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Lighthouse：提升網站速度

Kayce Basques

Sofia Emelianova

總覽

使用 Lighthouse 面板，對網站進行全面審查。Lighthouse 面板會產生報表，提供下列網站相關洞察資料：

成效
無障礙設定
最佳做法
搜尋引擎最佳化 (SEO)

... 以及許多其他指標。

以下教學課程可協助您開始在 Chrome 開發人員工具中使用 Lighthouse。

如要進一步瞭解 Lighthouse 可用來改善網站品質的其他方式，請參閱 Lighthouse 說明文件。

教學課程目標

本教學課程將說明如何使用 Chrome 開發人員工具，找出加快網站載入速度的方法。

請繼續閱讀，或觀看這部教學影片：

必要條件

您應具備基本的網路開發經驗，類似於這個網路開發入門課程所教的內容。

您不需要瞭解負載效能。

簡介

我是 Tony。Tony 在貓咪圈中非常有名，他建立了網站，讓粉絲瞭解他最愛的食物。他的粉絲很喜歡這個網站，但 Tony 不斷聽到網站載入速度太慢的抱怨。Tony 請你協助他加快網站速度。

步驟 1：檢查網站

無論您想改善網站的載入效能，都應先進行稽核。稽核有兩項重要功能：

這項工具會建立基準，讓您評估後續變更。
並提供實用訣竅，說明哪些變更最能帶來影響。

設定

首先，您需要為 Tony 的網站設定新的作業環境，以便日後進行變更：

在 Glitch 上重混網站專案。新專案會在新分頁中開啟。這個分頁稱為「編輯器分頁」。

專案名稱會從「tony」變更為隨機產生的名稱。您現在擁有可編輯的程式碼副本。稍後您會修改這段程式碼。
在編輯器分頁的底部，依序點選「預覽」 >「在新視窗中預覽」。示範內容會在新分頁中開啟。這個分頁稱為「示範分頁」。網站可能需要一段時間才能載入。
開啟開發人員工具，並與示範並列顯示。

建立基準

基準是指在您改善網站效能之前的網站成效記錄。

開啟 Lighthouse 面板。可能隱藏在「更多面板」後方。

注意：這個面板由同名工具 Lighthouse 提供支援，這是一項自動化工具，可用來改善網頁應用程式的品質。
請將 Lighthouse 報表設定與螢幕截圖上的設定相符。以下說明各種選項：
- 「清除儲存空間」。勾選這個核取方塊後，系統會在每次稽核前清除與該頁面相關聯的所有儲存空間。如果想稽核首次造訪的使用者在網站上的體驗，請保留這項設定。如要提供重複造訪體驗，請停用這項設定。
- 啟用 JS 取樣。這個選項預設為關閉。開啟後，這項功能會在效能追蹤記錄中加入詳細的 JavaScript 呼叫堆疊，但可能會減慢報表產生速度。產生 Lighthouse 報表後，您可以在「工具」選單 >「查看未受限速的追蹤記錄」下方找到追蹤記錄。
- 模擬節流 (預設) 。這個選項會模擬行動裝置上瀏覽的一般情況。之所以稱為「模擬」，是因為 Lighthouse 在稽核程序中不會實際降低頻寬。而是只會推算網頁在行動裝置條件下載入所需的時間。另一方面，開發人員工具節流 (進階) 設定實際上會限制 CPU 和網路，但代價是稽核程序會變得較長。
- 依序前往「模式」 > 「導覽 (預設)」。這個模式會分析單一網頁載入作業，這正是本教學課程所需的內容。詳情請參閱「三種模式」。
- 「裝置」 >「行動裝置」。行動裝置選項會變更使用者代理程式字串，並模擬行動裝置檢視區。電腦版選項基本上只是停用行動版變更。
- 點選「類別」 >「成效」。啟用單一類別後，Lighthouse 只會產生對應的稽核報表。如果想查看其他類別提供的最佳化建議，可以保留這些類別。停用不相關的類別可稍微加快稽核程序。
按一下「分析網頁載入作業」。10 到 30 秒後，Lighthouse 面板會顯示網站成效報表。

處理報表錯誤

如果 Lighthouse 報表出現錯誤，請嘗試在無痕式視窗中執行示範分頁，且不要開啟其他分頁。這可確保您在清除狀態下執行 Chrome。特別是 Chrome 擴充功能，可能會干擾稽核程序。

