Memantau total penggunaan memori halaman web Anda dengan measureUserAgentSpecificMemory()

Pelajari cara mengukur penggunaan memori halaman web Anda dalam produksi untuk mendeteksi regresi.

Brendan Kenny

Ulan Degenbaev

Browser mengelola memori halaman web secara otomatis. Setiap kali halaman web membuat objek, browser akan mengalokasikan potongan memori "di balik layar" untuk menyimpan objek. Karena memori adalah sumber daya tak terbarukan, browser melakukan pembersihan sampah memori untuk mendeteksi saat objek tidak lagi diperlukan dan untuk mengosongkan bagian memori yang mendasarinya.

Namun, deteksi ini tidak sempurna, dan Masalah Penghentian Alan Turing membuktikan bahwa deteksi yang sempurna adalah tugas yang mustahil. Oleh karena itu, browser memperkirakan gagasan "objek diperlukan" dengan gagasan "objek dapat dijangkau". Jika halaman web tidak dapat menjangkau objek melalui variabelnya dan kolom objek lain yang dapat dijangkau, browser dapat mengklaim kembali objek tersebut dengan aman. Perbedaan antara kedua konsep ini menyebabkan kebocoran memori seperti yang diilustrasikan oleh contoh berikut.

const object = {a: new Array(1000), b: new Array(2000)};
setInterval(() => console.log(object.a), 1000);

Di sini, array b yang lebih besar tidak lagi diperlukan, tetapi browser tidak mengklaimnya kembali karena masih dapat dijangkau melalui object.b dalam callback. Dengan demikian, memori array yang lebih besar akan bocor.

Kebocoran memori sering terjadi di Web, seperti yang dapat dilihat dari studi ini. Kebocoran memori mudah terjadi karena lupa membatalkan pendaftaran pemroses peristiwa, tidak sengaja mengambil objek dari iframe, tidak menutup worker, mengakumulasi objek dalam array, dan sebagainya. Jika halaman web mengalami kebocoran memori, penggunaan memorinya akan bertambah seiring waktu dan halaman web akan terlihat lambat dan membengkak bagi pengguna.

Langkah pertama dalam menyelesaikan masalah ini adalah mengukurnya. performance.measureUserAgentSpecificMemory() API baru memungkinkan developer mengukur penggunaan memori halaman web mereka dalam produksi, sehingga dapat mendeteksi kebocoran memori yang lolos dari pengujian lokal.

Apa perbedaan performance.measureUserAgentSpecificMemory() dengan API performance.memory lama?

Jika sudah memahami performance.memory API non-standar yang ada, Anda mungkin bertanya-tanya apa perbedaan API baru ini. Perbedaan utamanya adalah API lama menampilkan ukuran heap JavaScript, sedangkan API baru memperkirakan memori yang digunakan oleh halaman web. Perbedaan ini menjadi penting saat Chrome berbagi heap yang sama dengan beberapa halaman web (atau beberapa instance halaman web yang sama). Dalam kasus seperti ini, hasil API lama mungkin tidak akurat. Karena API lama ditentukan dalam istilah khusus implementasi seperti "heap", menstandarkannya tidak akan berhasil.

Perbedaan lainnya adalah API baru melakukan pengukuran memori selama pembersihan sampah memori. Hal ini mengurangi derau dalam hasil, tetapi mungkin perlu waktu beberapa saat hingga hasilnya diperoleh. Perhatikan bahwa browser lain dapat memutuskan untuk mengimplementasikan API baru tanpa mengandalkan pembersihan sampah memori.

Kasus penggunaan yang disarankan

Penggunaan memori halaman web bergantung pada pengaturan waktu peristiwa, tindakan pengguna, dan pembersihan sampah memori. Itulah sebabnya API pengukuran memori ditujukan untuk menggabungkan data penggunaan memori dari produksi. Hasil panggilan individual kurang berguna. Contoh kasus penggunaan:

• Deteksi regresi selama peluncuran versi baru halaman web untuk mendeteksi kebocoran memori baru.
• Melakukan pengujian A/B pada fitur baru untuk mengevaluasi dampaknya terhadap memori dan mendeteksi kebocoran memori.
• Menghubungkan penggunaan memori dengan durasi sesi untuk memverifikasi ada atau tidaknya kebocoran memori.
• Menghubungkan penggunaan memori dengan metrik pengguna untuk memahami dampak keseluruhan penggunaan memori.

