在經過兩年多的線上沉澱後,將監控代碼重新用 TypeScript 編寫,刪除冗餘邏輯,正式開源。
根據 shin-monitor 的目錄結構可知,源碼集中在 src 目錄中。關於監控系統的迭代過程,可以參考專欄。
一、入口
入口文件是 index.ts,旁邊的 utils.ts 是一個工具庫。
在 index.ts 中,將會引入 lib 目錄中的 error、action 和 performance 三個文件。
1)defaults
聲明 defaults 變量,配置了各個參數的默認屬性,各個參數的使用指南可以查看註釋、readme 或 demo 目錄中的文件。
const defaults: TypeShinParams = { src: '//127.0.0.1:3000/ma.gif', // 採集監控數據的後臺接收地址 psrc: '//127.0.0.1:3000/pe.gif', // 採集性能參數的後臺接收地址 pkey: '', // 性能監控的項目key subdir: '', // 一個項目下的子目錄 rate: 5, // 隨機採樣率,用於性能蒐集,範圍是 1~10,10 表示百分百發送 version: '', // 版本,便於追查出錯源 record: { isOpen: true, // 是否開啓錄像 src: '//cdn.jsdelivr.net/npm/rrweb@latest/dist/rrweb.min.js' // 錄像地址 }, error: { isFilterErrorFunc: null, // 需要過濾的代碼錯誤 isFilterPromiseFunc: null, // 需要過濾的Promise錯誤 }, console: { isOpen: true, // 默認是開啓,在本地調試時,可以將其關閉 isFilterLogFunc: null, // 過濾要打印的內容 }, crash: { isOpen: true, // 是否監控頁面奔潰,默認開啓 validateFunc: null, // 自定義頁面白屏的判斷條件,返回值包括 {success: true, prompt:'提示'} }, event: { isFilterClickFunc: null, // 在點擊事件中需要過濾的元素 }, ajax: { isFilterSendFunc: null // 在發送監控日誌時需要過濾的通信 }, identity: { value: '', // 自定義的身份信息字段 getFunc: null, // 自定義的身份信息獲取函數 }, };
2)setParams()
在 setParams() 函數中,會初始化引入的 3 個類,然後開始監控頁面錯誤、計算性能參數、監控用戶行爲。
function setParams(params: TypeShinParams): TypeShinParams { if (!params) { return null; } const combination = defaults; // 只重置 params 中的參數 for(const key in params) { combination[key] = params[key]; } // 埋入自定義的身份信息 const { getFunc } = combination.identity; getFunc && getFunc(combination); // 監控頁面錯誤 const error = new ErrorMonitor(combination); error.registerErrorEvent(); // 註冊 error 事件 error.registerUnhandledrejectionEvent(); // 註冊 unhandledrejection 事件 error.registerLoadEvent(); // 註冊 load 事件 error.recordPage(); shin.reactError = error.reactError.bind(error); // 對外提供 React 的錯誤處理 shin.vueError = error.vueError.bind(error); // 對外提供 Vue 的錯誤處理 // 啓動性能監控 const pe = new PerformanceMonitor(combination); pe.observerLCP(); // 監控 LCP pe.observerFID(); // 監控 FID pe.registerLoadAndHideEvent(); // 註冊 load 和頁面隱藏事件 // 爲原生對象注入自定義行爲 const action = new ActionMonitor(combination); action.injectConsole(); // 監控打印 action.injectRouter(); // 監聽路由 action.injectEvent(); // 監聽事件 action.injectAjax(); // 監聽Ajax return combination; }
函數中做了大量初始化工作,若不需要某些監控行爲,可自行刪除。
二、lib 目錄
在 lib 目錄中,存放着整個監控系統的核心邏輯。
1)Http
Http 的主要工作是通信,也就是將蒐集起來的監控日誌或性能參數,統一發送到後臺。
並且在 Http 中,還會根據算法生成身份標識字符串,以及做最後的參數組裝工作。
監控日誌原先採用的發送方式是 Image,目的是跨域,但是發送的數據量有限,像 Ajax 通信,如果需要記錄響應,那麼長度就會不夠。
因此後期就改成了 fetch() 函數,默認只會上傳 8000 長度的數據。
public send(data: TypeSendParams, callback?: ParamsCallback): void { // var ts = new Date().getTime().toString(); // var img = new Image(0, 0); // img.src = shin.param.src + "?m=" + _paramify(data) + "&ts=" + ts; const m = this.paramify(data); // 大於8000的長度,就不在上報,廢棄掉 if (m.length >= 8000) { return; } const body: TypeSendBody = { m }; callback && callback(data, body); // 自定義的參數處理回調 // 如果修改headers,就會多一次OPTIONS預檢請求 fetch(this.params.src, { method: "POST", // headers: { // 'Content-Type': 'application/json', // }, body: JSON.stringify(body) }); }
