Vue应用的性能预算（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 应用的性能预算配置：CI/CD 集成与性能回归检测

大家好，今天我们来聊聊 Vue 应用的性能预算配置，以及如何在 CI/CD 流程中集成性能测试，实现性能回归检测。

性能预算是为项目设定的一组性能目标，它能帮助团队在开发过程中保持性能意识，避免性能瓶颈。通过将性能测试集成到 CI/CD 流程中，我们可以自动化地检测性能回归，及时发现并解决性能问题。

1. 什么是性能预算？

性能预算是一组预先设定的性能指标，用于指导开发和设计决策，确保最终产品在性能方面达到可接受的标准。这些指标可以包括：

加载时间： 首次渲染时间、可交互时间等。
资源大小： JavaScript、CSS、图片等资源的大小。
请求数量： HTTP 请求的数量。
性能指标： Lighthouse 得分、Web Vitals 指标等。

性能预算的目的是在开发过程中尽早发现性能问题，避免在发布后才发现，从而降低修复成本和风险。

2. 制定 Vue 应用的性能预算

制定性能预算需要考虑多个因素，包括：

目标用户： 用户的网络环境、设备性能等。
应用类型： 页面密集型应用、交互密集型应用等。
竞争对手： 竞争对手的性能表现。
业务目标： 用户体验、转化率等。

以下是一些常见的性能指标及其建议值：

指标	建议值
首次内容绘制 (FCP)	1.8 秒以内
最大内容绘制 (LCP)	2.5 秒以内
首次可交互时间 (TTI)	5 秒以内
总阻塞时间 (TBT)	300 毫秒以内
Cumulative Layout Shift (CLS)	0.1 以内
JavaScript 大小	170KB (压缩后)
CSS 大小	70KB (压缩后)
图片大小	根据具体情况而定，尽量压缩和优化
请求数量	尽量减少 HTTP 请求的数量，可以使用 CDN、缓存等技术

这些只是一些通用的建议，具体的性能预算需要根据实际情况进行调整。

3. Vue 应用性能测试工具

Vue 应用的性能测试可以使用多种工具，以下是一些常用的工具：

Lighthouse： Google 提供的开源工具，可以对网页进行全方位的性能评估，并提供改进建议。
WebPageTest： 在真实浏览器中进行性能测试，可以模拟不同的网络环境和设备。
PageSpeed Insights： Google 提供的在线工具，可以对网页进行性能评估，并提供改进建议。
Chrome DevTools： Chrome 浏览器自带的开发者工具，可以进行性能分析、内存分析等。
Bundle Analyzer： 分析 webpack 打包后的文件，找出体积过大的模块。

在 CI/CD 流程中，通常使用 Lighthouse 或 WebPageTest 进行自动化性能测试。

4. CI/CD 集成与性能回归检测

将性能测试集成到 CI/CD 流程中，可以自动化地检测性能回归，及时发现并解决性能问题。以下是一个 CI/CD 集成示例，使用 Lighthouse 进行性能测试，并使用 Node.js 脚本进行性能回归检测。

步骤 1：安装 Lighthouse 和相关依赖

npm install -D lighthouse puppeteer

步骤 2：创建 Lighthouse 配置文件 (lighthouse.config.js)

module.exports = {
  ci: {
    collect: {
      url: ['http://localhost:8080'], // 你的 Vue 应用的 URL
      numberOfRuns: 3, // 运行 Lighthouse 的次数，取平均值
    },
    assert: {
      preset: 'lighthouse:recommended',
      assertions: {
        'first-contentful-paint': ['warn', { maxNumericValue: 1800 }],
        'largest-contentful-paint': ['warn', { maxNumericValue: 2500 }],
        'cumulative-layout-shift': ['warn', { maxNumericValue: 0.1 }],
        'total-blocking-time': ['warn', { maxNumericValue: 300 }],
        'performance': ['warn', { minScore: 0.9 }], // 总性能得分
        'accessibility': ['warn', { minScore: 0.9 }], // 无障碍得分
        'best-practices': ['warn', { minScore: 0.9 }], // 最佳实践得分
        'seo': ['warn', { minScore: 0.9 }], // SEO得分
      },
    },
    upload: {
      target: 'temporary-public-storage', // 将报告上传到临时公共存储
    },
  },
};

