记得很久之前看过谷歌官方有这么样的声明:如果一个页面的加载时间从 1 秒增加到3 秒,那么用户跳出的概率将增加 32%。
但是早在 2012 年,亚马逊就计算出了,页面加载速度一旦下降一秒钟,每年就会损失 16 亿美元的销售额。于是,这篇文章就想聊聊有没有方法来解决这种问题。
什么?没赚到钱,是我的锅?
那么,是什么影响了页面的加载速度,导致用户跳出?
其中有一个大的因素就是我们的应用用到了很多的第三方库。
那么,有没有一种一举两得的方法,我即可以保留使用的第三方脚本,又可以保证页面的加载速度?
其实,我们知道 JavaScript 本质上是一种单线程语言,只运行一个事件循环。这意味着一次只执行一条语句。由于这一限制,当试图运行自己的代码以及任何第三方脚本时,它们必须在同一线程中执行。这意味着由于处理能力的限制,它们会减慢主线程和彼此的速度,也会减慢彼此的速度。
根据谷歌的说法,添加第三方脚本后,有一些潜在的问题会产生,我列举了以下几点:
- 会向多个服务器发出过多的网络请求。一个网站的请求越多,它的加载时间就越长。
- 发送太多的 JavaScript 会让主线程很忙。过多的 JavaScript 会阻碍 DOM 的构建,延迟页面呈现的速度。
- cpu 密集型脚本解析和执行可能会延迟用户交互,并会导致电池电量消耗的更快。
- 不小心加载的第三方脚本可能会产生单点故障(SPOF)。
- HTTP 缓存不足,迫使经常直接从网络获取资源。
- 脚本中使用遗留
api
(例如document.write()
),对用户体验是有害的。 - 脚本中包含过多的 DOM 元素或昂贵的 CSS 选择器。
- 包括多个第三方嵌入,可能导致多个框架和库被多次拉入,这加剧了性能问题。
- 第三方脚本也经常使用嵌入技术导致阻塞
window.onload
的执行,例如使用async或 defer
。
这些问题都可以通过谷歌浏览器的 Analytics 工具检测出来。
现在,有一个改善第三方脚本的工具,能帮助我们的应用减少大量的第三方脚本,也是本篇文章要说的主角—— Partytown
。
Partytown
Partytown 是一个 JavaScript 库,可以让你的第三方脚本交给 web worker
来处理,以消除他们可能对你的网站产生的性能影响。为了抵消上述第三方脚本的负面影响,Partytown 打算做以下事情:
- 释放主线程资源,仅用于主要 web 应用程序的执行。
- 将第三方脚本放到沙箱,允许或拒绝它们访问主线程 api。
- 在 web worker 线程中隔离长时间运行的任务。
- 通过将
DOM setter /getter
批处理到组更新中,减少来自第三方脚本的布局抖动。 - 限制第三方脚本对主线程的访问。
- 允许第三方脚本完全按照它们的编码方式运行,无需任何更改。
- 在 web worker 中同步读写主线程 DOM 操作,允许在 web worker 中运行的脚本按预期执行。
Partywork 运行方式
简单地说,Partytown 添加了一个 worker 线程来允许在主线程和 worker 线程中执行。
要理解 Partytown,首先要了解现代网络浏览器使用的一些技术:
- Web Workers API: 这使得在与 Web 应用程序的主执行线程分离的后台线程中运行脚本操作成为可能。Partytown 的理念是主线程应该专门用于你的第一方代码,任何不需要在关键路径上的脚本都应该移动到 web worker上。因为主线程的性能比 web worker 线程的性能更重要。
- XMLHttpRequest (XHR): 对象用于与服务器交互。可以从URL检索数据,而不必进行整个页面刷新。这使得网页只更新页面的一部分,而不会中断用户正在做的事情。
- Service Worker API: Service Worker 本质上充当了位于 web 应用程序、浏览器和网络之间的代理服务器。它们主要用于创建有效的脱机体验,拦截网络请求,并根据网络是否可用采取适当的操作,以及更新驻留在服务器上的资源。它们还允许访问推送通知和后台同步 api。
- Javascript 代理:代理对象允许你创建一个可以用来代替原始对象的对象,但它可能会重新定义基本的对象操作,如 get、set 和 define 属性。代理对象通常用于记录属性访问、验证、格式化或清除输入等。
传统上,主线程和 worker 线程之间的通信必须是异步的:因为为了让两个线程通信,它们不能使用阻塞调用。Partytown 则不同。它允许从 web worker 执行的代码同步访问 DOM。这样做的好处是第三方脚本可以继续按照它们的编码方式工作。
如下图所示,运行在代理全局变量的 web worker 中的代码使用同步 XHR 使异步操作同步化。这将被 service worker 拦截,主线程值将通过 postMessage
