背景
- 前端监控是指通过一系列手段对Web页面或应用程序进行实时监控和数据采集,以了解页面或应用程序的性能状况、用户行为等等,并及时发现和解决潜在的问题。
- 一个完整的前端监控平台可以包括:数据收集与上报、数据整理与存储、数据展示
- 这里仅介绍第一个环节——数据收集与上报,该环节可以分为收集阶段和上报阶段,大致情况如下:
1、错误数据收集
1.1、js 错误
- js 错误类型有语法错误、同步错误、异步错误。语法错误在开发阶段就可被发现,不做考虑;同步错误可以被
try catch
给捕获到的,一般在 catch 语句中手动上报错误;
// 手动捕获错误函数
export function errorCaptcher(error, msg) {// 上报错误lazyReport('error', {message: msg,error: error,errorType: 'catchError'});
}
-
异步错误无法被
try catch
捕获到的,可以使用window.onerror
监听// 防止多次使用 onerror,覆盖的情况 const originOnError = window.onerror; window.onerror = function (msg, url, row, col, error) {if (originOnError) {originOnError.call(window, msg, url, row, col, error);}// 错误上报lazyReport('error', {message: msg,file: url,row,col,error,errorType: 'jsError'}); }
1.2、promise 错误
window.onerror
对于promise错误是无能为力的,一般使用addEventListener()
监听unhandledrejection
事件,可以捕获到未处理的 promise 错误
window.addEventListener('unhandledrejection', (error) => {lazyReport('error', {message: error.reason,error,errorType: 'promiseError'});});
1.3、资源加载错误
- 使用
addEventListener()
监听error
事件,可以捕获到资源加载失败错误
// resource error 捕获window.addEventListener('error', (error) => {let target = error.target;let isElementTarget = target instanceof HTMLScriptElement || target instanceof HTMLLinkElement || target instanceof HTMLImageElement;// js error不再处理,避免重复上报if (!isElementTarget) {return;}lazyReport('error', {message: "加载 " + target.tagName + " 资源错误",file: target.src,errorType: 'resourceError'});}, true)
2、行为数据收集
2.1、用户埋点统计
- 埋点是监控用户在我们应用上的一些动作表现,埋点又分为手动埋点和无痕埋点
- 手动埋点就是手动的在代码里面添加相关的埋点代码,比如用户点击某个按钮,就在这个按钮的点击事件中加入相关的埋点代码
<buttononClick={() => {// 业务代码tracker('click', '用户去支付');}}
>手动埋点</button>// 向外暴露的手动上报函数
export function tracker(actionType, data) {lazyReport('action', {actionType,data});
}
- 无痕埋点是为了解决手动埋点的缺点,实现一种不用侵入业务代码就能在应用中添加埋点监控的埋点方式
// 自动埋点实现
function autoTracker () {// 添加全局click监听document.body.addEventListener('click', function (e) {const clickedDom = e.target;// 获取data-target属性值let target = clickedDom?.getAttribute('data-target');if (target) {// 如果设置data-target属性就上报对应的值--手动埋点tracker('click', target);} else {// 如果没有设置data-target属性就上报被点击元素的html路径const path = getPathTo(clickedDom);tracker('click', path);}}, false);
};
2.2、PV统计
- PV即页面浏览量,用来表示该页面的访问数量
- 在SPA应用之前只需要监听
onload
事件即可统计页面的PV,在SPA应用中,页面路由的切换完全由前端实现,主流的react和vue框架都有自己的路由管理库,而单页路由又区分为hash
路由和history
路由,两种路由的原理又不一样,所以统计起来会有点复杂。这里将分别针对两种路由来实现不同的采集数据的方式
2.2.1、history 路由
- history路由依赖全局对象
history
实现,常用有 go、back、forward、pushState 和 replaceState 五种方法 - history路由的实现主要依赖的就是
pushState
和replaceState
来实现的,但是这两种方法不能被popstate
监听到,所以需要对这两种方法进行重写来实现数据的采集 - 下面的代码中提供了方法的重写,以及监听页面的跳转和停留时间
export function historyPageTrackerReport() {let beforeTime = Date.now(); // 进入页面的时间let beforePage = ''; // 上一个页面// 获取在某个页面的停留时间function getStayTime() {let curTime = Date.now();let stayTime = curTime - beforeTime;beforeTime = curTime;return stayTime;}// 重写方法const createHistoryEvent = function (name) {// 拿到原来的处理方法const origin = window.history[name];return function(event) {let res = origin.apply(this, arguments);let e = new Event(name);e.arguments = arguments;window.dispatchEvent(e);return res;};};window.history.pushState = createHistoryEvent('pushState');window.history.replaceState = createHistoryEvent('replaceState');// history.pushStatewindow.addEventListener('pushState', function () {listener()});// history.replaceStatewindow.addEventListener('replaceState', function () {listener()});// 页面load监听window.addEventListener('load', function () {listener()});// unload监听window.addEventListener('unload', function () {listener()});// history.go()、history.back()、history.forward() 监听window.addEventListener('popstate', function () {listener()});function listener() {const stayTime = getStayTime(); // 停留时间const currentPage = window.location.href; // 页面路径lazyReport('visit', {stayTime,page: beforePage,})beforePage = currentPage;}
}
2.2.2、hash 路由
- url 上 hash 的改变会出发
hashchange
的监听,所以只需要在全局加上一个监听函数,在监听函数中实现采集并上报。但是在react和vue中,对于 hash 路由的跳转并不是通过hashchange
的监听实现的,而是通过pushState
实现,所以,还需要加上对pushState
的监听
export function hashPageTrackerReport() {let beforeTime = Date.now(); // 进入页面的时间let beforePage = ''; // 上一个页面function getStayTime() {let curTime = Date.now();let stayTime = curTime - beforeTime;beforeTime = curTime;return stayTime;}function listener() {const stayTime = getStayTime();const currentPage = window.location.href;lazyReport('visit', {stayTime,page: beforePage,})beforePage = currentPage;}const createHistoryEvent = function (name) {const origin = window.history[name];return function(event) { let res = origin.apply(this, arguments);let e = new Event(name);e.arguments = arguments;window.dispatchEvent(e);return res;};};window.history.pushState = createHistoryEvent('pushState');// history.pushStatewindow.addEventListener('pushState', function () {listener()});// hash路由监听window.addEventListener('hashchange', function () {listener()});// 页面load监听window.addEventListener('load', function () {listener()});
}
2.3、UV统计
- UV统计的是一天内访问该网站的用户数
- uv统计比较简单,就只需要在SDK初始化的时候上报一条消息就可以了
function init(options) {// 拿到配置信息 注入监控代码loadConfig(options);// uv统计lazyReport('user', '加载应用');
}
3、性能数据采集
3.1、FCP 统计
- FCP(first-contentful-paint),从页面加载开始到页面内容的任何部分在屏幕上完成渲染的时间
- 性能指标都需要通过
PerformanceObserver
来获取,它是一个性能监测对象,用于监测性能度量事件
export function observePaint() {if (!window.PerformanceObserver) returnconst entryHandler = (list) => { for (const entry of list.getEntries()) {if (entry.name === 'first-contentful-paint') {observer.disconnect()}const json = entry.toJSON()delete json.durationconst reportData = {...json,subType: entry.name,pageURL: window.location.href,}lazyReport('performance-fcp', reportData)}}const observer = new PerformanceObserver(entryHandler)observer.observe({ type: 'paint', buffered: true })
}
3.2、load DOMContentLoaded 监听
- 当纯 HTML 被完全加载以及解析时,
DOMContentLoaded
事件会被触发,不用等待 css、img、iframe 加载完 - 当整个页面及所有依赖资源如样式表和图片都已完成加载时,将触发
load
事件
export function observerLoad() {['load', 'DOMContentLoaded'].forEach(type => onEvent(type))
}function onEvent(type) {function callback() {lazyReport('performance', {subType: type.toLocaleLowerCase(),pageURL: getPageURL(),startTime: performance.now(),});window.removeEventListener(type, callback, true)}window.addEventListener(type, callback, true)
