React.js 性能分析

摘要：今天我將向大家演示如何使用 React Profiler API 、 Tracing API 以及 User Timing API 來分別追蹤 React 的組件渲染、用戶交互以及自定義性能指標。爲了捕獲 DevTools 對當前運行程序性能的追蹤，Puppeteer 提供了 trace .start() 和 trace.stop() 兩個 API，下面我們就用它來追蹤按鈕點擊的過程，代碼如下：。

        <div>

今天我將向大家演示如何使用 React Profiler API 、 Tracing API 以及 User Timing API 來分別追蹤 React 的組件渲染、用戶交互以及自定義性能指標。本文最初發佈於 Addy Osmani 博客，經原作者授權由 InfoQ 中文站翻譯並分享。下面我會用一個影片排期的應用做具體的演示（譯者注：應用效果圖如下）。

React Profiler API

首先來了解下 React Profiler ，它主要用來追蹤應用組件的 渲染過程 以及渲染開銷，同時標記出應用的性能瓶頸。Profiler 接受一個 onRender 回調函數，當被追蹤的組件以及子代組件發生更新時，該函數就會被調用。下圖是在影片排期應用中使用 Profiler 追蹤各個組件渲染:

Profiler 中 onRender 回調函數的具體參數如下：

id： 這是 Profiler 的唯一標示，區分是哪個 Profiler 追蹤的組件樹發生了更新
phase： 如果更新是掛載階段這個值就是“mount”，如果是二次渲染階段就是“update”
actualDuration： 更新花費的渲染時間
baseDuration： 更新預計花費的渲染時間
startTime： 更新開始時間點
commitTime： 更新提交的時間點
interactions： 更新中包含的交互信息

 複製代碼

constcallback =(id, phase, actualTime, baseTime, startTime, commitTime) =>{
console.log(`${id}'s${phase}phase:`);
console.log(`Actual time:${actualTime}`);
console.log(`Base time:${baseTime}`);
console.log(`Start time:${startTime}`);
console.log(`Commit time:${commitTime}`);
}

運行上面的代碼，在 Chrome 調試器中可以看到如下輸出：

也可以打開 React DevTools ，在 Profiler 面板中可以看到組件渲染的時間火焰圖：

切換到排序視圖

當然也可以使用多個 Profiler 來分別追蹤應用中的各個不同的部分，示例代碼如下：  複製代碼

import React,{ Fragment, unstable_Profiler as Profiler}from "react";
render(
<App>
<Profilerid="Header"onRender={callback}>
<Header{...props}/>
</Profiler>
<Profilerid="Movies"onRender={callback}>
<Movies{...props}/>
</Profiler>
</App>
)

知道了如何追蹤組件渲染， 那麼如果想跟蹤交互，該怎麼做 ？

交互追蹤 Tracing API

想一下，如果能追蹤到交互（例如：按鈕的點擊），那麼在回答“這個按鈕點擊花費了多少時間更新 DOM？”這樣的問題時是不是就有了依據。要感謝 Brian Vaughn 的努力，React 在其調度包中引入了對這個功能的試驗支持，更詳細的說明可以點擊這裏查看。一個交互追蹤，需要包含一個描述（例如：添加購物車按鈕被點擊）、一個時間戳和一個回調函數，在回調函數中你可以定義一些和該交互相關的邏輯。在“影片排期應用”中就有一個添加電影到播放列表的“+”號按鈕，這個就是一個交互按鈕。

下面的代碼演示瞭如何追蹤這個按鈕的點擊行爲：  複製代碼

import{ unstable_Profiler asProfiler} from"react";
import{ render } from"react-dom";
import{ unstable_trace as trace } from"scheduler/tracing";
classMyComponentextendsComponent{
addMovieButtonClick = event => {
trace("Add To Movies Queue click", performance.now(), () => {
this.setState({ itemAddedToQueue:true});
});
};

在 React 開發調試工具的 interaction 面板中可以看到具體的交互行爲和持續時間：

這個 API 同樣也可以 追蹤初始化渲染 ：  複製代碼

import{ unstable_traceastrace }from"scheduler/tracing";
trace("initial render", performance.now(),()=>{
ReactDom.render(<App />,document.getElementById("app"));
})

Brian 提供了更多的例子，比如如何追蹤異步行爲等。這些示例都在其“ React 中進行交互追蹤 ”項目的 gist 中。

Puppeteer 的使用

如果想對 UI 交互追蹤腳本做進一步瞭解的話，你可能會對 Puppeteer 這個庫感興趣。Puppeteer 是一個 Node 庫，基於 Chrome 開發協議封裝 API 來操作 headless Chrome（譯者注：Chrome 瀏覽器對無界面形態）。爲了捕獲 DevTools 對當前運行程序性能的追蹤，Puppeteer 提供了 trace .start() 和 trace.stop() 兩個 API，下面我們就用它來追蹤按鈕點擊的過程，代碼如下：  複製代碼

constpuppeteer =require('puppeteer');
(async() => {
constbrowser =awaitpuppeteer.launch();
constpage =awaitbrowser.newPage();
constnavigationPromise = page.waitForNavigation();
awaitpage.goto('https://react-movies-queue.glitch.me/')
awaitpage.setViewport({ width: 1276, height: 689 });
awaitnavigationPromise;
constaddMovieToQueueBtn = 'li:nth-child(3) > .card > .card__info > div > .button';
awaitpage.waitForSelector(addMovieToQueueBtn);
// 開始追蹤...
awaitpage.tracing.start({ path: 'profile.json' });
// 按鈕點擊
awaitpage.click(addMovieToQueueBtn);
// 停止追蹤
awaitpage.tracing.stop();
awaitbrowser.close();

然後在開發工具的性能面板中導入 profile.json，我們就可以看到當按鈕點擊的時候，所有函數的調用情況：

如果你對交互追蹤感興趣並且想了解更多的話，不妨看看 Stoyan Stefanov 的“ JavaScript 組件級別的 CPU 開銷 ”這篇文章。

客戶端性能追蹤 API

使用客戶端性能追蹤 API 可以追蹤一些定製的性能指標，並且時間精確度會更高。它有 2 個主要的 API：

window.performance.mark()： 存儲當前 mark 執行時的時間戳
window.performance.measure()： 存儲 2 個相同 mark 之間的執行時間

示例代碼如下：  複製代碼

// 記錄任務開始之前的時間戳
performance.mark('Movies:updateStart');
// 這裏執行了一些任務...
// 記錄任務結束的時間戳
performance.mark('Movies:updateEnd');
// 計算任務開始前後的差值
performance.measure('moviesRender','Movies:updateStart','Movies:updateEnd');

當你通過 Chrome 調試工具中的性能面板查看一個 React 應用時，有一個“Timings”的區域，這裏歸集了你的 React 組件的執行時間。在渲染時，React 會把通過客戶端 API 得到的性能數據發佈到這裏。