含有錯誤的報表。

瞭解報表

報表頂端的數字是網站的整體成效分數。稍後，當您對程式碼進行變更時，應該會看到這個數字增加。分數越高，成效越好。

整體成效分數。

指標

向下捲動至「Metrics」部分，然後按一下「Expand view」。如要查看指標的說明文件，請按一下「瞭解詳情...」。

「指標」專區。

本節將提供網站成效的量化評估資料。每項指標都會針對成效的不同面向提供深入分析，舉例來說，首次顯示內容所需時間會指出內容首次繪製到螢幕的時間，這是使用者感知網頁載入的重要里程碑；而互動時間則是指網頁已準備就緒，可處理使用者互動的時間點。

螢幕截圖

接下來是一系列螢幕截圖，顯示網頁載入時的樣貌。

載入期間網頁的螢幕截圖。

商機

接著是「商機」專區，提供有關如何改善這個網頁載入效能的具體提示。

「商機」部分。

點選商機即可瞭解詳情。

$進一步瞭解文字壓縮機會。$

按一下「進一步瞭解...」，即可查看說明文件，瞭解商機的重要性，以及如何修正商機的具體建議。

診斷

「診斷」專區會進一步說明影響網頁載入時間的因素。

「診斷」專區。

已通過稽核

「已通過的稽核項目」部分會顯示網站的正確做法。按一下即可展開該部分。

「已通過稽核」專區。

步驟 2：實驗

Lighthouse 報表的「商機」部分會提供改善網頁成效的訣竅。在本節中，您會在程式碼集中實作建議的變更，並在每次變更後檢查網站，以評估其對網站速度的影響。

啟用文字壓縮

報表指出，啟用文字壓縮功能是改善網頁成效的首要機會之一。

文字壓縮是指在透過網路傳送文字檔案前，先縮減或壓縮檔案大小的過程。就像你可能會在傳送檔案時先壓縮資料夾，以縮減檔案大小。

啟用壓縮功能前，您可以透過下列幾種方式手動檢查文字資源是否已壓縮。

開啟「Network」面板，然後依序選取「Settings」 >「」「Use large request rows」。

「Network」面板中的「Size」欄，顯示大型要求列。

每個「Size」儲存格都會顯示兩個值。頂端值是下載資源的大小。底部值是未壓縮資源的大小。如果兩個值相同，則資源在透過網路傳送時不會經過壓縮。在這個範例中，bundle.js 的頂端和底部值皆為 1.4 MB。

您也可以檢查資源的 HTTP 標頭，確認是否有壓縮功能：

按一下「bundle.js」，然後開啟「Headers」分頁。
在「回應標頭」部分搜尋 content-encoding 標頭。您應該不會看到這項資訊，這表示 bundle.js 並未經過壓縮。當資源經過壓縮時，這個標頭通常會設為 gzip、deflate 或 br。如需這些值的說明，請參閱「指令」。

說明就到此為止。該進行一些變更了！新增幾行程式碼即可啟用文字壓縮功能：

在「Editor」分頁中，開啟 server.js，然後新增下列兩行 (已加粗顯示)：

...
const fs = require('fs');
const compression = require('compression');

app.use(compression());
app.use(express.static('build'));
...

請務必將 app.use(compression()) 放在 app.use(express.static('build')) 前方。

注意：通常您必須透過 npm i -S compression 之類的工具安裝 compression 套件，但這項作業已由系統完成。
等待 Glitch 部署網站的新版本。如果左下方顯示開心的表情符號，表示部署成功。

使用先前學習到的工作流程，手動檢查壓縮功能是否正常運作：

返回「Demo」分頁並重新載入網頁。

bundle.js 等文字資源的「Size」欄現在應顯示兩個不同的值。bundle.js 的 269 KB 上限值是透過網路傳送的檔案大小，而 1.4 MB 的下限值是未壓縮的檔案大小。
bundle.js 的「Response Headers」部分現在應包含 content-encoding: gzip 標頭。

再次在網頁上執行 Lighthouse 報告，以評估文字壓縮功能對網頁載入效能的影響：

開啟「Lighthouse」面板，然後按一下頂端動作列中的「執行稽核作業...」。
保留先前的設定，然後按一下「分析網頁載入時間」。

太厲害了！看起來進展不錯。整體效能分數應會提高，表示網站速度變快。

實際應用的文字壓縮

大多數伺服器都提供簡單的修正方式，可用來啟用壓縮功能！只要搜尋如何設定用於壓縮文字的任何伺服器即可。

調整圖片大小

新報表指出，正確調整圖片大小是另一個重大商機。

調整圖片大小有助於縮減圖片檔案大小，進而加快載入時間。如果使用者在寬度為 500 像素的行動裝置螢幕上查看圖片，傳送寬度為 1500 像素的圖片就毫無意義。理想情況下，您最多可傳送 500 像素寬的圖片。