步骤 3：创建性能回归检测脚本 (check-performance.js)

const lighthouse = require('lighthouse');
const chromeLauncher = require('chrome-launcher');
const fs = require('fs');

async function runLighthouse(url) {
  const chrome = await chromeLauncher.launch({ chromeFlags: ['--headless'] });
  const options = { logLevel: 'info', onlyCategories: ['performance'], port: chrome.port };
  const runnerResult = await lighthouse(url, options);

  await chrome.kill();
  return runnerResult.lhr;
}

async function checkPerformance() {
  const url = 'http://localhost:8080'; // 你的 Vue 应用的 URL
  const baselineFile = 'baseline.json'; // 基准性能数据文件
  const threshold = 0.05; // 性能下降阈值 (5%)

  try {
    const currentLHR = await runLighthouse(url);
    const baselineLHR = JSON.parse(fs.readFileSync(baselineFile, 'utf8'));

    let regressionDetected = false;

    // 检查关键性能指标
    const metricsToCheck = [
      'first-contentful-paint',
      'largest-contentful-paint',
      'total-blocking-time',
      'cumulative-layout-shift',
      'performance',
    ];

    for (const metric of metricsToCheck) {
      const currentValue = metric === 'performance' ? currentLHR.categories.performance.score : currentLHR.audits[metric].numericValue;
      const baselineValue = metric === 'performance' ? baselineLHR.categories.performance.score : baselineLHR.audits[metric].numericValue;

      const percentageChange = (currentValue - baselineValue) / baselineValue;

      if (percentageChange < -threshold) {
        console.error(`Performance regression detected for ${metric}:`);
        console.error(`  Baseline: ${baselineValue}`);
        console.error(`  Current: ${currentValue}`);
        console.error(`  Change: ${percentageChange.toFixed(2)}`);
        regressionDetected = true;
      }
    }

    if (regressionDetected) {
      console.error('Performance regression detected! Failing the build.');
      process.exit(1); // 退出进程，表示测试失败
    } else {
      console.log('Performance tests passed!');
    }

    // 保存当前性能数据作为新的基准
    fs.writeFileSync(baselineFile, JSON.stringify(currentLHR, null, 2));
    console.log(`Updated baseline performance data in ${baselineFile}`);

  } catch (error) {
    console.error('Error during performance check:', error);
    process.exit(1);
  }
}

checkPerformance();

步骤 4：创建 baseline.json 文件

第一次运行性能测试时，需要创建一个 baseline.json 文件，用于存储基准性能数据。可以手动运行 check-performance.js 脚本，并将输出的 JSON 数据保存到 baseline.json 文件中。后续的性能测试将会与这个基准数据进行比较。

步骤 5：配置 CI/CD 流程

在 CI/CD 配置文件中，添加以下步骤：

构建 Vue 应用： 使用 npm run build 命令构建 Vue 应用。
启动本地服务器： 使用 serve 或类似的工具启动一个本地服务器，用于提供构建后的 Vue 应用。例如：npx serve -s dist -p 8080
运行性能测试： 使用 node check-performance.js 命令运行性能回归检测脚本。

以下是一个 GitLab CI 配置文件示例 (.gitlab-ci.yml)：

stages:
  - build
  - test

build:
  stage: build
  image: node:16
  script:
    - npm install
    - npm run build
  artifacts:
    paths:
      - dist/

test:
  stage: test
  image: node:16
  dependencies:
    - build
  before_script:
    - npm install -D lighthouse puppeteer serve
    - npm install -D fs
    - npx serve -s dist -p 8080 &
    - sleep 5  # 等待服务器启动
  script:
    - node check-performance.js
  artifacts:
    paths:
      - baseline.json

步骤 6：首次运行 CI/CD 流程

首次运行 CI/CD 流程时，由于 baseline.json 文件不存在，性能测试将会失败。需要手动创建一个 baseline.json 文件，并将首次性能测试的结果保存到该文件中。然后，将 baseline.json 文件提交到代码仓库。

步骤 7：后续运行 CI/CD 流程

后续运行 CI/CD 流程时，性能测试将会与 baseline.json 文件中的基准数据进行比较。如果性能下降超过阈值，CI/CD 流程将会失败。

代码解释：

lighthouse.config.js：Lighthouse 配置文件，定义了需要测试的 URL、性能指标和阈值。
check-performance.js：性能回归检测脚本，使用 Lighthouse 进行性能测试，并将测试结果与基准数据进行比较。如果性能下降超过阈值，脚本将会退出，表示测试失败。
.gitlab-ci.yml：GitLab CI 配置文件，定义了 CI/CD 流程的各个阶段和步骤。