而性能參數的發送採用了 sendBeacon() 方法,在頁面關閉時也能上報,這是普通的請求所不具備的特性。
它能將少量數據異步 POST 到後臺,並且支持跨域,而少量是指多少並沒有特別指明,由瀏覽器控制,網上查到的資料說一般在 64KB 左右。
public sendPerformance(data: TypeCaculateTiming): void { // 如果傳了數據就使用該數據,否則讀取性能參數,並格式化爲字符串 var str = this.paramifyPerformance(data); var rate = randomNum(10, 1); // 選取1~10之間的整數 if (this.params.rate >= rate && this.params.pkey) { navigator.sendBeacon(this.params.psrc, str); } }
2)Error
在 Error 中,會註冊 window 的 error 事件,用於監控腳本或資源錯誤,在腳本錯誤中,會提示行號和列號。
不過資源錯誤是看不到具體的錯誤原因的,只會給個結果,出現了錯誤,連錯誤狀態碼也沒有。
window.addEventListener('error', (event: ErrorEvent): void => { const errorTarget = event.target as (Window | TypeEventTarget); // 過濾掉與業務無關或無意義的錯誤 if (isFilterErrorFunc && isFilterErrorFunc(event)) { return; } // 過濾 target 爲 window 的異常 if ( errorTarget !== window && (errorTarget as TypeEventTarget).nodeName && CONSTANT.LOAD_ERROR_TYPE[(errorTarget as TypeEventTarget).nodeName.toUpperCase()] ) { this.handleError(this.formatLoadError(errorTarget as TypeEventTarget)); } else { // 過濾無效錯誤 event.message && this.handleError( this.formatRuntimerError( event.message, event.filename, event.lineno, event.colno, // event.error, ), ); } }, true); // 捕獲
還會註冊 window 的 unhandledrejection 事件,用於監控未處理的 Promise 錯誤,當 Promise 被 reject 且沒有 reject 處理器時觸發。
在 unhandledrejection 事件中,對於響應信息,其實是做了些擴展的,參考《SDK中的 unhandledrejection 事件》。
window.addEventListener('unhandledrejection',(event: PromiseRejectionEvent): void => { // 處理響應數據,只抽取重要信息 const { response } = event.reason; // 若無響應,則不監控 if (!response || !response.request) { return; } const desc: TypeAjaxDesc = response.request.ajax; desc.status = event.reason.status || response.status; // 過濾掉與業務無關或無意義的錯誤 if(isFilterPromiseFunc && isFilterPromiseFunc(desc)) { return; } this.handleError({ type: CONSTANT.ERROR_PROMISE, desc, // stack: event.reason && (event.reason.stack || "no stack") }); }, true);
這 2 個錯誤的使用,都在 demo/error.html 中有所記錄,另一個重要的錯誤是白屏。
在白屏時,還會上報錄像內容,白屏的迭代過程可以參考此處。
對 body 的子元素做深度優先搜索,若已找到一個有高度的元素、或若元素隱藏、或元素有高度並且不是 body 元素,則結束搜索。
爲了便於定位白屏原因,在白屏時,還會記錄些元素信息,例如元素類型、樣式、高度等。
private isWhiteScreen(): TypeWhiteScreen { const visibles = []; const nodes = []; //遍歷到的節點的關鍵信息,用於查明白屏原因 // 深度優先遍歷子元素 const dfs = (node: HTMLElement): void => { const tagName = node.tagName.toLowerCase(); const rect = node.getBoundingClientRect(); // 選取節點的屬性作記錄 const attrs: TypeWhiteHTMLNode = { id: node.id, tag: tagName, className: node.className, display: node.style.display, height: rect.height }; const src = (node as HTMLImageElement).src; if(src) { attrs.src = src; // 記錄圖像的地址 } const href =(node as HTMLAnchorElement).href; if(href) { attrs.href = href; // 記錄鏈接的地址 } nodes.push(attrs); // 若已找到一個有高度的元素,則結束搜索 if(visibles.length > 0) return; // 若元素隱藏,則結束搜索 if (node.style.display === 'none') return; // 若元素有高度並且不是 body 元素,則結束搜索 if(rect.height > 0 && tagName !== 'body') { visibles.push(node); return; } node.children && [].slice.call(node.children).forEach((child: HTMLElement): void => { const tagName = child.tagName.toLowerCase(); // 過濾腳本和樣式元素 if(tagName === 'script' || tagName === 'link') return; dfs(child); }); }; dfs(document.body); return { visibles: visibles, nodes: nodes }; }