在報表中，按一下「使用合適的圖片大小」，查看應調整大小的圖片。所有 4 張圖片都過大。
返回編輯器分頁，開啟 src/model.js。
以 const dir = 'small' 取代 const dir = 'big'。這個目錄包含已調整大小的相同圖片副本。
再次檢查網頁，瞭解這項變更對載入效能有何影響。

這項變更似乎只會對整體成效分數產生輕微影響。不過，分數無法清楚顯示您為使用者節省了多少網路資料。舊相片的總大小約為 6.1 MB，現在則只有 633 KB。您可以前往「Network」面板底部的狀態列查看這項資訊。

調整圖片大小前後傳輸的資料量。

在真實世界中調整圖片大小

對於小型應用程式而言，這類一次性的調整大小作業可能就足夠了。但對於大型應用程式，這顯然無法擴充。以下列舉幾種管理大型應用程式圖片的策略：

在建構程序期間調整圖片大小。
在建構程序中為每張圖片建立多種大小，然後在程式碼中使用 srcset。在執行階段，瀏覽器會負責選擇最適合執行裝置的大小。請參閱相對大小的圖片。
使用圖片 CDN，讓您在要求圖片時，以動態方式調整圖片大小。
至少請務必對每張圖片進行最佳化。這通常可以節省大量費用。最佳化是指透過特殊程式執行圖片，藉此縮減圖片檔案大小。如需更多提示，請參閱「Essential Image Optimization」。

排除會妨礙顯示的資源

最新的報告指出，目前最大的改善機會是排除會妨礙顯示的資源。

轉譯阻斷資源是外部 JavaScript 或 CSS 檔案，瀏覽器必須先下載、剖析及執行這些檔案，才能顯示網頁。目標是只執行必要的核心 CSS 和 JavaScript 程式碼，以便正確顯示網頁。

因此，第一項工作就是找出不需要在網頁載入時執行的程式碼。

按一下「排除會妨礙顯示的資源」，即可查看會妨礙顯示的資源：lodash.js 和 jquery.js。
根據作業系統版本，請按下以下鍵開啟指令選單：
- 在 Mac 上，請按下 Command + Shift + P 鍵
- 在 Windows、Linux 或 ChromeOS 上，按下 Control + Shift + P 鍵
開始輸入 Coverage，然後選取「顯示涵蓋範圍」。

「涵蓋率」分頁會在側欄中開啟。
按一下「重新整理」。「涵蓋率」分頁提供概略資訊，說明網頁載入時 bundle.js、jquery.js 和 lodash.js 中的程式碼執行比例。

這個螢幕截圖顯示，jQuery 和 Lodash 檔案分別有 74% 和 30% 未使用。
按一下「jquery.js」jquery.js列。開發人員工具會在「Sources」面板中開啟檔案。如果程式碼旁邊有綠色長條，表示該程式碼已執行。如果程式碼旁有紅色長條，表示該程式碼未執行，且在網頁載入時並非必要。
捲動 jQuery 程式碼。部分「執行」的程式碼行其實只是註解。透過可移除註解的縮減器執行這段程式碼，是另一種縮減檔案大小的方法。

簡而言之，當您使用自己的程式碼時，「Coverage」分頁可協助您逐行分析程式碼，並只傳送網頁載入所需的程式碼。

是否需要 jquery.js 和 lodash.js 檔案才能載入頁面？「Request Blocking」分頁可顯示無法取得資源時的情況。

按一下「Network」分頁，然後再次開啟「Command Menu」。
開始輸入 blocking，然後選取「顯示要求封鎖」。系統會開啟「要求封鎖」分頁。
按一下「新增圖案」，在文字方塊中輸入 /libs/*，然後按下 Enter 鍵確認。
重新載入頁面。jQuery 和 Lodash 要求以紅色標示，表示已遭到封鎖。網頁仍會載入並可供互動，因此這些資源似乎並非必要！
按一下「移除所有模式」，即可刪除 /libs/* 封鎖模式。

