Vue应用中的性能预算（Performance Budget）配置：CI/CD集成与性能回归检测 - 智猿学院-前后端，数据库，人工智能，云计算等领域前沿技术讲座

Vue 应用中的性能预算：CI/CD 集成与性能回归检测

大家好，今天我们来深入探讨 Vue 应用中的性能预算，以及如何在 CI/CD 流程中集成性能测试，并进行性能回归检测。性能预算对于构建快速、高效的 Web 应用至关重要。它定义了一系列可量化的性能指标，帮助我们在开发过程中持续关注并优化应用性能。而 CI/CD 集成则能够自动化地检测性能是否超出预算，及时发现并解决问题，避免性能劣化。

1. 什么是性能预算？

性能预算是一组约束条件，用于限制 Web 应用的性能指标，确保用户获得良好的体验。这些指标可以是：

页面加载时间 (Page Load Time): 页面完全加载并可交互所需的时间。
首次内容绘制 (First Contentful Paint, FCP): 浏览器首次渲染任何内容所需的时间。
最大内容绘制 (Largest Contentful Paint, LCP): 浏览器渲染页面上最大的可见元素所需的时间。
首次输入延迟 (First Input Delay, FID): 用户首次与页面交互到浏览器响应的时间。
总阻塞时间 (Total Blocking Time, TBT): 在页面加载期间，主线程被阻塞无法响应用户输入的时间。
资源大小 (Resource Size): JavaScript、CSS、图片等资源的大小。
请求数量 (Number of Requests): 页面加载期间发起的 HTTP 请求数量。

设置性能预算的目的是为了：

提高用户体验： 快速加载的页面可以显著提高用户满意度和参与度。
改善 SEO： 搜索引擎更喜欢加载速度快的网站。
降低运营成本： 优化后的应用可以减少服务器负载和带宽消耗。
确保可访问性： 性能优化也有助于提高低端设备和网络环境下的用户体验。

2. 如何制定性能预算？

制定性能预算需要考虑多个因素，包括：

目标用户： 目标用户的设备性能、网络环境等。
应用类型： 不同类型的应用对性能的要求不同。例如，电商网站对首屏加载速度的要求通常更高。
业务目标： 性能对业务指标的影响。例如，加载速度每提高 1 秒，转化率可能提高 X%。
现有性能数据： 分析现有应用的性能数据，找出瓶颈。
行业标准： 参考行业标准，了解竞争对手的性能水平。

一个简单的性能预算示例：

指标	预算
页面加载时间	< 3 秒
FCP	< 1 秒
LCP	< 2.5 秒
FID	< 100 毫秒
TBT	< 300 毫秒
JavaScript 总大小	< 500 KB
CSS 总大小	< 150 KB
图片总大小	< 1 MB

3. Vue 应用性能优化的常见策略

在制定性能预算后，我们需要采取相应的优化策略，才能达到预算目标。以下是一些常见的 Vue 应用性能优化策略：

代码分割 (Code Splitting): 将应用代码分割成多个 chunk，按需加载，减少初始加载时间。
路由懒加载 (Lazy Loading): 延迟加载非必要的路由组件，提高首屏加载速度。
图片优化 (Image Optimization): 压缩图片大小，使用 WebP 等现代图片格式。
组件优化 (Component Optimization): 避免不必要的组件渲染，使用 v-memo、shouldComponentUpdate 等技术。
依赖优化 (Dependency Optimization): 移除未使用的依赖，升级到最新版本。
服务端渲染 (Server-Side Rendering, SSR): 在服务器端渲染页面，提高首屏加载速度和 SEO。
缓存 (Caching): 使用浏览器缓存、CDN 缓存等技术，减少服务器压力。
Tree Shaking: 移除未使用的 JavaScript 代码。
Gzip/Brotli 压缩： 压缩传输的资源，减少网络传输时间。