检索并发送回来。
如何集成 Partytown
你可以很容易地将它添加到任何站点,并使用 type="text/partytown"
标记任何你想要加载在 web worker 中的脚本。
需要注意的是,Partytown 并不会自动将所有脚本转移到 web worker上,而是采用了一种可选择的方法。最好的情况是,开发人员可以准确地选择哪些脚本应该使用Partytown,而所有其他脚本将保持不变。
Partytown可以使用任何 HTML 页面,不需要特定的框架。然而,为了让它更容易在各种框架或服务中使用,可以为它们的生态系统制作插件/包装器。
只有当特定脚本具有 type="text/ Partytown "
属性时,才会启用 Partytown。
<script type="text/partytown" src="third-parth.js"></script>
上面这段脚本执行时会产生几个事件:
- 通过使用
<script/>
标签上的type="text/partytown"
属性,脚本不能在主线程上运行。 - Service worker 创建一个
“onfetch”
处理程序来拦截特定的请求。 - Web worker 会处理在 worker 线程中执行的脚本。
- Web worker 创建 JavaScript 代理来复制和转发对主线程 api 的调用(比如DOM操作)。
- 任何对JavaScript 代理的调用都使用同步XHR请求。
- Service worker 拦截请求,然后能够与主线程进行异步通信。
- 当 Service worker 从主线程接收到结果时,它会响应 web worker 的请求。
- 从在 web worker 上执行代码的角度来看,一切都是同步的,对
document
的每次调用都是阻塞的。
执行步骤
任何你添加 type="text/partytown"
的脚本都会在默认情况下加载到 web worker 中,但是可以完全访问全局变量。' type="text/partytown" '
属性做两件事:
- 通知浏览器不处理脚本。通过给脚本一个浏览器无法识别的 type 属性:“嵌入的内容被视为一个数据块,浏览器不会处理它。”
- 提供一个 query 选择器,这样 Partytown 就可以找到所有要在web worker中运行的脚本。当 document 准备好并且 Partytown 已经初始化时,Partytown 将查询所有脚本属性中含有
[type="text/ Partytown "]
属性的元素。你会注意到,当一个脚本在web worker中执行后,它会得到一个更新的type
属性:type="text/partytown-x"
。
// run in the worker
fetch('/track', {body: JSON.stringify({url: window.location.href // run on the main thread})
})
我们使用 JavaScript Proxy 向 worker 线程提供主线程全局变量,拦截它们并转发给主线程:
self.window = new Proxy({get(key) {return getFromMainThread(key)}
})
这里是最好的部分是: 使用一个同步 XHR 请求来阻塞 worker 线程,并从主线程检索所需的值:
function getFromMainThread(prop) {request.open('POST', '/proxytown', false)request.send(null)request.send(JSON.stringify({prop}))return JSON.parse(request.reponseText)
}
现在我们可以使用 service worker 来拦截 /proxytown
请求,向主线程异步postMessage
以获取所需的值并返回它:
self.addEventListener('fetch', event=>{if(request.url === '/proxytown') {event.respondWith(new Promise(async resolve=>{resolve(await getFromMainThread(event.request.json()))}))}
})
好了!你现在可以无缝地将一系列第三方脚本放到 web worker 中运行,从而消除主线程的性能成本。如果感兴趣,可以用一用。
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