一般來說，「請求封鎖」分頁可用於模擬網頁在無法使用任何指定資源時的行為。

接著，請從程式碼中移除這些檔案的參照，然後再次檢查網頁：

返回編輯器分頁，開啟 template.html。

刪除對應的 <script> 標記：

<head>
    ...
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1">
    <script src="/libs/lodash.js"></script>
    <script src="/libs/jquery.js"></script>
    <title>Tony's Favorite Foods</title>
</head>

等待網站重新建構及重新部署。
透過 Lighthouse 面板再次稽核網頁。整體分數應該又會有所提升。

在實際情況中最佳化重要算繪路徑

「關鍵算繪路徑」是指載入網頁所需的程式碼。一般來說，您可以只在網頁載入期間傳送重要程式碼，然後延後載入所有其他內容，藉此加快網頁載入速度。

您不太可能找到可以直接移除的劇本，但經常會發現許多劇本在網頁載入期間不需要要求，而是可以非同步要求。請參閱「使用 async 或 defer」。
如果您使用的是架構，請檢查該架構是否有正式版模式。這項模式可能會使用樹狀圖抖動等功能，以便移除阻擋關鍵算繪作業的不必要程式碼。

減少主執行緒的工作

最新的報告顯示「商機」部分有少許潛在節省空間，但如果您向下捲動至「診斷」部分，會發現主要的瓶頸是主執行緒活動過多。

在主執行緒中，瀏覽器會執行顯示網頁所需的大部分工作，例如剖析及執行 HTML、CSS 和 JavaScript。

目標是使用「Performance」面板分析主要執行緒在網頁載入期間執行的工作，並找出延後或移除不必要工作的方法。

依序開啟「效能」 >「擷取設定」，然後將「網路」設為「緩慢 3G」，並將「CPU」設為「6 倍減速」。

行動裝置的硬體限制通常比筆電或電腦還多，因此您可以透過這些設定，體驗使用效能較低的裝置載入網頁的情形。
按一下「重新整理」。開發人員工具會重新載入網頁，然後產生視覺化圖表，顯示載入網頁時所需執行的所有作業。這張圖表稱為「追蹤記錄」。

追蹤記錄會依時間順序顯示活動，從左至右。頂端的 FPS、CPU 和 NET 圖表可讓您概略瞭解每秒影格數、CPU 活動和網路活動。

追蹤記錄的「總覽」部分。

在「總覽」部分看到的黃色牆表示 CPU 完全忙於指令碼活動。這表示您可能可以減少 JavaScript 工作，加快網頁載入速度。

請調查追蹤記錄，找出減少 JavaScript 工作量的方法：

按一下「時間」展開該部分。

React 中有許多 User Timing 評估資料，看來 Tony 的應用程式使用的是 React 的開發模式。切換至 React 的正式版模式，可能會帶來一些簡單的效能提升。
再次按一下「時間」即可收合該部分。
瀏覽「Main」部分。本節會從左至右顯示主執行緒活動的時間順序記錄。y 軸 (由上至下) 會顯示事件發生的原因。

在這個範例中，Evaluate Script 事件會導致 (anonymous) 函式執行，進而導致 __webpack__require__ 執行，接著導致 ./src/index.jsx 執行，依此類推。
向下捲動至「Main」部分底部。使用架構時，大部分的較高層級活動都是由架構造成，而您通常無法控制這些活動。應用程式造成的活動通常位於底部。

在這個應用程式中，名為 App 的函式似乎會導致大量呼叫 mineBitcoin 函式。看來 Tony 可能會利用粉絲的裝置來挖掘加密貨幣...

注意：雖然框架發出的呼叫通常無法由您控制，但有時您可能會以導致框架執行效率不佳的方式建構應用程式。重新調整應用程式結構，以便有效使用架構，這麼做可以減少主要執行緒的工作量。這需要深入瞭解架構的運作方式，以及您可以在自己的程式碼中做出哪些變更，才能更有效率地使用架構。
開啟底部的「自下而上」分頁。這個分頁會列出耗費最多時間的活動。如果「Bottom-Up」部分沒有任何內容，請按一下「Main」部分的標籤。

「由下而上」部分只會顯示目前所選活動或活動群組的相關資訊。舉例來說，如果您點選其中一個 mineBitcoin 活動，自下而上部分只會顯示該活動的資訊。

「自我時間」欄會顯示直接花費在各項活動的時間。在本例中，約有 82% 的主執行緒時間用於 mineBitcoin 函式。