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【性能优化实战】百度小程序FMP优化实录

背景

小程序从首次发布至今,经过了几十个版本的迭代。随着业务发展,页面功能内容的不断增多,相关性能数据不断变差,核心性能数据 FMP 长期处在 2000ms 以上。

在该项目之前,我们团队也对小程序做了一定的性能调优工作,内容包括:

  • 包体积优化,去除了不少引用在项目中的图片素材文件,将包体积优化至 500kb 以下;
  • 联合后端对耗时较高的业务接口做优化,单个接口返回速度需要控制在 100ms 左右;
  • 优化了部分业务逻辑,小程序启动时减少了一些不必要的操作逻辑;
  • 使用了小程序框架提供的最新生命周期 onInit ,可提前 100ms 左右发起业务网络请求;
  • 使用 prelink 预连接网络,提升数据接口的请求效率。

经过上述手段之后,FMP 降到了 1900ms 左右,后续再也无法产生优化效果。

以上优化手段,基本排除了网络连接,包体积优化不到位引起的性能不佳。那么我们就只有一个问题需要仔细排查 —— 内容的渲染效率。

问题发现

目前从小程序的最大入口页面为问答页,整体 pv 占比超过 6 成,那么我们优先优化这个页面,便可以带来性能收益的最大化。

通读问答页代码,按显示顺序从上到下,整个页面的功能点依次为:

  • 直播信息横条
  • 问题区
  • 回答区
  • 广告组件区
  • 为你推荐 feedlist

需要展现的内容类别很多,内容信息量较为庞大。部分内容需要单独接口获取,外加上引入的广告组件,展现效率完全无法优化。

因为以上业务内容的展现需要,在加载时,使用 setData 触发内容渲染,会造成较大问题,比如:

  • 加载期间调用 setData 的频次过多,onLoad 时会 set 、onShow 时会 set ,不同阶段发起的异步数据加载后也会set 当前线程内同时的多次 setData ,极易造成小程序渲染线程拥塞,影响内容渲染效率。
  • 单次 setData 数据量过多,接口数据返回后,所有页面内需要的数据都一次性被提交到渲染线程中渲染,导致线程等待时间长,影响了有效内容的最终展现。虽然减少setData 调用次数是官方提倡的,但是单次提交过多数据渲染,也并不是最优的策略。

以上两条 setData 的使用问题,在配置较好的手机设备上,并不会体现出问题,但是对于中低配置的手机设备,因为操作拥塞或大量数据渲染操作带来的渲染延迟,造成的用户体验损失还是很大的。

优化前的问答页数据渲染示意图

在这里插入图片描述

优化之前,页面加载完数据之后的首次渲染,会一次提交问题区、回答区、广告组件区三个部分的渲染任务,由于这三个区域涉及的内容量比较大,基本都会超过一屏,甚至两屏以上,另外各个区域也都包含一些图文内容,加上本身耗时较高的广告组件。整体页面内容渲染速度很差。并且,因为存在直播信息横条等单独异步请求加载的数据内容渲染,也容易造成 setData 操作在小程序渲染线程中拥塞现象的发生。

所以,从小程序 FMP 的统计规则来看,目前的数据渲染逻辑,显然并不是最优的。

既然 FMP 主要统计的是用户第一眼可以看到的首屏位置内容,那么我们是不是可以换个思路来完成我们的内容渲染工作。

在确保数据接口性能已经符合常规标准的情况下,我们可以使用更聪明的渲染策略。
优化方案

为了解决上述问题,我们构思了一套分屏式内容渲染策略,意在让用户能最快速度的先看到一部分关键内容,再分阶段渲染剩下需要被渲染的数据,而那些不需要被自动渲染的数据,可以改成由用户某种行为(比如滑动页面)触发加载和渲染。

优化后的问答页渲染示意图

在这里插入图片描述
PS:广告组件本身为异步组件,第二次 setData 会触发广告组件渲染,而广告组件内部自行发起异步内容的加载。

优化后的问答页渲染逻辑,整体上被拆分为四个阶段:

  • 核心内容快速渲染阶段。该阶段为 FMP 主要检测的数据渲染时长,所以在这个阶段,我们需要让页面的内容和元素,足够装满一屏。
  • 核心内容补全渲染阶段。该阶段将核心内容中存在的耗时内容,比如图片、视频以及小程序 native 组件等内容渲染上屏(注:关于渲染比较耗时的组件,目前已知视频 video 、所有小程序 native组件,都不适宜放在第一阶段直接渲染,图片 image 如果条件允许,也尽量不放在第一屏)。
  • 后续内容渲染阶段。该阶段将本次接口返回的需要渲染的数据全部上屏。
  • 其他非主要异步数据渲染阶段(图例中的直播信息横条)。将另外一个接口的数据渲染上屏。