注意：

需要根据实际情况修改 lighthouse.config.js 和 check-performance.js 文件中的 URL、性能指标和阈值。
需要确保 CI/CD 环境中安装了 Node.js、npm 和 Lighthouse 等工具。
可以根据需要调整 CI/CD 流程的各个阶段和步骤。
首次运行需要手动创建 baseline.json 文件，后续 CI/CD 会自动更新。

5. 性能预算的维护

性能预算不是一成不变的，需要定期进行维护和更新。以下是一些维护性能预算的建议：

定期审查： 定期审查性能预算，确保其仍然符合业务目标和用户需求。
跟踪指标： 跟踪关键性能指标，了解应用的性能趋势。
调整阈值： 根据实际情况调整性能指标的阈值。
添加新指标： 随着应用的发展，可能需要添加新的性能指标。
技术升级： 随着技术的发展，可以采用新的技术来优化应用性能。

6. 优化 Vue 应用性能的常见手段

除了设置性能预算和进行性能回归检测外，还需要采取一些措施来优化 Vue 应用的性能。以下是一些常见的优化手段：

代码分割： 将代码分割成多个 chunk，按需加载。
懒加载： 延迟加载非关键资源，例如图片、组件等。
路由懒加载： 延迟加载路由组件，提高首屏加载速度。
图片优化： 压缩图片大小，使用合适的图片格式，使用 CDN。
缓存： 使用浏览器缓存、CDN 缓存等技术，减少 HTTP 请求。
代码优化： 避免不必要的计算，减少 DOM 操作，使用高效的算法。
组件优化： 避免不必要的渲染，使用 v-memo 和 v-once 指令。
服务端渲染 (SSR)： 使用服务端渲染，提高首屏加载速度和 SEO。
预渲染 (Prerendering)： 在构建时生成静态 HTML 文件，提高首屏加载速度。

7. 使用 ESLint 插件进行性能规则检查

可以使用 ESLint 插件来静态检查代码中的性能问题。以下是一些常用的 ESLint 插件：

eslint-plugin-vue: Vue 官方提供的 ESLint 插件，可以检查 Vue 组件中的语法错误和潜在问题。
eslint-plugin-import: 检查 import 语句中的错误，例如未使用的 import、循环依赖等。
eslint-plugin-promise: 检查 Promise 的使用，例如未处理的 rejection。

通过配置 ESLint 规则，可以帮助开发者在编写代码时避免一些常见的性能问题。例如，可以配置规则禁止在循环中使用 v-if 指令，或者禁止使用过于复杂的计算。

8. 利用 Vue Devtools 进行性能分析

Vue Devtools 是一个强大的调试工具，可以用于分析 Vue 应用的性能。通过 Vue Devtools，可以查看组件的渲染次数、渲染时间、数据变化等信息，从而找出性能瓶颈。

以下是一些使用 Vue Devtools 进行性能分析的技巧：

查看组件的渲染次数： 减少不必要的组件渲染次数。
查看组件的渲染时间： 找出渲染时间过长的组件，并进行优化。
查看数据变化： 找出频繁变化的数据，并进行优化。
使用 Performance 面板： 记录应用的性能数据，并进行分析。

9. 使用 Web Vitals 进行性能监控

Web Vitals 是一组由 Google 提出的用于衡量网页用户体验的指标。这些指标包括：

Largest Contentful Paint (LCP): 最大内容绘制，衡量页面加载速度。
First Input Delay (FID): 首次输入延迟，衡量页面交互性。
Cumulative Layout Shift (CLS): 累积布局偏移，衡量页面视觉稳定性。

可以通过 Google Analytics 或其他分析工具来监控 Web Vitals 指标，了解应用的性能表现。可以使用 web-vitals JavaScript 库来收集 Web Vitals 指标。

10. 总结

我们讨论了性能预算的定义、制定、工具选择、CI/CD 集成和维护，以及 Vue 应用性能优化的常见手段。通过设置性能预算，并在 CI/CD 流程中进行自动化性能测试，可以有效地监控和控制 Vue 应用的性能，提升用户体验。持续优化代码和组件，定期审查和维护性能预算，构建更快速流畅的 Vue 应用。

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