Kompatibilitas browser

Browser Support

• 89
• 89
• x
• x

Source

Saat ini, API hanya didukung di browser berbasis Chromium, mulai Chrome 89. Hasil API sangat bergantung pada implementasi karena browser memiliki cara yang berbeda dalam merepresentasikan objek dalam memori dan cara yang berbeda dalam memperkirakan penggunaan memori. Browser dapat mengecualikan beberapa region memori dari penghitungan jika penghitungan yang tepat terlalu mahal atau tidak memungkinkan. Oleh karena itu, hasil tidak dapat dibandingkan di berbagai browser. Membandingkan hasil untuk browser yang sama hanya akan bermakna.

Menggunakan performance.measureUserAgentSpecificMemory()

Deteksi fitur

Fungsi performance.measureUserAgentSpecificMemory tidak akan tersedia atau mungkin gagal dengan SecurityError jika lingkungan eksekusi tidak memenuhi persyaratan keamanan untuk mencegah kebocoran informasi lintas origin. API ini mengandalkan isolasi lintas origin, yang dapat diaktifkan halaman web dengan menetapkan header COOP+COEP.

Dukungan dapat dideteksi saat runtime:

if (!window.crossOriginIsolated) {
  console.log('performance.measureUserAgentSpecificMemory() is only available in cross-origin-isolated pages');
} else if (!performance.measureUserAgentSpecificMemory) {
  console.log('performance.measureUserAgentSpecificMemory() is not available in this browser');
} else {
  let result;
  try {
    result = await performance.measureUserAgentSpecificMemory();
  } catch (error) {
    if (error instanceof DOMException && error.name === 'SecurityError') {
      console.log('The context is not secure.');
    } else {
      throw error;
    }
  }
  console.log(result);
}

Pengujian lokal

Chrome melakukan pengukuran memori selama pembersihan sampah memori, yang berarti bahwa API tidak segera menyelesaikan promise hasil, melainkan menunggu pembersihan sampah memori berikutnya.

Memanggil API akan memaksa pembersihan sampah memori setelah waktu tunggu tertentu, yang saat ini ditetapkan ke 20 detik, meskipun dapat terjadi lebih cepat. Memulai Chrome dengan tanda command line --enable-blink-features='ForceEagerMeasureMemory' akan mengurangi waktu tunggu menjadi nol dan berguna untuk proses debug dan pengujian lokal.

Contoh

Penggunaan API yang direkomendasikan adalah menentukan pemantau memori global yang mengambil sampel penggunaan memori seluruh halaman web dan mengirimkan hasilnya ke server untuk digabungkan dan dianalisis. Cara termudah adalah mengambil sampel secara berkala, misalnya setiap M menit. Namun, hal ini menimbulkan bias pada data karena puncak memori dapat terjadi di antara sampel.

Contoh berikut menunjukkan cara melakukan pengukuran memori yang tidak bias menggunakan proses Poisson, yang menjamin bahwa sampel memiliki kemungkinan yang sama untuk terjadi pada titik waktu mana pun.

Pertama, tentukan fungsi yang menjadwalkan pengukuran memori berikutnya menggunakan setTimeout() dengan interval acak.

function scheduleMeasurement() {
  // Check measurement API is available.
  if (!window.crossOriginIsolated) {
    console.log('performance.measureUserAgentSpecificMemory() is only available in cross-origin-isolated pages');
    console.log('See https://web.dev/coop-coep/ to learn more')
    return;
  }
  if (!performance.measureUserAgentSpecificMemory) {
    console.log('performance.measureUserAgentSpecificMemory() is not available in this browser');
    return;
  }
  const interval = measurementInterval();
  console.log(`Running next memory measurement in ${Math.round(interval / 1000)} seconds`);
  setTimeout(performMeasurement, interval);
}

Fungsi measurementInterval() menghitung interval acak dalam milidetik sehingga rata-rata ada satu pengukuran setiap lima menit. Lihat Distribusi eksponensial jika Anda tertarik dengan matematika di balik fungsi tersebut.

function measurementInterval() {
  const MEAN_INTERVAL_IN_MS = 5 * 60 * 1000;
  return -Math.log(Math.random()) * MEAN_INTERVAL_IN_MS;
}

Terakhir, fungsi performMeasurement() asinkron memanggil API, mencatat hasilnya, dan menjadwalkan pengukuran berikutnya.

async function performMeasurement() {
  // 1. Invoke performance.measureUserAgentSpecificMemory().
  let result;
  try {
    result = await performance.measureUserAgentSpecificMemory();
  } catch (error) {
    if (error instanceof DOMException && error.name === 'SecurityError') {
      console.log('The context is not secure.');
      return;
    }
    // Rethrow other errors.
    throw error;
  }
  // 2. Record the result.
  console.log('Memory usage:', result);
  // 3. Schedule the next measurement.
  scheduleMeasurement();
}

Terakhir, mulai pengukuran.

