300 毫秒分胜负：维基百科的总阻塞时间优化之道

维基百科优化| 2023-06-28

图10: 优化维基百科300 毫秒分胜负：维基百科的总阻塞时间优化之道

大家有没有遇到过响应缓慢、卡顿崩溃的垃圾网站？遇上这类性能缺陷，脾气火爆的朋友往往果断选择：

狂点鼠标；
退出走人，拉低客源转化率；
搜索引擎排名因此下降。

三年多来，维基百科的移动版网站也深受一段 JavaScript 代码的戕害。在低端手机上，这段 JS 代码的页面加载时间可能超过 600 毫秒，大大影响了用户的交互体验。

在本文中，我们将一同了解如何通过几个简单步骤，让任务执行时间有效缩短约 50%。

总阻塞时间：长任务的重要性

在 JS 执行方面，600 毫秒似乎并不是什么无法接受的问题。但我们不妨想象这样的场景：当这段 600 毫秒的 JS 代码开始执行时，用户恰好想在加载过程中单击某个按钮。因为特定时段内浏览器的主线程只能处理一个任务，所以用户必须等待以下步骤完成后才能获得操作反馈：

JS 任务花 600 毫秒执行完毕
点击处理任务随后开始执行
浏览器执行必要的渲染步骤，最终更新页面内容

长任务可能导致视觉更新延迟，拖慢点击程序的处理速度

每个步骤都需要消耗时间，而任何超过 100 毫秒的响应速度都会给用户带来非常明确的延迟感受。正因为如此，谷歌将一切耗时超过 50 毫秒的任务定性为“长任务”，认为其会影响页面对用户输入的响应。他们甚至专门为此制定了“总阻塞时间”（TBT）的指标。

这里有两个长任务（大于 50 毫秒）——分别耗时 80 毫秒和 100 毫秒

总阻塞时间是什么？

所谓总阻塞时间，是指浏览器主线程上全部长任务在首屏内容绘制（FCP）和响应时间（TTI）之间的阻塞部分的总和。换言之，“阻塞部分”代表着每个长任务超出 50 毫秒之外的时间消耗。

计算以下示例中的总阻塞时间：

80 毫秒任务比 50 毫秒基准多出 30 毫秒，因此带来了 30 毫秒的总阻塞时间。
30 毫秒的任务不构成阻塞时间，因为其小于 50 毫秒且不属于长任务。
100 毫秒的任务比 50 毫秒基准多出 50 毫秒，因此带来了 50 毫秒的总阻塞时间。

由于总阻塞时间对应每个长任务超过 50 毫秒部分的总和，所以示例中的最终结果是 30 毫秒+50 毫秒=80 毫秒。

在常规移动硬件上进行测试时，谷歌建议站点的总阻塞时间应小于 200 毫秒。但维基百科上一项任务的执行就可能超过 600 毫秒——相当于总体上限的 3 倍。

我们该如何改进性能？

如何降低总阻塞时间

要降低这项指标，我们需要：

在首屏绘制和交互时间之间，减少主线程上的工作负载；
在保证工作内容不变的情况下，将长任务拆分成多个不超过 50 毫秒的小任务。

本文主要侧重第一种解决思路。

步骤 1：删除不必要的 JS 代码

HTML 解析、绘制和垃圾收集都需要在主线程上运行，但引发总阻塞时间过长的罪魁祸首仍然是 JS 代码。毕竟有经验的前端开发者都知道，网站降速背后总有 JS 的身影。

在分析维基百科的移动站点时，我发现_enable 方法占用了大部分执行时间。此方法负责对移动站点上的部分开展和折叠行为进行初始化。配置文件则显示，在_enable 方法中，对 jQuery .on(“click”)方法的调用同样速度很慢。

这里的.on(“click”)调用负责向内容中的几乎所有链接附加点击事件侦听器，这样如果点击的链接包含哈希片段，相应的部分就会被展开。对于链接较少的短文章，这部分性能影响几乎可以忽略不计。但对于像“美国”这类的长词条，其内容可能包含超过 4000 个链接，因此在低端设备上的执行时间会超过 200 毫秒。

更糟糕的是，这种设计完全没有必要。侦听 haschange 事件的下游代码已经调用了与点击事件侦听器相同的方法。除非窗口位置已经指向链接目的地，否则点击链接会对 checkHash 方法调用两次——一次用于链接点击事件处理程序，另一次用于 hashchange 处理程序。

这种情况下，最好的方法当然是直接删除这个 JS 代码块，在几乎不影响主线程功能的前提下直接省下近 200 毫秒。

在分析过程中，请始终检查最耗时的部分，之后看看有没有能够优化或者删掉的代码。

经验之谈：加快网站速度的首选方法，永远是删除 JS 代码。

步骤 2：优化现有 JS 代码

另一项性能审查显示，initMediaViewer 方法需要约 100 毫秒的执行时间。此方法负责将点击事件侦听器附加到内容中的各个缩略图处，这样点击缩略图即可打开媒体查看器：

与步骤 1 中的链接示例类似，这种向页面上各个缩略图附加事件侦听器的方法不利于性能扩展。

维基百科中的词条可能包含数千张相关图片。在这些多图页面上运行这段代码时，其执行时间可能超过 100 毫秒，必然增加页面的总阻塞时间。下面来看替代方法。

答案就是事件委托。

事件委托是一种强大的技术，允许我们将单个事件侦听器附加到单一元素，而该元素可以是大量其他元素的共同祖先。对于可以添加任意数量元素的用户生成内容，我们往往可以通过事件委托提高其执行效率。整个过程会用到事件冒泡，具体如下：

将事件侦听器附加至容器元素。
在事件处理程序中使用 event 参数，检查 event.target 属性以查看事件源。可以选择使用 event.target.closest(selector) API 来检查祖先元素。
如果该事件源就是我们所关注的元素或者其子元素，则进行处理。

更新后的代码如下所示：

我们修改了 initMediaViewer 方法，将一个点击事件侦听器附加到了包含所有图像的单一容器元素上。
在 onClickImage 方法中，我使用 ev.target.closest(selector) API 来检查点击是否来自缩略图元素或者其子元素。如果都不是，代码会提前返回，因为这里只需要关注对缩略图的点击。如果是，则代码将处理该事件。