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一、Observer家族

没想到Observer家族还有个PerformanceObserver，这就有点匪夷所思，就是，之前我明明好好梳理过浏览器目前支持的Observer，但是都2023年了，突然出现个PerformanceObserver，就非常让人觉得不真实，之前怎么就没看到呢？

MutationObserver可以用来观察DOM元素的变化，ResizeObserver可以用来观察DOM元素尺寸的变化，IntersectionObserver则可以观察元素和浏览器视窗相交的情况。

而本文要介绍的 PerformanceObserver 则可以对页面的各项性能指标进行观察。

二、关于性能 Performance API

Performance API是个庞大的家族，根本学不动的，看看下面这些（参考自MDN文档），知识密度也不是一般的高。

PerformanceObserver是其中非常重要的一部分内容。

三、包含的性能指标

PerformanceObserver中包含如下表所示的一系列性能指标（可以通过 PerformanceObserver.supportedEntryTypes 返回，不同浏览器的支持情况可能会有差异）：

指标	释义
back-forward-cache-restoration	–	✔	✘	✘
element	元素加载时间，实例项是 PerformanceElementTiming 对象。	✔	✘	✘
event	事件延迟，实例项是 PerformanceEventTiming 对象。	✔	✔	✘
first-input	用户第一次与网站交互（即点击链接、点击按钮或使用自定义的JavaScript控件时）到浏览器实际能够响应该交互的时间，称之为First input delay – FID。	✔	✔	✘
largest-contentful-paint	屏幕上触发的最大绘制元素，实例项是 LargestContentfulPaint 对象。	✔	✘	✘
layout-shift	元素移动时候的布局稳定性，实例项是 LayoutShift对象。	✔	✘	✘
long-animation-frame	长动画关键帧。	✔	✘	✘
longtask	长任务实例，归属于 PerformanceLongTaskTiming 对象。	✔	✘	✘
mark	用户自定义的性能标记。实例项是 PerformanceMark 对象。	✔	✔	✔
measure	用户自定义的性能测量。实例项是 PerformanceMeasure 对象。	✔	✔	✔
navigation	页面导航出去的时间，实例项是 PerformancePaintTiming 对象。	✔	✔	✔
paint	页面加载时内容渲染的关键时刻（第一次绘制，第一次有内容的绘制，实例项是 PerformancePaintTiming 对象。	✔	✔	✔
resource	页面中资源的时间信息，实例项是 PerformanceResourceTiming 对象。	✔	✔	✔
taskattribution	长期任务有重大贡献的工作类型，实例项是 TaskAttributionTiming 对象。	✘	✘	✘
soft-navigation	–	✔	✘	✘
visibility-state	页面可见性状态更改的时间，即选项卡何时从前台更改为后台，反之亦然。实例项是 VisibilityStateEntry 对象。	✔	✘	✘

PS：测试浏览器，Chrome 114，Firefox 116 和 Safari 16.5.2.

可以看到，基本上，每一种性能指标都有一个对应的专属对象类型。

其中，有些指标属于核心指标。

Web性能核心指标

• LCP，Largest Contentful Paint，对应largest-contentful-paint类型，是加载性能指标。
• FID，First Input Delay，对应first-input类型，是交互性能指标。
• CLS，Cumulative Layout Shift，对应layout-shift类型，是视觉稳定性指标。

可以重点关注下，至于其他一些时间类型，及其对应的对象，咳咳……内容实在太多了，学不完，实在是学不完，所以，略过，等哪天真正需要了，可以再好好看一看。

四、paint类型与首次渲染时间

下面看下PerformanceObserver中 ‘paint’ 的运行结果。

看下面的代码和实例，在页面头部写入：

const observer = new PerformanceObserver(entryList => {
    for (const entry of entryList.getEntries()) {
        console.dir(entry);
    }
});
observer.observe({
  entryTypes: ['paint']
});

在Chrome浏览器下，会输出两个条目对象，如下截图所示：

分别是开始渲染和开始有内容（文字或图片所在DOM）渲染。

例如，有内容渲染的数据结构：

{
  "name":"first-contentful-paint",
  "entryType":"paint",
  "startTime":220.80000001192093,
  "duration":0
}

Firefox下则只有一个条目，因为支持的类型更少。

其中可参考的指标就是 startTime，表示什么时候内容开始渲染，基本上，可以近似表示首屏内容呈现的时间。

根据我的测试，第一次进入的时候，时间都会比较长，200ms+，无论哪个浏览器都是，然后再刷新就很快了，都是100ms以内，我估计，是因为类似CSS文件这些资源被缓存了（外链CSS可以阻塞渲染），所以更快了。

眼见为实，您可以狠狠地点击这里：PerformanceObserver首屏渲染时间demo

//zxx: Chrome浏览器下paint有多个类型，我们将entryList.getEntries()替换成（例如）entryList.getEntriesByName('first-contentful-paint')。

五、看看largest-contentful-paint的运行结果

虽然LCP是重要的性能指标，但是目前仅Chrome浏览器支持。

运行代码和’paint’类似，这里就不展示，感兴趣的可以猛击这里访问：largest-contentful-paint运行测试demo

输出的结果很奇怪。

在我本地（右上角广告图不加载的时候），最大内容渲染元素是<h1>标题，线上则是右上角的广告图。

以及，再输出的是pre元素，并且是在定时器触发内容更新后显示。

按照我的理解，最大渲染元素不应该是下面的色彩斑斓的底纹大色框吗？

后来我再想，大应该指的是内容，而不是渲染面积。

于是我又塞入了很多文字内容，结果还是一样。

这个元素的选取规则实在令人费解。

于是我又仔细查看了下MDN文档，大致知道原因了。

The LargestContentfulPaint interface provides timing information about the largest image or text paint before user input on a web page.