}
3.3、xhr 请求耗时监听
// xhr 请求耗时
export function overwriteOpenAndSend() {originalProto.open = function newOpen(...args) {this.url = args[1]this.method = args[0]originalOpen.apply(this, args)}originalProto.send = function newSend(...args) {this.startTime = Date.now()const onLoadend = () => {this.endTime = Date.now()this.duration = this.endTime - this.startTimeconst { status, duration, startTime, endTime, url, method } = thisconst reportData = {status,duration,startTime,endTime,url,method: (method || 'GET').toUpperCase(),success: status >= 200 && status < 300,subType: 'xhr',type: 'performance',}lazyReport('performance-xhr', reportData)this.removeEventListener('loadend', onLoadend, true)}this.addEventListener('loadend', onLoadend, true)originalSend.apply(this, args)}
}
4、数据上报方法
4.1、xhr 上报
- 通过xhr上报,如果设置成异步的时候,当用户跳转新页面或者关闭页面时就会丢失当前这个请求,如果设置成同步,又会让页面造成卡顿的现象
4.2、Image的形式来发送请求
- img标签的方式是通过将埋点数据伪装成图片URL的请求方式,这样就避免了跨域的问题,但是因为浏览器对url的长度会有限制,所以通过这种方式上报不适合大数据量上报的场景
4.3、Navigator.sendBeacon
- sendBeacon可以说是为埋点量身定做的,这种方式不会有跨域的限制,也不会存在因为刷新页面等情况造成数据丢失的情况,唯一的缺点就是在某些浏览器上存在兼容性的问题
4.4、采用 sendBeacon 上报和 img 标签上报结合的方式
export function report(type, params) {const appId = window['_monitor_app_id_'];const userId = window['_monitor_user_id_'];const url = window['_monitor_report_url_'];const logParams = {appId, // 项目的appIduserId,type, // 上报信息类型data: params, // 上报的数据currentTime: new Date().getTime(), // 时间戳currentPage: window.location.href, // 当前页面ua: navigator.userAgent, // ua信息};let logParamsString = JSON.stringify(logParams);if (navigator.sendBeacon) { // 支持sendBeacon的浏览器navigator.sendBeacon(url, logParamsString);} else {let oImage = new Image();oImage.src = `${url}?logs=${logParamsString}`;}
}
5、上报时机
- 采用
requestIdleCallback/setTimeout
延时上报 - 在
beforeunload
回调函数里上报 - 缓存上报数据,达到一定数量后再上报
- 一般情况下是三种方式一起使用
// 防止卸载时还有剩余的埋点数据没发送
window.addEventListener('unload', () => {const data = getCache();report(data);
});// 延时、合并上报
const cache = [];export function getCache() {return cache;
}export function addCache(data) {cache.push(data);
}// lazyReport.js
export function lazyReport(type, params) {// ....const data = getCache();if (delay === 0) { // delay=0相当于不做延迟上报report(data);return;}if (data.length > 10) { // 数据达到10条上报report(data);clearTimeout(timer);return;}clearTimeout(timer);timer = setTimeout(() => { // 合并上报report(data);}, delay);
}
5、sdk 初始化信息配置
function init(options) {const { appId, // 系统iduserId, // 用户idreportUrl, // 后端urlautoTracker, // 自动埋点delay, // 延迟和合并上报的功能hashPage, // 是否hash录有errorReport // 是否开启错误监控} = options;if (appId) {window['_monitor_app_id_'] = appId;}if (userId) {window['_monitor_user_id_'] = userId;}if (reportUrl) {window['_monitor_report_url_'] = reportUrl;}if (delay) {window['_monitor_delay_'] = delay;}// 是否开启错误监控if (errorReport) {errorTrackerReport();}// 是否开启无痕埋点if (autoTracker) {autoTrackerReport();}// 路由监听if (hashPage) {hashPageTrackerReport(); // hash路由上报} else {historyPageTrackerReport(); // history路由上报}// DOMContentLoaded、load 监听observerLoad()// FCP 监听observePaint()
}