監控白屏的時機,是在 load 事件中,延遲 1 秒觸發。
原先是在 DOMContentLoaded 事件內觸發,經測試發現,當因爲腳本錯誤出現白屏時,兩個事件的觸發時機會很接近。
在線上監控時發現會有一些誤報,HTML是有內容的,那很可能是 DOMContentLoaded 觸發時,頁面內容還沒渲染好。
對於熱門的 React 和 Vue 庫,聲明瞭兩個方法:reactError() 和 vueError(),將這兩個方法分別應用於項目中,就能監控框架錯誤了。
React 需要在項目中創建一個 ErrorBoundary 類,在類中調用 reactError() 方法。
如果 Vue 是被模塊化引入的,那麼就得在模塊的某個位置調用該方法,因爲此時 Vue 不會綁定到 window 中,即不是全局變量。
3)Action
在 Action 中會監控打印、路由、點擊事件和 Ajax 通信。這 4 種行爲都會對原生對象進行注入,它們的使用也都可以在 demo 目錄中找到。
以路由爲例,不僅要監聽 popstate 事件,還要重寫 pushState 和 replaceState。
public injectRouter(): void { /** * 全局監聽跳轉 * 點擊後退、前進按鈕或者調用 history.back()、history.forward()、history.go() 方法纔會觸發 popstate 事件 * 點擊 <a href=/xx/yy#anchor>hash</a> 按鈕也會觸發 popstate 事件 */ const _onPopState = window.onpopstate; window.onpopstate = (args: PopStateEvent): void => { this.sendRouterInfo(); _onPopState && _onPopState.apply(this, args); }; /** * 監聽 pushState() 和 replaceState() 兩個方法 */ const bindEventListener = (type: string): TypeStateEvent => { const historyEvent: TypeStateEvent = history[type]; return (...args): void => { // 觸發 history 的原始事件,apply 的第一個參數若不是 history,就會報錯 const newEvent = historyEvent.apply(history, args); this.sendRouterInfo(); return newEvent; }; }; history.pushState = bindEventListener('pushState'); history.replaceState = bindEventListener('replaceState'); }
4)Performance
Performance 主要是對性能參數的蒐集,大部分的性能參數是通過 performance.getEntriesByType('navigation')[0] 或 performance.timing 獲取的。
performance.timing 已被廢棄,儘量不要使用,此處只是爲了兼容。Performance 的迭代過程可以參考此處。
參數的發送時機有兩者,第一種是 window.load 事件中,第二種是頁面隱藏的事件中。
LCP、FID、FP 等參數可通過瀏覽器提供的對象獲取。
public observerLCP(): void { const lcpType = 'largest-contentful-paint'; const isSupport = this.checkSupportPerformanceObserver(lcpType); // 瀏覽器兼容判斷 if(!isSupport) { return; } const po = new PerformanceObserver((entryList): void=> { const entries = entryList.getEntries(); const lastEntry = (entries as any)[entries.length - 1] as TypePerformanceEntry; this.lcp = { time: rounded(lastEntry.renderTime || lastEntry.loadTime), // 時間取整 url: lastEntry.url, // 資源地址 element: lastEntry.element ? removeQuote(lastEntry.element.outerHTML) : '' // 參照的元素 }; }); // buffered 爲 true 表示調用 observe() 之前的也算進來 po.observe({ type: lcpType, buffered: true } as any); // po.observe({ entryTypes: [lcpType] }); /** * 當有按鍵或點擊(包括滾動)時,就停止 LCP 的採樣 * once 參數是指事件被調用一次後就會被移除 */ ['keydown', 'click'].forEach((type): void => { window.addEventListener(type, (): void => { // 斷開此觀察者的連接 po.disconnect(); }, { once: true, capture: true }); }); }
FMP 需要自行計算,才能得到,我採用了一套比較簡單的規則。
- 首先,通過 MutationObserver 監聽每一次頁面整體的 DOM 變化,觸發 MutationObserver 的回調。
- 然後在回調中,爲每個 HTML 元素(不包括忽略的元素)打上標記,記錄元素是在哪一次回調中增加的,並且用數組記錄每一次的回調時間。
- 接着在觸發 load 事件時,先過濾掉首屏外和沒有高度的元素,以及元素列表之間有包括關係的祖先元素,再計算各次變化時剩餘元素的總分。
- 最後在得到分數最大值後,從這些元素中挑選出最長的耗時,作爲 FMP。
爲了能更好的描述出首屏的時間,將 LCP 和 FMP 兩個時間做比較,取最長的那個時間。