// Start measurements.
scheduleMeasurement();

Hasilnya mungkin terlihat seperti berikut:

// Console output:
{
  bytes: 60_100_000,
  breakdown: [
    {
      bytes: 40_000_000,
      attribution: [{
        url: 'https://example.com/',
        scope: 'Window',
      }],
      types: ['JavaScript']
    },

    {
      bytes: 20_000_000,
      attribution: [{
          url: 'https://example.com/iframe',
          container: {
            id: 'iframe-id-attribute',
            src: '/iframe',
          },
          scope: 'Window',
      }],
      types: ['JavaScript']
    },

    {
      bytes: 100_000,
      attribution: [],
      types: ['DOM']
    },
  ],
}

Estimasi total penggunaan memori ditampilkan di kolom bytes. Nilai ini sangat bergantung pada implementasi dan tidak dapat dibandingkan di berbagai browser. Bahkan, mungkin berubah antara versi yang berbeda dari browser yang sama. Nilai ini mencakup memori JavaScript dan DOM dari semua iframe, jendela terkait, dan pekerja web dalam proses saat ini.

Daftar breakdown memberikan informasi lebih lanjut tentang memori yang digunakan. Setiap entri menjelaskan beberapa bagian memori dan mengatribusikannya ke sekumpulan jendela, iframe, dan worker yang diidentifikasi oleh URL. Kolom types mencantumkan jenis memori khusus implementasi yang terkait dengan memori.

Penting untuk memperlakukan semua daftar secara umum dan tidak melakukan hardcode asumsi berdasarkan browser tertentu. Misalnya, beberapa browser mungkin menampilkan breakdown kosong atau attribution kosong. Browser lain mungkin menampilkan beberapa entri di attribution yang menunjukkan bahwa browser tersebut tidak dapat membedakan entri mana yang memiliki memori.

Masukan

Web Performance Community Group dan tim Chrome ingin mendengar pendapat dan pengalaman Anda terkait performance.measureUserAgentSpecificMemory().

Beri tahu kami tentang desain API

Apakah ada sesuatu pada API yang tidak berfungsi seperti yang diharapkan? Atau, apakah ada properti yang tidak ada yang Anda perlukan untuk menerapkan ide Anda? Laporkan masalah spesifikasi di repo GitHub performance.measureUserAgentSpecificMemory() atau tambahkan pendapat Anda ke masalah yang ada.

Melaporkan masalah terkait penerapan

Apakah Anda menemukan bug pada penerapan Chrome? Atau apakah implementasinya berbeda dari spesifikasi? Laporkan bug di new.crbug.com. Pastikan untuk menyertakan detail sebanyak mungkin, memberikan petunjuk sederhana untuk mereproduksi bug, dan menetapkan Components ke Blink>PerformanceAPIs.

Tunjukkan dukungan

Apakah Anda berencana menggunakan performance.measureUserAgentSpecificMemory()? Dukungan publik Anda membantu tim Chrome memprioritaskan fitur dan menunjukkan kepada vendor browser lain betapa pentingnya mendukung fitur tersebut. Kirim tweet ke @ChromiumDev dan beri tahu kami di mana dan bagaimana Anda menggunakannya.

Link bermanfaat

• Penjelasan
• Bug pelacakan
• Entri ChromeStatus.com
• Perubahan sejak API Uji Coba Origin
• Uji Coba Origin yang Telah Selesai

Ucapan terima kasih

Terima kasih banyak kepada Domenic Denicola, Yoav Weiss, Mathias Bynens atas peninjauan desain API, dan Dominik Inführ, Hannes Payer, Kentaro Hara, Michael Lippautz atas peninjauan kode di Chrome. Saya juga berterima kasih kepada Per Parker, Philipp Weis, Olga Belomestnykh, Matthew Bolohan, dan Neil Mckay karena telah memberikan masukan pengguna yang berharga yang sangat meningkatkan kualitas API.