說到H5測試，對于做WEB測試的同學(xué)來說再熟悉不過了，它包括頁H5功能測試，前端性能測試，瀏覽器兼容性能測試，以及服務(wù)端性能測試。那本文談到的則是H5前端性能測試，并希望通過閱讀本文后，能夠知道：H5前端性能測試什么？如何發(fā)現(xiàn)問題以及相應(yīng)的優(yōu)化規(guī)則。
一、瀏覽器渲染引擎
瀏覽器是Html解析和頁面最終展示的工具，所以測試H5前理解瀏覽器的工作原理是必不可少的，具體可參考《瀏覽器工作原理》。
瀏覽器的主要功能
瀏覽器的主要功能是將用戶選擇的web資源呈現(xiàn)出來，它需要從服務(wù)器請求資源，并將其顯示在瀏覽器窗口中，資源的格式通常是HTML，也包括PDF、image及其他格式。在瀏覽器組成部分中，渲染引擎是用戶直接相關(guān)，呈現(xiàn)用戶所需頁面的部分。所以從渲染引擎入手，了解HTML解析與頁面展示。
渲染引擎工作流

dom樹構(gòu)建：從html標(biāo)簽的解析開始，將各種標(biāo)簽解析為dom樹中的各個節(jié)點，標(biāo)簽和dom樹的中的節(jié)點是一一對應(yīng)關(guān)系。
渲染樹構(gòu)建：將CSS和style標(biāo)簽中的樣式信息解析為渲染樹，渲染樹由一些包含有顏色和大小等屬性的矩形組成，它們將被按照正確的順序顯示到屏幕上。
 渲染樹布局和繪制：渲染樹確定各個dom節(jié)點在屏幕中單確切位置，根據(jù)渲染樹中的顏色等信息繪制出網(wǎng)頁。

值得注意的是，這個過程是逐步完成的，為了更好的用戶體驗，渲染引擎將會盡可能早的將內(nèi)容呈現(xiàn)到屏幕上，并不會等到所有的html都解析完成之后再去構(gòu)建和布局渲染樹。它是解析完一部分內(nèi)容就顯示一部分內(nèi)容，同時，可能還在通過網(wǎng)絡(luò)下載其余內(nèi)容。
二、測試關(guān)注指標(biāo)
Http相關(guān)：
1、Http請求個數(shù)
有統(tǒng)計證明：一個網(wǎng)頁最終到達(dá)終端用戶有80%的時間都是在js，CSS，圖片，mp3，flash等資源的http請求。另一方面，http請求的數(shù)量也是有限制的，瀏覽器對同一個域名有連接數(shù)限制，不同瀏覽器內(nèi)核、不同版本的請求數(shù)不盡相同，大部分的并發(fā)請求數(shù)是6個。

看來通過夠控制http請求的數(shù)量，減少http請求時間，達(dá)到減少網(wǎng)頁加載和呈現(xiàn)的時間，能帶來更好的用戶體驗。
　　優(yōu)化方案：

雪碧圖：即CSS Sprite，也稱CSS精靈，是一種CSS圖像合并技術(shù)，該方法是將小圖標(biāo)和背景圖像合并到一張圖片上，然后利用CSS的背景定位來顯示需要顯示的圖片部分。
如圖有16個icon，每一次取圖片都需要一個http請求，如果通過CSS雪碧圖將16個資源合并，再通過background-image和backgorund-position定位出雪碧圖中的小區(qū)域，那么只需要一個http請求就可以獲得全部圖片。
圖片地圖：是一種小圖合并大圖的方式，和雪碧圖相似，區(qū)別僅在實現(xiàn)原理上有不同，雪碧圖是通過CSS的方式來呈現(xiàn)圖片的某個局部，而圖片地圖是從html代碼的方式來控制顯示區(qū)域。
js CSS 合并：將多個小的js、CSS合并成一個大的js、CSS文件，間接達(dá)到減少http請求的目的。
2、組件是否壓縮

壓縮方法：在http請求中設(shè)置所接受到壓縮方式，在Server端對Response資源進(jìn)行壓縮再傳給瀏覽器。一般使用GZIP設(shè)置content-Encoding字段。 壓縮對象：從http請求返回資源中的html，js，CSS，xml等都可以設(shè)置壓縮，值得注意的是我們不需要對圖片音樂等資源設(shè)置壓縮，因為這些資源本身已經(jīng)壓縮過了，再次壓縮收益并不高，而且增加CPU負(fù)擔(dān)。Js，CSS我們通常通過去掉空格和回車來壓縮，再經(jīng)過GZIP壓縮，能達(dá)到良好的壓縮效果。
通常來說，組件壓縮是一種增加CPU壓縮解壓縮時間來減少網(wǎng)絡(luò)傳輸消耗的辦法，并且通常網(wǎng)絡(luò)資源較cpu資源更緊張，所以對合適的對象設(shè)置壓縮能個取得良好的收益。
3、圖片格式和大小是否合適
圖片格式：顯示效果較好的圖片格式中，有webp、jpg和png24/32這幾種常見的圖片格式。一般來說，webp的圖片最小，但在iOS或者android4.0以下的系統(tǒng)中可能會有兼容性問題需要解決。
圖片尺寸：這獲取圖片尺寸時候應(yīng)該考慮圖片具體的展示場景，如當(dāng)前移動設(shè)備中常用個尺寸規(guī)格為480×800、600×1024、720×1280，800×1280等，從原圖來保證圖片能夠被呈現(xiàn)，而不是通過代碼對圖片放大或縮小。
 圖片壓縮：對于jpg，png格式圖片來說本身就已經(jīng)經(jīng)過了壓縮，這對于稀缺的帶寬資源是不夠的，我們還需要更加優(yōu)化的壓縮算法，通過一系列的圖片壓縮工具如TinyPNG， Smush.it可以得到更好的壓縮且圖片質(zhì)量不變。

