讓購物中心 Lighthouse 從 55 分到 75 分
現代網頁效能改善的美麗與哀愁

About me

陳冠霖
Jason Chen

Yahoo 購物中心前端工程師
 

 

 

 

       slack: gchen02

       https://fb.me/Jason.GuanLin.Chen

       https://medium.com/@as790726
       Comics Scroller Chrome extension
 

你的網頁效能好嗎

效能

  • 動畫順暢程度
  • 事件響應速度
  • 畫面呈現速度

動畫效能

  • 60 fps
  • pixel pipeline
  • 用 css transition transform 去防止 document reflow
  • 用 requestAnimationFrame 去防止 drop frame
  • debounce or throttle scrolling event
  • 或是使用 IntersectionObserver 

事件響應速度

  • 資料結構演算法
  • 最小化 virtual DOM 更新數量
  • shouldComponentUpdate React.memo PureComponent
  • 稍微注意 function instance

畫面呈現速度

Lighthouse
  • First Contentful Paint
  • First Meaningful Paint
  • Speed Index
  • CPU Idle
  • Time To Interactive
  • Estimated input delay

Google Lighthouse audit

Simulate Slow 4G

用觀察到的正常速度網頁載入速度數據來模擬慢速網頁載入

  • 跑分速度: 快
  • 夠用

Applied Slow 4G

在 request 層級降速，不是封包層級降速
 

  • 跑分速度: 慢
  • 其實沒有你想像的精確 缺乏 dns tls tcp 封包等級的降速

 

Example 蝦皮 SPA FCP FMP

  • First Contentful Paint : 瀏覽器出現畫面的瞬間
  • Fitst Meaningful Paint: DOM 改變數量最多的瞬間
Speed Index = \int_{0}^{end} (1 - \frac{VC}{100} )dt

圖片上方面積的積分

加權

Webpagetest.org

  • 免費的測速網站服務
  • 封包層級降速
  • 測速地點遍佈全球，新加坡東京
  • real device in Dullas
  • 可以錄影片做比較
  • data chunk loading 視覺化呈現

瀏覽器如何載入 resource

哪個比較快

  • div with background-Image
  • img tag

Critical Rendering Path

  • sync script 會停止 html parsing 直到之前的 css and script 載入並執行完成
  • 在 CSSOM and DOM 完成以後瀏覽器才開始繪製
  • html 的 parsing 不會因為 img css 的下載而停止
  • 即使 parser 被 script 暫停，有一個 preload scanner 會繼續 scan 可以下載的資源

CSSOM ready

render tree

Layout

Paint

DOM ready

<html>
  <head>
    <link href="style.css" rel="styesheet" />
  </head>
  <body>
    <div>
      <img src="https://www.yimg.com/logo.jpg" />
      <div style="background: url('https://www.yimg.com/bg.jpg')"></div>
    </div>
  </body>
  <script async src="https://www.yimg.com/core.js"></script>
  <script async src="https://www.yimg.com/verndor.js"></script>
  <script async src="https://www.yimg.com/page.js"></script>
</html>

time to first byte

parsing html

download css

download img async script

DOM ready

CSSOM ready

download backgroundimage

render tree

Layout

Paint

defer or async

<script async src="https://www.yimg.com/core.js"></script>
<script async src="https://www.yimg.com/verndor.js"></script>
<script async src="https://www.yimg.com/page.js"></script>
<!-- -->
<script defer src="https://www.yimg.com/core.js"></script>
<script defer src="https://www.yimg.com/verndor.js"></script>
<script defer src="https://www.yimg.com/page.js"></script>