需要是在页面可交互之前渲染的元素，并且要在视区范围之内（元素所有区域）。

基于这两点，我又重新修改了下页面内容，包括高度减小，内容增多，然后一刷新，哦吼，成了！

开心，又弄明白一个小知识。

六、过去不太方便获取的first-input指标

first-input指的是用户页面首次交互时间，我一开始还觉得是可交互时间，幸好测试了下。

const observer = new PerformanceObserver(entryList => {
    for (const entry of entryList.getEntries()) {
        console.dir(entry);
    }
});
observer.observe({
  entryTypes: ['first-input']
});

例如，上面的测试代码，在页面刷新后，是没有任何输出的。

只有当你点击页面，console语句才会执行。

这个API倒是可以用来统计页面是否被用户交互过，以及停留时间，也不知道可不可以用来识别是否是机器行为。

以后有机会试一下。

其输出结果示意：

{
    "name": "pointerdown",
    "entryType": "first-input",
    "startTime": 2953.4000000953674,
    "duration": 0,
    "navigationId": 1,
    "processingStart": 2953.7000002861023,
    "processingEnd": 2953.7000002861023,
    "cancelable": true
}

其中startTime就是从页面开始可交互，到第一次交互的时间间隔，name是事件类型，点击是pointerdown，键盘访问是keydown。

我测试了下，在PC端，似乎只有点击和键盘方位才能触发，鼠标hover控件元素，以及鼠标滚轮滚动都是不会触发的。

眼见为实，您可以狠狠地点击这里：first-input首次交互时间测试demo

七、接下来是mark和measure

Web中的Performance中性能都是围绕时间线timeline展开的，。

从Chrome，Firefox等浏览器的性能分析工具可以看出：

而需要知道某一段时间线的性能，就需要知道这个时间线的起止点。

这个起止点的标记就叫做mark，期间的性能测量就是measure。

这两个动作对应两个专门的对象接口，前者是PerformanceMark，可以给任意位置命名和添加标记，后者是PerformanceMeasure，是两个标记之间的时间度量。

我们可以借助这两个对象精确测量某些性能指标。

一种方法是使用Performance API，还有就是使用PerformanceObserver。

这里通过一个例子演示下各自的使用。

假设页面上有两个元素，一个id是output，另外一个是footer，则测试代码如下（使用定时器模拟时间间隔）：

// mark标记
performance.mark('test-start', {
    startTime: 0,
      detail: { htmlElement: 'output' }
});

setTimeout(() => {
    performance.mark('test-end', {
        startTime: 360,
        detail: { htmlElement: 'footer' }
    });    
    
    const testMeasure = performance.measure(
      "test-start",
      "test-end"
    );
    
    console.dir(testMeasure);
}, 360);

const observer = new PerformanceObserver(entryList => {
    entryList.getEntries().forEach((entry) => {
        var logMark = '';
        var logMeasure = '';
        if (entry.entryType === 'mark') {
              logMark = `${entry.name}的startTime是: ${entry.startTime}`;
              console.log(logMark);
        }
        if (entry.entryType === 'measure') {
              console.log(logMeasure = `${entry.name}的duration时间是: ${entry.duration}`);
        }
    });
});
observer.observe({
    entryTypes: ['mark', 'measure']
});

此时，就可以看到执行开始时间，和时间间隔等信息了。

此时的 duration 应该就是两个DOM元素之间的渲染时间了吧。

眼见为实，您可以狠狠地点击这里：mark和measure类型测试demo

相比与Date.now()或者使用performance.now()方法记录时间，使用mark进行标记的位置还可以和开发者工具的性能面板配合使用，方便我看查看详情，有助于我们定位问题，以及理解Web页面的加载。

例如，上面的demo页面中，’test-start’这个标记就可以在事件时间线中看到。

八、好了，打住，该结束了

经过这一波阅读，测试和撰写，我已经大致搞清楚PerformanceObserver的花花草草了……嗯嗯嗯……是这样的，等哪一天遇到页面卡顿，可以用这个排查看看。

至于性能统计与上报也是个不常见的需求。

所以，了解下就好了。

平常那些项目，只要正常开发，以目前的浏览器性能，都会很流畅的。

另外，还是要亲自测试，只靠看文档，很多东西是看不出来的，并且文档很多内容都是缺失的。

OK，马上9月了，是时候拧紧发条了。

好了，内容已经够多的了，就不再多扯淡了。

感谢您的阅读，行为仓促，如有错误，欢迎指正。

比心~

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（本篇完）