指标，特别关注 加载性能、交互响应、视觉稳定性。

监控上报（⭐）

有三种上报方式：

1. imgRequest：以图片打点的方式
2. beaconRequest：通过 navigator.sendBeacon 发送
3. xhrRequest：使用 XMLHttpRequest（兼容方式）

如果使用 lazyReportBatch，则会缓存数据并按批量上传。多数请求都通过 requestIdleCallback 实现性能友好的空闲发送。

import config from './config';
import {generateUniqueId} from './utils';
import {addCache, getCache, clearCache} from './cache';
export const originalProto = XMLHttpRequest.prototype;
export const originalOpen = XMLHttpRequest.prototype.open;
export const originalSend = XMLHttpRequest.prototype.send;
export function isSupportSendBeacon() {return 'sendBeacon' in navigator;
}
export function report(data) {if (!config.url) {console.error('请设置上传 url 地址');}const reportData = JSON.stringify({id: generateUniqueId(),data,});// 上报数据，使用图片的方式if (config.isImageUpload) {imgRequest(reportData);} else {// 优先使用 sendBeaconif (window.navigator.sendBeacon) {return beaconRequest(reportData);} else {xhrRequest(reportData);}}
}
// 批量上报数据
export function lazyReportBatch(data) {addCache(data);const dataCache = getCache();console.log('dataCache', dataCache);if (dataCache.length && dataCache.length > config.batchSize) {report(dataCache);clearCache();}//
}
// 图片发送数据
export function imgRequest(data) {const img = new Image();// http://127.0.0.1:8080/api?data=encodeURIComponent(data)img.src = `${config.url}?data=${encodeURIComponent(JSON.stringify(data))}`;
}
// 普通ajax发送请求数据
export function xhrRequest(data) {if (window.requestIdleCallback) {window.requestIdleCallback(() => {const xhr = new XMLHttpRequest();originalOpen.call(xhr, 'post', config.url);originalSend.call(xhr, JSON.stringify(data));},{ timeout: 3000 });} else {setTimeout(() => {const xhr = new XMLHttpRequest();originalOpen.call(xhr, 'post', url);originalSend.call(xhr, JSON.stringify(data));});}
}// const sendBeacon = isSupportSendBeacon() ? navigator.sendBeacon : xhrRequest
export function beaconRequest(data) {if (window.requestIdleCallback) {window.requestIdleCallback(() => {window.navigator.sendBeacon(config.url, data);},{ timeout: 3000 });} else {setTimeout(() => {window.navigator.sendBeacon(config.url, data);});}
}

Lighthouse

Lighthouse 是 Google 提供的一个开源自动化网站审计工具，主要用于评估 Web 页面在性能、可访问性、最佳实践、SEO 和 PWA（渐进式 Web 应用）等方面的表现。它可以直接在 Chrome 浏览器的 DevTools（开发者工具）中使用，也可以通过 Node.js 命令行运行，甚至集成到 CI/CD 流程中。

下面是对 Lighthouse 工具的详解：

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🔧 一、Lighthouse 使用方式

1. Chrome DevTools 中使用

1. 打开 Chrome 浏览器
2. 按 F12 或右键 → 检查，打开开发者工具
3. 切换到 “Lighthouse” 标签页
4. 选择你要评估的维度（Performance、Accessibility、Best Practices、SEO、PWA）
5. 选择设备类型（Mobile 或 Desktop）
6. 点击 “Analyze page load” 开始分析
   

2. 命令行工具

安装 Node.js 后执行：

npm install -g lighthouse
lighthouse https://example.com --view

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📊 二、Lighthouse 的评估维度详解

1. 📈 Performance（性能）

评估页面加载速度和交互体验。核心指标包括：

• First Contentful Paint (FCP)：首屏内容出现时间
• Largest Contentful Paint (LCP)：最大内容元素加载时间
• Speed Index：页面可见内容加载速度
• Time to Interactive (TTI)：页面完全可交互的时间
• Total Blocking Time (TBT)：页面阻塞时间
• Cumulative Layout Shift (CLS)：视觉稳定性变化程度

👉 建议：压缩资源、懒加载图片、使用缓存、减少 JS 体积等

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2. ♿ Accessibility（可访问性）

检测网站对残障人士的友好程度：

• 图像是否有合适的 alt 标签
• 表单元素是否有标签
• 颜色对比度是否足够
• 使用 ARIA 属性

👉 建议：为每个交互元素提供语义标签、颜色对比度符合标准

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3. 📐 Best Practices（最佳实践）

检测网站是否符合现代 Web 开发规范：

• 使用 HTTPS
• 避免使用过时的 API
• 图片格式是否优化
• 是否防止 XSS

👉 建议：尽量使用现代 Web API、安全连接和资源优化策略

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4. 🔍 SEO（搜索引擎优化）

评估页面对搜索引擎的友好程度：

• 页面是否有 title、meta description
• 使用语义化 HTML 标签
• 页面是否可爬取
• viewport 是否设置

👉 建议：符合基础 SEO 规范，并确保结构良好

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5. 📦 Progressive Web App（PWA）

检测是否符合 PWA 应用标准（如可离线使用、安装到桌面）：

• 是否注册了 Service Worker
• 是否提供 Web App Manifest
• 是否支持离线缓存

👉 建议：适合构建高可靠性、接近原生体验的 Web 应用场景

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📁 三、Lighthouse 报告详解

生成报告后包含如下信息：

• 分数评分：每个维度都是 0-100 分
• 诊断信息：详细列出存在的问题
• 建议改进：如何提升每项得分
• 详细资源信息：如阻塞时间的脚本、加载顺序等

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🔄 四、常见优化建议

问题	建议优化方式
FCP 慢	使用 CDN、预加载字体、图片压缩
LCP 慢	懒加载、预渲染关键内容
TTI 高	减少 JS 文件大小、优化主线程执行时间
CLS 高	给图片/iframe 设置固定尺寸，避免动态插入内容

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🧪 五、集成到 CI/CD 中

可使用 lighthouse-ci 进行自动化测试：

npm install -g @lhci/cli
lhci autorun

可将分数设置为门槛，发布前必须达到指定分值。

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🧠 总结

模块	目的	分数建议
Performance	用户体验核心	≥90
Accessibility	对所有用户友好	≥90
Best Practices	遵循标准	≥90
SEO	搜索可见性	≥90
PWA	应用体验	≥70（视业务而定）

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六、案例： 个人网站