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使用 RAIL 模型评估性能

RAIL 是一种以用户为中心的性能模型。每个网络应用均具有与其生命周期有关的四个不同方面,且这些方面以不同的方式影响着性能:

RAIL 性能模型

TL;DR

  • 以用户为中心;最终目标不是让您的网站在任何特定设备上都能运行很快,而是使用户满意。
  • 立即响应用户;在 100 毫秒以内确认用户输入。
  • 设置动画或滚动时,在 10 毫秒以内生成帧。
  • 最大程度增加主线程的空闲时间。
  • 持续吸引用户;在 1000 毫秒以内呈现交互内容。

以用户为中心

让用户成为您的性能工作的中心。用户花在网站上的大多数时间不是等待加载,而是在使用时等待响应。了解用户如何评价性能延迟:

延迟与用户反应
0 - 16 毫秒 人们特别擅长跟踪运动,如果动画不流畅,他们就会对运动心生反感。 用户可以感知每秒渲染 60 帧的平滑动画转场。也就是每帧 16 毫秒(包括浏览器将新帧绘制到屏幕上所需的时间),留给应用大约 10 毫秒的时间来生成一帧。
0 - 100 毫秒 在此时间窗口内响应用户操作,他们会觉得可以立即获得结果。时间再长,操作与反应之间的连接就会中断。
100 - 300 毫秒 用户会遇到轻微可觉察的延迟。
300 - 1000 毫秒 在此窗口内,延迟感觉像是任务自然和持续发展的一部分。对于网络上的大多数用户,加载页面或更改视图代表着一个任务。
1000+ 毫秒 超过 1 秒,用户的注意力将离开他们正在执行的任务。
10,000+ 毫秒 用户感到失望,可能会放弃任务;之后他们或许不会再回来。

响应:在 100 毫秒以内响应

在用户注意到滞后之前您有 100 毫秒的时间可以响应用户输入。这适用于大多数输入,不管他们是在点击按钮、切换表单控件还是启动动画。但不适用于触摸拖动或滚动。

如果您未响应,操作与反应之间的连接就会中断。用户会注意到。

尽管很明显应立即响应用户的操作,但这并不总是正确的做法。使用此 100 毫秒窗口执行其他开销大的工作,但需要谨慎,以免妨碍用户。如果可能,请在后台执行工作。

对于需要超过 500 毫秒才能完成的操作,请始终提供反馈。

动画:在 10 毫秒内生成一帧

动画不只是奇特的 UI 效果。例如,滚动和触摸拖动就是动画类型。

如果动画帧率发生变化,您的用户确实会注意到。您的目标就是每秒生成 60 帧,每一帧必须完成以下所有步骤:

帧渲染步骤

从纯粹的数学角度而言,每帧的预算约为 16 毫秒(1000 毫秒 / 60 帧 = 16.66 毫秒/帧)。 但因为浏览器需要花费时间将新帧绘制到屏幕上,只有 10 毫秒来执行代码

在像动画一样的高压点中,关键是不论能不能做,什么都不要做,做最少的工作。 如果可能,请利用 100 毫秒响应预先计算开销大的工作,这样您就可以尽可能增加实现 60fps 的可能性。

如需了解详细信息,请参阅渲染性能

空闲:最大程度增加空闲时间

利用空闲时间完成推迟的工作。例如,尽可能减少预加载数据,以便您的应用快速加载,并利用空闲时间加载剩余数据。

推迟的工作应分成每个耗时约 50 毫秒的多个块。如果用户开始交互,优先级最高的事项是响应用户。

要实现小于 100 毫秒的响应,应用必须在每 50 毫秒内将控制返回给主线程,这样应用就可以执行其像素管道、对用户输入作出反应,等等。

以 50 毫秒块工作既可以完成任务,又能确保即时的响应。

加载:在 1000 毫秒以内呈现内容

在 1 秒钟内加载您的网站。否则,用户的注意力会分散,他们处理任务的感觉会中断。

侧重于优化关键渲染路径以取消阻止渲染。

您无需在 1 秒内加载所有内容以产生完整加载的感觉。启用渐进式渲染和在后台执行一些工作。将非必需的加载推迟到空闲时间段(请参阅此网站性能优化 Udacity 课程,了解更多信息)。

关键 RAIL 指标汇总

要根据 RAIL 指标评估您的网站,请使用 Chrome DevTools Timeline 工具记录用户操作。然后根据这些关键 RAIL 指标检查 Timeline 中的记录时间。

RAIL 步骤 关键指标 用户操作
响应 输入延迟时间(从点按到绘制)小于 100 毫秒。 用户点按按钮(例如打开导航)。
动画 每个帧的工作(从 JS 到绘制)完成时间小于 16 毫秒。 用户滚动页面,拖动手指(例如,打开菜单)或看到动画。 拖动时,应用的响应与手指位置有关(例如,拉动刷新、滑动轮播)。 此指标仅适用于拖动的持续阶段,不适用于开始阶段。
空闲 主线程 JS 工作分成不大于 50 毫秒的块。 用户没有与页面交互,但主线程应足够用于处理下一个用户输入。
加载 页面可以在 1000 毫秒内就绪。 用户加载页面并看到关键路径内容。