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stats.js使用性能监控源码分析

更新时间：2023-12-17

stats.js是一个用于监控性能的JavaScript库，它可以跟踪帧率、内存占用和渲染时间等指标。通过使用stats.js，开发者可以实时监测网页和应用程序的性能表现，从而找出潜在的性能问题并进行优化。在本文中，我们将对stats.js的源码进行分析，介绍其主要功能和实现原理。

1. stats.js的基本结构

stats.js的源码包含一个Stats类，通过构造函数Stats()可以创建一个性能监控对象。Stats类内部维护了一些用于计算和存储性能指标的变量和方法，它包括以下几个核心属性：

frames：保存最近若干帧的耗时时间
framesIndex：当前帧的索引
update：更新帧率和性能指标的函数
begin：开始一帧的函数，在每一帧开始前调用
end：结束一帧的函数，在每一帧结束后调用

在Stats类的初始化过程中，会创建一个包含FPS、MS和MB三个统计标签的DOM元素，并插入到页面中。这些统计标签将在每一帧更新时显示相应的性能指标。Stats类还提供了一些方法，例如showPanel()用于显示指定的统计面板，begin()和end()用于开始和结束一帧的计时。

2. 统计帧率和渲染时间

在Stats类的update()方法中，会根据frames变量中保存的最近若干帧的耗时时间，计算出平均帧率和渲染时间。具体的计算方式如下：

var time = Date.now() - this.prevTime;
this.prevTime = Date.now();
this.frames[this.framesIndex] = time;
this.framesIndex = (this.framesIndex + 1) % this.frames.length;

var sumTime = 0;
for (var i = 0; i < this.frames.length; i++) {
    sumTime += this.frames[i];
}
var avgTime = sumTime / this.frames.length;
var fps = 1000 / avgTime;

var msPanel = this.getPanel('MS');
var fpsPanel = this.getPanel('FPS');

msPanel.update(avgTime, 200); // 更新渲染时间标签
fpsPanel.update(fps, 100); // 更新帧率标签

在每一帧结束后，会计算当前帧的耗时时间并保存到frames数组中，然后根据frames数组的长度计算出平均耗时和帧率。最后，调用相应的面板对象的update()方法更新渲染时间和帧率。

3. 监控内存占用

除了帧率和渲染时间外，stats.js还可以监控内存占用情况。为了获得准确的内存占用数据，需要借助Performance API提供的内存相关接口（如performance.memory）。

if (window.performance && window.performance.memory) {
    var memoryPanel = this.getPanel('MB');
    var memory = performance.memory.usedJSHeapSize / 1048576; // 将字节转换为兆字节
    memoryPanel.update(memory, memoryPanel.maxValue);
}

在update()方法中，首先判断浏览器是否支持Performance API，如果支持且存在内存相关接口，则计算内存占用并更新内存占用标签的值。

4. 总结

通过对stats.js源码的分析，我们了解了它的基本结构和实现原理。stats.js通过跟踪帧率、渲染时间和内存占用等性能指标，帮助开发者实时监控和分析网页或应用程序的性能表现。它提供了简单易用的接口和可视化界面，方便开发者查看和分析性能指标的变化趋势。同时，stats.js还允许开发者自定义显示面板和添加额外的性能指标，以满足不同场景下的需求。通过合理利用stats.js，开发者可以更好地进行性能优化，提升用户体验。

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