新一代性能指标 Web Vitals

新一代性能指标 Web Vitals

什么是 Web Vitals ？

Web Vitals，即 Google 给的定义是一个良好网站的基本指标（Essential metrics for a healthy site）

上面我们已经介绍了很多指标，为什么 Google 还要再去定义一个新的指标集

这是因为，在过去要去衡量一个高质量网站，需要的指标太多，且有些指标计算很复杂，所以，Google 推出 Web Vitals 就是为了简化这个过程，用户仅仅需要关注 Web Vitals 即可。

在 Web Vitals 中，Core Web Vitals 是最核心的，它包含以下三个指标：

• LCP （Largest Contentful Paint）：最大内容绘制时间，用来衡量加载体验，谷歌要求LCP最好在页面首次开始加载后的2.5秒内发生；
• FID （First Input Delay）：首次输入延迟时间，用于衡量页面交互性，谷歌要求页面的FID最好小于100毫秒；
• CLS （Cumulative Layout Shift）：累计布局位移，用于衡量视觉稳定性，谷歌要求页面的CLS最好保持小于0.1。

下面我们详细介绍各大核心指标以及测量工具

三大核心指标

LCP：衡量加载体验

Largest Contentful Paint，最大内容绘制，用于记录视窗内最大的元素绘制的时间，该时间会随着页面渲染变化而变化，因为页面中的最大元素在渲染过程中可能会发生改变，另外该指标会在用户第一次交互后停止记录。

指标变化如下图：

LCP 比 FP、FCP、FMP 更能体现一个页面的性能好坏程度，因为这个指标会持续更新。举个例子：当页面出现骨架屏或者 Loading 动画时 FCP 其实已经被记录下来了，但此时页面内容其实并未呈现

在 2.5 秒内表示体验优秀

LCP 目前并不会计算所有元素，因为这样会使这个指标变得非常复杂，它现在只关注下面的元素：

• <img> 元素
• <image>元素内的<svg>元素
• <video> 元素
• 通过 url() 函数加载背景图片的元素
• 包含文本节点或其他内联文本元素子级的块级元素。

FID：衡量页面交互性

First Input Delay，首次输入延迟，用于记录用户首次与页面交互时响应的延迟，即从用户首次与页面进行交互（即当他们单击链接、按钮、输入框等）到浏览器实际上能够响应该交互之间的时间

FID 在 FCP 和 TTI 之间，这个阶段页面已经部分呈现，但还不具备完全可持续交互的状态，如果其中有长任务发生的话那么势必会造成响应时间变长

Google 推荐响应用户交互在 100ms 以内：

CLS：衡量视觉稳定性

Cumulative Layout Shift，累积布局偏移，是一个重要的、以用户为中心的衡量视觉稳定性的指标，因为它有助于量化用户体验意外布局位移的频率，低 CLS 有助于确保页面令人愉快。

在使用 app 时，我们经常会遇到这样的问题，当我们点击一个按钮或其他操作时，或将页面滑动到某一位置时，突然文本或按钮没有任何警告的移动，这对于用户来说体验是非常糟糕的

为什么会发生这种毫无预警的移动喃？主要是因为页面可能使用某些异步或 DOM 元素加载资源，或者动态将某些元素添加到页面上，或者具有未知维度的图像或视频，或者默认字体大小与后面真实呈现的字体不匹配、或者是动态调整大小的第三方广告或窗口小部件等等。

因此谷歌在 Core Web Vitals 中用 CLS 来衡量页面的累积布局偏移，偏移越大，得分越低。

其他Web Vitals

除了核心之外，还有其他类型的 Web Vitals，当然这些一般都是核心的补充，为一些特定的场景提供服务。

例如，Time to First Byte (TTFB) 和 First Contentful Paint (FCP) 都是关于加载性能的，两者都有助于诊断 LCP  (缓慢的服务端响应，或者渲染阻塞的资源)。

同上，Total Blocking Time (TBT) 和 Time to Interactive (TTI) 则是影响 FID 的实验性指标，他们不属于核心，因为不能测试现场数据，不能反映用户为核心的关键结果。

如何测量

web-vitals（npm包）

Google 提供了一个小而美 npm 包：web-vitals，

Chrome 插件

Google 总共在六种工具上新增了 Web Vitals 的衡量功能，如下图所示：

其中 TBT (Total Blocking Time) 总阻止时间其实和 FID 很相关。TBT 越短越好，TBT 越长，首次输入时恰好在阻止时间段的可能性越大， FID 可能更长

其中 web-vitals-extension 是 Google 提供一个新的插件，如果你是新手，建议使用它

create-react-app

在最近的 create-react-app 脚手架已经包含 web-vitals，主要代码是：

const reportWebVitals = onPerfEntry => {
  if (onPerfEntry && onPerfEntry instanceof Function) {
    // 引入一个 web-vitals 的库
    import('web-vitals').then(({ getCLS, getFID, getFCP, getLCP, getTTFB }) => {
      getCLS(onPerfEntry);
      getFID(onPerfEntry);
      getFCP(onPerfEntry);
      getLCP(onPerfEntry);
      getTTFB(onPerfEntry);
    });
  }
};
export default reportWebVitals;

如果你要测量任何受支持的指标，只需将函数传递到 index.js 中的 reportWebvitals 函数中：

reportWebVitals(console.log);

当指标的最终值在页面上完成计算时，将触发此函数。我们就可以通过它将结果记录到控制台或发送到特定端点

总结

本文重点介绍了Core Web Vitals，Google 等平台对 Web Vitals 的重视以及作出的努力，让性能优化指标不再像之前那么难以理解与测量，极大的方便了研发人员

参考链接

• https://web.dev/vitals/
• SEJ