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Day379:如果让你来实现一个前端监控系统,应该考虑什么?如何去实现? #1214

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Genzhen commented 3 years ago

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一、为什么要做前端监控

二、前端数据分类

前端的数据其实有很多,从大众普遍关注的 PV、UV、广告点击量,到客户端的网络环境、登陆状态,再到浏览器、操作系统信息,最后到页面性能、JS 异常,这些数据都可以在前端收集到。

2.1 访问相关的数据

2.2 性能相关的数据

2.3 点击相关的数据

2.4 异常相关的数据

这里的异常是指 JS 的异常,用户的浏览器上报 JS 的 bug,这会极大地降低用户体验

2.5 其它数据

除了上面提到的 4 类基本的数据统计需求,我们当然还可以根据实际情况来定义一些其他的统计需求,如用户浏览器对 canvas 的支持程度, 再比如比较特殊的-用户进行轮播图翻页的次数,这些数据统计需求都是前端能够满足的,每一项统计的结果都体现了前端数据的价值

三、性能指标

四、前端监控目标(监控分类)

4.1 稳定性(stability)

4.2 用户体验(experience)

4.3 业务

五、前端监控流程

六、常见的埋点方案

6.1 代码埋点

6.2 可视化埋点

6.3 无痕埋点

七、编写监控采集脚本

7.1 监控错误

7.2 数据结构设计

let info = {
  title: "前端监控系统", // 页面标题
  url: "http://localhost:8080", // 页面url
  timestamp: "1212121212121212", // 访问时间戳
  userAgent: "chrome", // 用户浏览器类型
  kind: "stability", // 大类
  type: "error", // 小类
  errorType: "jsError", // 错误类型
  message: "uncaught TypeError:blablabla", // 错误详情
  filename: "http://localhost:8080/", // 访问的文件名
  position: "0:0", // 行列信息
  stack: "btn Click (http://localhost:8080)", // 堆栈信息
  selector: "HTML BODY #container .content INPUT", // 选择器
};
let info = {
  title: "前端监控系统", // 页面标题
  url: "http://localhost:8080", // 页面url
  timestamp: "1212121212121212", // 访问时间戳
  userAgent: "chrome", // 用户浏览器类型
  kind: "stability", // 大类
  type: "xhr", // 小类
  eventType: "load", // 事件类型
  pathname: "/success",
  status: "200-0k",
  duration: "5", // 持续时间
  response: "hahah", // 响应内容
  params: "参数", // 参数
};
let info = {
  title: "前端监控系统",
  url: "http://localhost:8080/",
  timestamp: "1239404040404044",
  userAgent: "chorme",
  kind: "stability",
  type: "blank",
  emptyPoints: "0", // 空白点
  screen: "2049 * 1152", // 分辨率
  viewPoint: "2048 * 994", // 视口
  selector: "HTML BODY #container", // 选择器
};

整体大致可以分四个阶段:信息采集、存储、分析、监控。

采集阶段:收集异常日志,先在本地做一定的处理,采取一定的方案上报到服务器。

存储阶段:后端接收前端上报的异常日志,经过一定处理,按照一定的存储方案存储。

分析阶段:分为机器自动分析和人工分析。机器自动分析,通过预设的条件和算法,对存储的日志信息进行统计和筛选,发现问题,触发报警。人工分析,通过提供一个可视化的数据面板,让系统用户可以看到具体的日志数据,根据信息,发现异常问题根源。

报警阶段:分为告警和预警。告警按照一定的级别自动报警,通过设定的渠道,按照一定的触发规则进行。预警则在异常发生前,提前预判,给出警告。

性能监控: 使用 Resource Timing API 和 Performance Timing API,可以计算许多重要的指标,比如页面性能统计的起始点时间、首屏时间等。

异常监控: 前端捕获异常分为全局捕获和局部捕获。局部捕获作为补充,对某些特殊情况进行捕获,但分散,不利于管理。所以,我会选择全局捕获的方式,即通过全局的接口,将捕获代码集中写在一个地方。具体在实现项目中,我应该会采用 badjs-report,它重写了 window.onerror 进行上报异常,无需编写任何捕获错误的代码。

前端埋点: 埋点的方案有手动埋点,即在需要监控的地方插入监控逻辑,但是工作量可能会很大;还有无埋点,前端自动采集全部事件,上报埋点数据,但是缺点是服务器压力会很大。我可能倾向于采用声明式埋点,将埋点代码和具体的业务逻辑解耦,只用关心需要埋点的控件,并且为这些控件声明需要的埋点数据即可,主要是为了降低埋点的成本吧。在 dom 元素上增添埋点信息,比如

// key表示埋点的唯一标识;act表示埋点方式
<button data-stat="{key:'buttonKey', act: 'click'}">埋点</button>

监控告警: 这里我认为最便捷、高效的方式,就是接入内部的告警组了吧,尤其是在阿里,似乎什么轮子都有,那可能需要考虑就是触发告警的阈值和时机了。

性能:使用 Performance API,可以得到许多重要的指标,如页面性能统计的起始点时间、首屏时间等

报错:使用 onerror 和 onunhandledrejection,甚至是 try catch

操作行为:对事件触发函数做 patch,或者添加特定的事件监听

PV/UV:利用浏览器存储方法或 Cookie、IP 等储存相应用户信息,随请求发送

设备信息:获取 navigator.userAgent

PV、UV 属于增长数字类型,可以用 Redis 等记录,如果有需要,定时入库。其他属于大量文字信息,可以用成熟的消息队列来消费。因为有大量写,所以可以考虑做读写分离。

技术难点:

可能整个系统比较复杂的就是如何高效合理的进行监控数据上传。除了异常报错信息本身,还需要记录用户操作日志,如果任何日志都立即上报,这无异于自造的 DDOS 攻击。那就需要考虑前端日志的存储,日志如何上传,上传前如何整理日志等问题。

前端在收集的过程中可能会影响用户体验。

后端对于收到的日志要使用合适的工具进行收集,数据量大时选择如何取舍。

可能会采取的方案