结合Native优化

经过几轮的常规前端性能优化后,页面性能有进步,但是离目标还远远不够。我们也不断的问自己到到底那里慢,那里瓶颈最大。我们开始试着CaseByCase的分析页以及梳理H5在手淘中的全链路性能消耗。

最终做了一些和native结合的优化思路。

HTTPDNS

DNS解析想必大家都知道,在传统PC时代DNS Lookup基本在几十ms内。而我们通过大量的数据采集和真实网络抓包分析(存在DNS解析的请求),DNS的消耗相当可观,2G网络大量5-10s,3G网络平均也要3-5s。

案例:iPhone5s 联通3G

针对这种情况,手淘开发了一套httpdns,httpdns是面向无线端的域名解析服务,与传统走UDP协议的DNS不同,httpdns基于HTTP协议。 基于HTTP的域名解析,减少域名解析部分的时间并解决DNS劫持的问题。

手淘httpdns服务在启动的时候就会对白名单的域名进行域名解析,返回对应服务的最近ip(各运营商),端口号,协议类型,心跳 等信息。

优点

  • 防止域名劫持

传统DNS由Local DNS解析域名,不同运营商的Local DNS有不同的策略,某些Local DNS可能会劫持特定的域名。采用httpdns能够绕过Local DNS,避免被劫持;另外,httpdns的解析结果包含HMAC校验,也能够防止解析结果被中间网络设备窜改。

  • 更精准的调度

对域名解析而言,尤其是CDN域名,解析得到的IP应该更靠近客户端的地区和运营商,这样才能有更快的网络访问速度。然而,由于运营商策略的多样性,其推送的Local DNS可能和客户端不在同一个地区,这时得到的解析结果可能不是最优的。httpdns能够得到客户端的出口网关IP,从而能够更准确地判断客户端的地区和运营商,得到更精准的解析结果。

  • 更小的解析延迟和波动

在2G/3G这种移动网络下,DNS解析的延迟和波动都比较大。就单次解析请求而言,httpdns不会比传统的DNS更快,但通过httpdns客户端SDK的配合,总体而言,能够显著降低解析延迟和波动。httpdns客户端SDK有几个特性:预解析、多域名解析、TTL缓存和异步请求。

  • 额外的域名相关信息

传统DNS的解析结果只有ip,httpdns的解析结果采用JSON格式,除了ip外,还支持其它域名相关的信息,比如端口、spdy协议等。利用这些额外的信息,APP可以启用或停止某个功能,甚至利用httpdns来做灰度发布,通过httpdns控制灰度的比例。

SSL+SPDY协议

在经过以上的优化方案后,H5页面的性能始终离目标还远。在移动端建连的消耗非常大,在业界也只有SPDY 这个玩意儿比较新颖。
理论上SPDY协议可以完成多路复用的加密全双工通道,显著提升非wifi环境下的网络体验。

  • 多路复用请求优化
  • 服务器推送技术
  • SPDY压缩http头

看着很牛逼的技术,但是等我们第一期上线后发现,从数据上几乎察觉不了变化。

域名收敛

域名收敛是指尽量控制一个页面中使用的域名数量。为什么要这么做呢?我们前面提到DNS解析,减少域名数量可以降低DNS解析的成本。上文还提到SPDY协议,其中一个特性就是复用请求,使用同一个域名可以更多的复用请求。这个PC时代正好相反,我们原先用多个域名提升并发请求量已提升性能。
PC时代的域名数量类似这样的

域名最终形态(建议)

  • 页面请求 域名一个
  • 静态资源(css,js) 一个
  • 图片资源 一个
  • 动态数据一个
  • 数据统计一个

最终结合SSL+SPDY+域名收敛 才发挥出真正的作用。下图是各网络下SSL 和 非SSL 的性能情况。

动态数据复用状态

动态数据部分,相信各个公司都差不多,动态数据会有专门的API提供出来。手淘(mtop平台)也一样,接口总会有各种状态,登录失效,令牌过期,签名失效等。手淘使用了重发请求的方式来获取新的签名令牌等。导致如下的情况(始料未及):
在手淘真实环境中发现一次令牌过期,可以造成10多秒的延迟。

手淘在启动的时候Native已经做了很多的数据请求,这些也是mtop请求,只是由native程序发出。 我们判断到页面是在手淘客户端中就会使用native发出mtop数据请求,这样就规避了令牌失效,签名失效的问题。

直本次优化后,我们第一次看到了非常激动人心的数据:第一次里程碑式的提升

优化前

优化后

预加载和离线化方案

手淘中加载H5页面的首屏白屏时间较长,基于此,集团各BU都内部产生了离线包的方案(手淘,航旅,钱包),将静态资源通过Hybrid的方式提前加载到本地。大量了资源预加载给H5页面带来了极大的提升,资源加载时间降到30ms内。
今年双11前,针对预加载方案,在技术上解决了3个痛点

  • 开发成本(开发方式侵入性强)
  • 静态资源解Combo
  • 更新到达率

关于 预加载&离线化方案详细技术细节很多,这里先简单阐述这个功能带来的性能提升价值。

下图案例:

  • 第一个HTML没有预加载,阻塞页面时间较长
  • 静态资源部分几ms 级别加载,加载性能非常好

这是第二次里程碑式的提升,3G,4G,WIFI网络性能全面提升。

截至到这个时间点为止,我们个别业务的性能有了显著的提升。以下是其中一个业务的3个性能优化节点的性能优化对比。其中10s以上加载完成的占比大大的缩小,1s以内的占比上升较高。

统计方案优化

业务数据统计在日常工作中是必不可少的部分,因统计部分量级不大,往往会忽视掉。其中我们对一个业务CaseByCase的分析后发现。一个中国移动 2G/3G.Edge的用户在请求H5页面的时候 log.mmstat.com 的日志埋点花了近6s才加载完成。

后面我们对数据统计部分做了Native的异步上传。效果是这样滴:

iOS:

Android:

第三次里程碑式的提升,2G网络性能全面提升

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