4.CSS放在頂部
在瀏覽器渲染過程中談到，dom樹構(gòu)建完成后。CSS要放到html代碼的開頭的head標(biāo)簽結(jié)束前。如果網(wǎng)頁是動態(tài)生成的，那么在head代碼完成后可以頁面輸出，這樣瀏覽器就會更快地解析出來head中的內(nèi)容，開始下載CSS文件資源。而CSS放在底部則會引起重新繪制，用戶側(cè)感受到“閃屏”的不好體驗。
5、JS放在底部
JS在下載的時候會引起兩個問題：阻止網(wǎng)頁內(nèi)容的展示并阻止其他資源下載。在“減少http數(shù)量”部分中，我們談到各種資源的下載是并行的，根據(jù)不同域名不同瀏覽器內(nèi)核并行數(shù)量有所不同，所以下載js時候，并行下載機(jī)制失效。并且在js中可能包括document.write等改變頁面布局的操作，所以渲染引擎會等待js下載完成再開始渲染。所以用戶側(cè)頁面加載時間會因為等待而變得更長。
6、JS &CSS壓縮
首先舉一個例子，相信大家在使用jquery時注意到有兩個文件jquery-1.4.2.js和 jquery-1.4.2.min.js，這里的min.js就是js方式的壓縮結(jié)果。具體壓縮方法如下：

第一步：“精簡”，去掉js文件中的而空格和換行符和注釋等信息，使得js代碼變得緊湊而不失其語義。如：

第二步：”混淆”，將方法名和變量名用更簡短的方式來表達(dá)，如變量可以用一個字符來表示。如：

優(yōu)點：從js&CSS文件的源頭進(jìn)行壓縮，縮小了http傳輸過程數(shù)據(jù)大小。
缺點：通過兩步壓縮后，再來閱讀js&CSS源碼是非常苦難的。并且經(jīng)過壓縮的代碼可能和另一個壓縮的代碼因變量被共用而引起語法錯誤。
最后，經(jīng)過壓縮過的腳本文件使用務(wù)器端設(shè)置GZIP壓縮算來壓縮，能夠壓使文件縮得更加的淋漓盡致。
7、是否添加緩存

為一種減少http請求的方式，如下有兩種方式設(shè)置緩存，測試時注意常用資源是否請求資源時否設(shè)置緩存：
Cache-Control
“no-cache”指示請求或響應(yīng)消息不能緩存（HTTP/1.0用Pragma的no-cache替換）
“no-store”用于防止重要的信息被無意的發(fā)布。在請求消息中發(fā)送將使得請求和響應(yīng)消息都不使用緩存。根據(jù)緩存超時
Expires 表示存在時間，允許客戶端在這個時間之前不去檢查（發(fā)請求），等同max-age的效果。但是如果同時存在，則被Cache-Control的max-age覆蓋。
設(shè)置方式：通過HTTP的META設(shè)置expires和cache-control
8、避免非200返回值

每一個http請求都有一個相對于的返回狀態(tài)標(biāo)志當(dāng)次請求是否如期完成，如：
1xx：請求收到，這些狀態(tài)代碼表示臨時的響應(yīng)。
2xx：操作成功，這類狀態(tài)代碼表明服務(wù)器成功地接受了客戶端請求。
3xx：重定向，客戶端瀏覽器必須采取更多操作來實現(xiàn)請求。
4xx：客戶端錯誤，發(fā)生錯誤，客戶端似乎有問題。
5xx：服務(wù)器錯誤，服務(wù)器由于遇到錯誤而不能完成該請求。
所以，如果有http請求返回為非200的狀態(tài)碼，我們認(rèn)為這一次請求時無意義的，占用了稀缺的網(wǎng)絡(luò)資源，所應(yīng)該避免非200的返回狀態(tài)碼。
9、使用CDN

CDN內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)（Content Delivery Network）將源站內(nèi)容發(fā)布到最接近用戶的“邊緣”節(jié)點，使用戶可就近取得所需內(nèi)容，提高用戶訪問的響應(yīng)速度和成功率。解決因分布、帶寬、服務(wù)器能力帶來的訪問延遲高問題，提供一系列加速解決方案。所以，如果H5的用戶分散在全國各地，建議盡可能的將資源放到CDN，如騰訊云CDN。
時間相關(guān)：