4. CI/CD 集成：自动化性能测试

CI/CD (Continuous Integration/Continuous Deployment) 是一种软件开发实践，旨在自动化构建、测试和部署流程。将性能测试集成到 CI/CD 流程中，可以实现自动化性能回归检测，及时发现性能问题。

以下是一个使用 Lighthouse 和 GitHub Actions 进行性能测试的示例：

4.1 安装 Lighthouse:

npm install -g lighthouse

4.2 创建 Lighthouse 配置文件 (lighthouse.config.js):

module.exports = {
  ci: {
    collect: {
      url: ['http://localhost:8080'], // 你的应用 URL
      numberOfRuns: 3, // 运行 Lighthouse 的次数，取平均值
    },
    assert: {
      assertions: {
        'categories:performance': ['warn', { minScore: 0.9 }], // 性能评分至少为 0.9
        'categories:accessibility': ['warn', { minScore: 0.9 }], // 可访问性评分至少为 0.9
        'categories:best-practices': ['warn', { minScore: 0.9 }], // 最佳实践评分至少为 0.9
        'categories:seo': ['warn', { minScore: 0.9 }], // SEO 评分至少为 0.9
        'first-contentful-paint': ['warn', { maxNumericValue: 1000 }], // FCP 不超过 1 秒
        'largest-contentful-paint': ['warn', { maxNumericValue: 2500 }], // LCP 不超过 2.5 秒
        'first-input-delay': ['warn', { maxNumericValue: 100 }], // FID 不超过 100 毫秒
        'total-blocking-time': ['warn', { maxNumericValue: 300 }], // TBT 不超过 300 毫秒
        'cumulative-layout-shift': ['warn', { maxNumericValue: 0.1 }], // CLS 不超过 0.1
        'resource-summary:total': ['warn', { maxNumericValue: 2000 }], //总资源大小不超过2M
      },
    },
    upload: {
      target: 'temporary-redirect', // 将报告上传到临时 URL
    },
  },
};

这个配置文件定义了 Lighthouse 的运行参数和断言规则。collect.url 指定了要测试的 URL，assert.assertions 定义了性能指标的阈值。如果某个指标超过阈值，Lighthouse 将会报错。

4.3 创建 GitHub Actions 配置文件 (.github/workflows/performance.yml):

name: Performance Tests

on:
  push:
    branches: [main] # 在 push 到 main 分支时触发
  pull_request:
    branches: [main] # 在 pull request 到 main 分支时触发

jobs:
  lighthouse:
    runs-on: ubuntu-latest

    steps:
      - uses: actions/checkout@v3 # 检出代码

      - name: Install Node.js
        uses: actions/setup-node@v3
        with:
          node-version: 18 # 使用 Node.js 18

      - name: Install dependencies
        run: npm install # 安装项目依赖

      - name: Build project
        run: npm run build # 构建项目

      - name: Serve project
        run: npx serve -s dist -l 8080 & # 启动静态服务器

      - name: Run Lighthouse CI
        run: |
          npm install -g @lhci/cli
          lhci autorun --config=lighthouse.config.js # 运行 Lighthouse CI

      - name: Upload Lighthouse report artifact
        if: always()
        uses: actions/upload-artifact@v3
        with:
          name: lighthouse-report
          path: ./.lighthouseci # Lighthouse CI 生成的报告目录

这个 GitHub Actions 配置文件定义了一个名为 lighthouse 的 job。它会在每次 push 到 main 分支或 pull request 到 main 分支时触发。这个 job 会：

检出代码。
安装 Node.js。
安装项目依赖。
构建项目。
启动静态服务器，用于提供构建后的文件。
运行 Lighthouse CI。
上传 Lighthouse 报告作为 artifact。

4.4 运行测试:

当代码 push 到 main 分支或创建 pull request 时，GitHub Actions 会自动运行性能测试。如果 Lighthouse 发现任何性能问题，将会报错，阻止代码合并。你可以在 GitHub Actions 的运行日志中查看 Lighthouse 报告，了解具体的性能问题。

