QQ音乐Android客户端Web页面通用性能优化实践

QQ音乐 Android 客户端的 Web 页面日均 PV 达到千万量级,然而页面的打开耗时与 Native 页面相距甚远,需要系统性优化。本文将介绍 QQ 音乐 Android 客户端在进行 Web 页面通用性能优化过程中的问题、思路、方案和效果,并尝试对跨端场景的常见瓶颈和对策进行归纳。文章作者:关岳,QQ音乐客户端开发工程师。

一、问题与目标

作为一款注重于内容运营的应用程序,QQ 音乐 Android 客户端的 Web 页面日均 PV 达到千万量级,评论页、MV 页等核心页面均有 Web 页面参与,或完全由 Web 实现。

客户端内 Web 页面的打开耗时与 Native 页面相距甚远,需要系统性优化。然而,现有的前端和跨端优化方案,存在一定局限性。

1. 前端优化的局限

针对 Web 页面的耗时优化,在优化思路、方案、服务、工具链等方面都已经建设得非常详细。然而,在客户端内 Web 页面这一场景,纯前端优化存在以下两个局限:

无法规避 WebView 初始化耗时

受限于 WebView 生命周期范围

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从客户端角度,除了思考优化 WebView 初始化耗时之外,还可以从 “扩展前端生命周期” 的角度出发,思考优化方案。

2. 跨端优化的局限

现有跨端优化方案,包括离线包、VasSonic 等,为了达到最好的优化效果,均需要前端终端共同参与改造。这导致存量页面的逻辑改造增加,对线上页面不够友好,引入额外的成本和风险。在前端开发资源不足时,这些优化的开展存在一定难度。

从减少前端开发工作量的角度来看,需要思考更具通用性、前端感知更小的优化方案。

3. 目标

基于本次优化的背景,本次优化提出以下两方面的目标:增强通用性、减少前端改造成本。

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二、指标设计

在展开优化思路和实施的同时,需要建立衡量优化效果的性能指标。

1. 客户端现有性能指标数据

接下来基于客户端内 Web 页面加载过程,描述客户端现有性能指标代表的时机。

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(1)客户端 WebView 回调

基于 Android WebView 的过程监控回调和页面框架能力,可以实现的性能监控包括:

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其中,onMainFrameFinished 取第一个非主请求 (HTML) 的资源被拦截的时机。对于绝大多数页面来说,此时已经完成主请求 (HTML) 的下载,并已经开始解析;可以粗略代表主请求流程结束。

(2)W3C Performance Timing

与客户端回调相比,W3C Performance Timing 提供了更细致的加载过程信息,但是不包含 WebView 开始初始化的时间点。下图中仅列出部分:

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2. 各端单独采集的局限 (1)前端采集的局限

无法独立获取 WebView 开始初始化的时间点。

想获取最精确的加载完成时间点,主要依赖手动埋点。

(2)客户端采集的局限

SSR (服务端渲染) 和 CSR (客户端渲染),页面内容可消费的时间点不一致。

对 WebView 页面加载周期来说:

CSR 页面需在前端页面框架加载后再展示数据,内容请求完成并上屏,发生在页面加载完成之后

SSR 页面的首次内容上屏可携带首屏数据,因此在页面加载完成之前,页面内容已经可以被消费

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客户端回调时机不够完整或过于“苛刻”,测不准“页面内容可消费”的时间点。

通过追溯客户端 onPageFinished 的回调时机,发现对应的 Blink 代码要求必须满足:页面解析完毕、 没有正在下载的资源等条件。

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按照这个标准,一旦存在某个图片一直处在加载中,但页面框架的其他内容均已处理完毕,onPageFinished 回调也会等待图片加载完成才回调,与实际上的 “页面内容可消费” 时间点存在差异。

3. 指标设计方案

结合上述分析,可以确定:

最准确的页面加载完成时机来自前端

最准确的 WebView 初始化时机来自客户端

因此,完善的耗时测量需由客户端和前端协同完成。

(1)前端侧

前端自行完成结束时间点的设置,并从客户端获取 WebView 初始化时间点,统计上报打开耗时。

前端通过手动埋点或监听 DOM 节点数变更,获取加载完成时间点。

前端统计时调用客户端提供 JSAPI,获取以 WebView 初始化时间点作为起点的耗时。

并由前端完成加载耗时的计算和统计上报。

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(2)客户端侧

作为一个补充方案,客户端可以通过 JavaScript 注入获取上述 W3C Performance Timing 中的 domInteractive 时间点,作为结束时间点。

前端 domInteractive 时,已完成所有页面展示必需资源的请求和处理

耗时的差异,可以体现任何页面的客户端通用优化效果

可以衡量SSR(服务端渲染) 页面的可消费耗时,和CSR(客户端渲染)页面的首帧耗时

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webView.evaluateJavascript(

    script = “(function(){return performance.timing.domInteractive;})();”,  

    callback = { value ->

         responseEndDuration = value.toLong() - getOnCreateTimestamp()

}

)

虽然 WebKit 负责维护 Performance Timing 的值,但是 WebView 并未提供接口获取上述时间点的值。

三、优化方案和效果 1. 优化方案概述

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