白屏?xí)r間：用戶首次看到網(wǎng)頁有內(nèi)容的時間，即第一次渲染流程完成時間。
首屏?xí)r間：是指用戶看到第一屏，即整個網(wǎng)頁頂部大小為當(dāng)前窗口的區(qū)域，顯示完整的時間。
首資源下載時間：從開始下載到第一個資源均下載完成的時間，不包括頁面繪制時間。
總資源下載時間：從開始下載到所有資源均下載完成的時間，不包括頁面繪制時間。
用戶可操作時間：從頁面開始加載到用戶操作可響應(yīng)的時間。
上述各種時間指標(biāo)應(yīng)根據(jù)當(dāng)前H5的具體情況，選擇合適的測試指標(biāo)。
WebView相關(guān)：
在android和IOS上測試H5性能，測試員還應(yīng)該關(guān)注因加載H5而引起的app常規(guī)性能指標(biāo)。
內(nèi)存：加載頁面前后內(nèi)存變化，可間接反映H5中資源數(shù)量和大小，如dom數(shù)量，圖片大小。
CPU：當(dāng)頁面中資源樣式復(fù)雜，強(qiáng)調(diào)視覺效果時，測試員可觀察CPU占用率來反映H5繪制質(zhì)量。如果CPU長期處于高占用率，可考慮降低高計算量的視覺效果等手段。
FPS：幀率尤其在有視頻和動畫效果的H5中，測試員應(yīng)該重點關(guān)注，防止嚴(yán)重的卡頓流出。
　　三、常用工具
工欲善其事，必先利其器，在做H5前端性能測試之前，選擇合適的工具能讓我們的測試工作事半功倍。本文要提到的工具有兩類：
一類是抓包工具，如Fiddler、Charles等。這類工具不僅可以抓包，還可以對包進(jìn)行修改，動態(tài)展示瀑布流，對web進(jìn)行調(diào)試。在我們做H5前端性能測試的時候，個人覺得只要不修改包，不對H5調(diào)試，就可以放棄使用這類工具，不是工具不好，而是大材小用。
還有一類，這里重點提到的是如Page Speed、PCAP Web Performance Analyzer、WebPagetest這類平臺型工具。我們可以快捷的測試出H5前端性能中數(shù)據(jù)，視圖，并給出一定程度的優(yōu)化建議。

以手機(jī)管家端午節(jié)運(yùn)營活動H5為例，附上上述工具測試結(jié)果頁，當(dāng)然這里僅僅是結(jié)果的羅列。具體的分析還是需要測試人員來做，衡量是否符合當(dāng)前運(yùn)營需求。
　　WebPagetest:

　　Page Speed：

　　PCAP Web Performance Analyzer：

　　Chrome DevTools：

常見問題舉例：
同樣以手機(jī)管家端午節(jié)運(yùn)營活動H5為例：（完成整個加載性能測試耗時只需20分鐘左右）
1、HTTP請求過多

圖為PCAP Web Performance Analyzer解析pcap包的結(jié)果，圖中我們可以看出，21個http請求中，有7個是統(tǒng)計點發(fā)出的請求。這里可以考慮統(tǒng)計點合并上報和首屏?xí)r減少上報統(tǒng)計點。
2、圖片空白部分太多
這里需要用到的圖片僅僅是作為右上角分享，但是在我們請求的圖片確實整張完整的圖。
可以考慮請求小的切圖，通過CSS控制圖片顯示位置。

3、圖片尺寸
下面一張背景圖，我們可以看到尺寸是1080X1919，然后當(dāng)前市面上Android主流機(jī)型主要為 480x800， 480x854， 540x960， 720x1280， 800x1280 。所以，為每一個移動設(shè)備都提供一張1080X1919的圖片實在沒有必要。

4、沒有使用的資源
下面這一幅圖，在chrome DevTools中看到請求響應(yīng)并下載成功，但是在實際的H5活動中并沒有使用過。

5、返回碼非200

非200的返回碼意味著本次請求沒有實質(zhì)性的收獲，如上圖所示的兩次非200請求返回值：
404：上圖請求圖片時出現(xiàn)404：一方面，可能圖片本身在H5中就不展示，所以這里直接去掉多余的連接就好了。另一方面，可能H5中需要該圖片，而恰好訪問結(jié)果為404，那此時就定位了一個bug 的存在。
302：請求音樂時出現(xiàn)302重定向：從圖中可以明顯看出兩次請求后才獲取到背景音樂，從用戶側(cè)可能會感知是音樂加載速度慢。
6、未使用CDN，未設(shè)置cache

如果該運(yùn)營活動是全國性的，且用戶量很大，那么非常有可能網(wǎng)絡(luò)“邊緣”的用戶沒有辦法正常訪問該H5活動。
7、資源未壓縮

這里詳細(xì)列出了各個沒有壓縮的圖片資源。這里要建議的圖片的壓縮，如上圖測試結(jié)果，壓縮后可以減少16K的圖片資源大小。還可以考慮是否采用圖片地圖來減少http請求。

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