4.5 其他 CI/CD 工具:

除了 GitHub Actions 之外，还有许多其他的 CI/CD 工具可以用于集成性能测试，例如：

Jenkins: 一款流行的开源 CI/CD 工具。
CircleCI: 一款云端 CI/CD 工具。
GitLab CI: GitLab 内置的 CI/CD 工具。
Travis CI: 一款云端 CI/CD 工具。

你可以根据自己的需求选择合适的 CI/CD 工具。

5. 性能回归检测：监控性能变化

性能回归检测是指定期监控应用的性能，及时发现性能劣化。除了在 CI/CD 流程中进行自动化性能测试之外，还可以使用一些工具进行持续的性能监控。

WebPageTest: 一款强大的 Web 性能测试工具，可以模拟不同的网络环境和设备，测试应用的性能。
Google PageSpeed Insights: Google 提供的 Web 性能分析工具，可以提供性能建议和优化方案。
Lighthouse: 可以作为 Chrome 扩展程序或 Node.js 模块使用，用于分析 Web 应用的性能。
SpeedCurve: 一款专业的 Web 性能监控工具，可以提供详细的性能数据和可视化报告。
New Relic: 一款应用性能监控 (APM) 工具，可以监控应用的性能指标，包括页面加载时间、请求响应时间等。

通过定期运行这些工具，我们可以及时发现性能劣化，并采取相应的优化措施。

6. 代码示例：优化 Vue 组件性能

以下是一些 Vue 组件性能优化的代码示例：

6.1 使用 v-memo 缓存组件:

<template>
  <div v-memo="[item.id, item.name]">
    <!-- 只有当 item.id 或 item.name 发生变化时，才会重新渲染 -->
    {{ item.name }}
  </div>
</template>

<script>
import { defineComponent } from 'vue';

export default defineComponent({
  props: {
    item: {
      type: Object,
      required: true,
    },
  },
});
</script>

v-memo 指令可以缓存组件的渲染结果，只有当依赖的变量发生变化时，才会重新渲染组件。

6.2 使用 computed 缓存计算结果:

<template>
  <div>
    {{ formattedPrice }}
  </div>
</template>

<script>
import { defineComponent, computed } from 'vue';

export default defineComponent({
  props: {
    price: {
      type: Number,
      required: true,
    },
  },
  setup(props) {
    const formattedPrice = computed(() => {
      // 只有当 price 发生变化时，才会重新计算
      return '$' + props.price.toFixed(2);
    });

    return {
      formattedPrice,
    };
  },
});
</script>

computed 计算属性可以缓存计算结果，只有当依赖的变量发生变化时，才会重新计算。

6.3 使用 watch 监听数据变化:

<template>
  <div>
    <input type="text" v-model="searchQuery" />
    <ul>
      <li v-for="item in filteredItems" :key="item.id">{{ item.name }}</li>
    </ul>
  </div>
</template>

<script>
import { defineComponent, ref, watch } from 'vue';

export default defineComponent({
  data() {
    return {
      items: [
        { id: 1, name: 'Apple' },
        { id: 2, name: 'Banana' },
        { id: 3, name: 'Orange' },
      ],
      searchQuery: '',
      filteredItems: [],
    };
  },
  watch: {
    searchQuery(newQuery) {
      // 只有当 searchQuery 发生变化时，才会执行
      this.filteredItems = this.items.filter((item) =>
        item.name.toLowerCase().includes(newQuery.toLowerCase())
      );
    },
  },
});
</script>

watch 监听器可以监听数据的变化，只有当数据发生变化时，才会执行回调函数。

7. 总结与思考

性能预算是构建高性能 Web 应用的关键。通过 CI/CD 集成和性能回归检测，我们可以自动化地监控应用的性能，及时发现并解决问题。持续优化 Vue 组件，可以进一步提高应用的性能。记住，性能优化是一个持续的过程，需要不断地学习和实践。希望今天的分享能对你有所帮助。

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