What happend when connect to a domain

download 

DNS 391ms

TCP 154ms 

TLS 192ms

Content download

TCP protocol congestion control slow start 14KB in 1st RTT

https://m.tw.buy.yahoo.com

DNS

TCP

TLS

Content

https://www.yimg.com

DNS

TCP

TLS

Content

Connection to other domain is expensive

Http/1 protocol
connection 是有限資源

  • 瀏覽器最多開 6 個 connection 對同一個 domain
  • image spirit
  • bundle to 1 script

Http/2 protocol

  • multiplexing in one connection

CSS stream

JS stream

img stream

http/2 multiplexing

https://www.yimg.com

DNS

TCP

TLS

Content

css

img

script

font

DNS

TCP

TLS

css

img

script

font

DNS

TCP

TLS

css

img

script

font

FCP🚀

FCP🐢

Http/2 prioritization

  • parent stream
  • weight
  • exclusive bit

Http/2 prioritization
Parent Stream

Http/2 prioritization
weight

Bandwidth

Http/2 prioritization
exclusive bit

Bandwidth

不同的瀏覽器

不同的 Prioritization implementation

Chrome prioritization

  • exclusive bit in every resource

Chrome prioritization

Chrome prioritization

Firefox prioritization

  • Grouping resource
  • flower loading after leader

Firefox prioritization

Firefox prioritization

Safari prioritization

  • no dependencies
  • share bandwidth  based on weight

Safari prioritization

Safari prioritization

IE Edge Prioritization

  • no prioritization

IE Edge Prioritization

IE Edge Prioritization

Browser Comparison

更糟糕的是 😱 !
很多的 CDN Servers prioritization 也是壞掉的

用 webpagetest 來做一個簡單的實驗

http://ishttp2fastyet.com

http2 prioritization is broken even for Google Amazon Azure

Yimg is broken too

http/2 的挑戰

  • connection 對 new domain 是昂貴的
  • http2 prioritization 在 client side 不完美
  • http2 prioritization 在 server side 也不完美

改善網頁載入速度策略

inline critical css

<style>
  .header {
    
  }
  .banner {
    
  }
  .rushBuy {
    
  }
</style>
<link
  href="https://yimg.com/noncritical.css"
  rel="preload"
  onload="this.onload=null;this.rel='stylesheet'"
  as="style"
/>

如何找到 critical style

  • penthouse
  • 用 headless chrome 去爬 style 並比較 DOM node 有沒有在 viewport
  • Problems
    • timeout base DOM
    • cookie base DOM
    • localstorage base DOM
    • API base DOM

inline all your css

https://m.tw.buy.yahoo.com

DNS

TCP

TLS

Content

https://www.yimg.com/style.css

DNS

TCP

TLS

Content

https://m.tw.buy.yahoo.com

DNS

TCP

TLS

inline style in html

 Browser Cache ? 

最佳解 CSS in JS ？

preload hero background img and
preconnect domain

  • css Object fit IE 不支援 只好繼續 background Image
  • <link rel="preload" as="image" href="./img.jpg" />
  • DO NOT preload everything
  • dns prefecth preconnect 偷偷先建立連線 減少 connection 的成本
  • dns prefetch 的支援度比較高

Lazyload img carousel and module

  • <img loading="lazy"> only for latest chrome
  • 用 IntersectionObserver and polyfill 作為替代

element in html 比 element paint in script 來得快

  • 🐢 localstorage CSR AD 
  • 🚀 cookie SSR AD
  • 🐢 svg icon in script 
  • 🚀 svg in html

改善效能的成果

Chrome audit with Lighthouse

Webpagetest in Tokyo 3G

我們的網站有比較快嗎

但是做了這麼多努力Taiwan 多少人還在用 3G 上網？

跑分跟真實使用者體驗的差別

  • Lab data
  • Field data

Chrome User Experience Report

  • chrome 會偷偷搜集網頁加載速度的資訊回傳給 Google
    • time to first Byte
    • first paint
    • first contentful paint
    • connection type
  • 根據 domain 的統計數據

Page Speed Insight

Google Big Query

Chrome ux dashboard by google data studio

g.co/chromeuxdash

Taiwan 多少人還在用 3G 上網？
5 %

努力徒勞無功？

First Contentful Paint

Fast < 1s , 1< Avg < 2.5s, slow > 2.5s

7/18
上線

fast + 12.35 %

 slow - 34.65 %

onload

Fast < 2.5s , 2.5 < Avg < 6.5s, slow > 6.5s

7/18
上線

fast + 12.45 %

 slow - 26.21 %

Crux.run

  • 更細的分佈圖
  • 跑得快

現代網頁效能改善的美麗與哀愁

所以我們網站是快的嘛

API response 的時間也很重要

Bundle size

  • tree shaking
  • lazyload component
  • code split
  • atomic css
  • lodash bable plugin

Performance is a culture

Learning Moments

  • connection 到另外 domain 是昂貴的
  • 理解 http/2 prioritization 的原理
  • http/2 prioritization 瀏覽器跟 CDN 常常有很多的不完美
  • 所以 inline style 對 lighthouse 跑分很有效
  • lazyload 跟 link preload
  • 值得一試 Lab data Tool
    • webpagetest.org
    • lighthouse
  • 量化你改善效能的成果 Field data Tool
    • g.co/chromeuxdash
    • crux.run
  • Performance is a culture

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讓購物中心 Lighthouse 從 55 分到 75 分 現代網頁效能改善的美麗與哀愁

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讓購物中心 Lighthouse 從 55 分到 75 分 現代網頁效能改善的美麗與哀愁

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