PS:如果存在核心内容渲染完成后依旧无法撑满一屏的情况,可以考虑设置整体页面 min-height:100vh ,或者页面下方放置占位元素,来达到撑满一屏的效果。

优化成果

该优化版于2020年8月4日上午11点左右全量上线,在手百中逐步放量。 FMP 指标在8月5日和6日两天快速下降,7日逐步稳定。总计优化 FMP 指标 540ms 。

在这里插入图片描述
从数据表现来看,优化效果非常明显。

并且,问答页作为小程序 pv 最大的落地页,占据总 pv 的 60% 左右,另外还有 40% 的其他页面需要我们持续优化,未来数据表现还有不小的优化空间。
工具建设

工欲善其事必先利其器。后续我们还需要优化其他入口页面的性能,以及为后续开发高性能页面做持续的技术储备,所以我们将开发中遇到的和性能有关的问题做了一些抽象,通过打造基础操作的工具类库,从底层上来解决或者规避问题。

上文中有提到,同时发起多个 setData 操作,极易造成小程序渲染线程的拥塞,导致渲染效率受到影响,降低小程序内容上屏的效率。实际开发中,我们如果要避免同时发起多个 setData ,必然会带来额外的逻辑思考成本和代码结构调整的成本,也容易因为调整,降低代码的可读性和可维护性。为了兼顾渲染性能的需要和代码结构的可读性,以及代码观感,我们专门设计了一个内容渲染任务管理器。

DataSetter

DataSetter 目前已经集成在团队内部的小程序工程脚手架中,通过 AdvancedPage 创建的小程序 Page 实例,即可支持通过该管理器开放的 api 接口,向小程序的渲染线程提交数据渲染任务。

DataSetter 将小程序 setData 操作封装为一个队列式的渲染任务管理器,使用 DataSetter 进行 set 数据操作,可以使得单位时间内只有一个 setData 操作被执行,而其他被同时 set 的数据,将在队列中排队依次执行。

图例:优化前同时 setData ,会导致小程序渲染线程的拥塞

在这里插入图片描述
图例:优化后同时 set ,DataSetter 会整体管理数据渲染任务,不会造成渲染线程拥塞

在这里插入图片描述
为了支持分屏式渲染策略的编写,DataSetter 的 API 被设计为链式调用式设计。可以以非嵌套的方式编写N阶段内容渲染逻辑,代码行文清晰易懂。

this.$dataSetter.set({ // 第一阶段渲染数据 status:'success', aaa:111 }).done(e => { // 第一阶段渲染完成 console.log('第一阶段渲染完成'); }).set({ // 第二阶段渲染数据 bbb:222 }).set({ // 第三阶段渲染数据 ccc:333 }).done(e => { // 第三阶段渲染完成 console.log('第三阶段渲染完成‘); }); 复制代码

DataSetter 源码

/** * @name DataSetter * @description setData语法增强,支持链式调用和队列式set数据,一次setData成功之后才开始下一次setData */ class DataSetter { queue = []; context = null; index = 0; constructor(context) { this.context = context; } set(dataset = {}) { this.queue.push({dataset, callback: null}); if (this.queue.length === 1) { this.exec(); } return this; } done(callback) { this.queue[this.queue.length - 1].callback = callback; return this; } exec() { let task = this.queue[this.index]; if (!task) { // console.log('all task done!'); this.refresh(); return; } const next = () => { // console.log(set data ${this.index} ok!); task.callback && task.callback(); this.index++; this.exec(); }; // 如果当前任务dataset为空,则不调用原生setData,直接执行回调 if (!task.dataset || Object.keys(task.dataset).length < 1) { next(); return; } // console.log(set data ${this.index}); this.context.setData(task.dataset, next); } refresh() { this.queue = []; this.index = 0; } } // Page Demo Page({ $dataSetter: null, onLoad() { this.$dataSetter = new DataSetter(this); } }); 复制代码

后记

造成小程序性能不理想的情况有很多,而渲染问题的解决和优化是可以带来最大收益的,并且如果能根据实际的业务场景,来灵活设计视图的渲染策略,往往可以带来奇效。渲染问题优化是一件非常精细的事情,尤其是面对逐渐复杂的业务代码,敢于去改造尝试,才是最终成功的起点。

文章转载自:segmentfault.com 作者:百度小程序技术

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