Puppeteer性能优化与执行速度提升

Puppeteer自身不会消耗太多资源，耗费资源的大户是Chromium Headless。所以需要理解Chromium运行的原理，才能方便优化。

Chromium消耗最多的资源是CPU，一是渲染需要大量计算，二是Dom的解析与渲染在不同的进程，进程间切换会给CPU造成压力（进程多了之后特别明显）。其次消耗最多的是内存，Chromium是以多进程的方式运行，一个页面会生成一个进程，一个进程占用30M左右的内存，大致估算1000个请求占用30G内存，在并发高的时候内存瓶颈最先显现。

优化最终会落在内存和CPU上（所有软件的优化最终都要落到这里），通常来说因为并发造成的瓶颈需要优化内存，计算速度慢的问题要优化CPU。使用Puppeteer的用户多半会更关心计算速度，所以下面我们谈谈如何优化Puppeteer的计算速度。

优化Chromium启动项

通过查看Chromium启动时都有哪些参数可以配置，能找到大部分线索，因为Chromium这种顶级的开源产品，文档与接口都是非常清晰的，肯定可以找到相关配置项来定制启动方式。Chromium 启动参数列表

我们需要找到下面几种配置来提升速度：

1. 如果将Dom解析和渲染放到同一进程，肯定能提升时间（进程上下文切换的时间）。对应的配置是 ​single-process​
2. 部分功能disable掉，比如GPU、Sandbox、插件等，减少内存的使用和相关计算。
3. 如果启动Chromium时能绑定到某个CPU核上也能提升速度（单核上进行进程切换耗费的时间更少）。可惜没有找到对应的配置，官方文档写的是Chromium启动时会自动绑定CPU大核（ARM架构的CPU通常有大小核之分），依此推测Chromium启动时是会绑核的。（此处我并未验证）

最后配置如下：

const browser = await puppeteer.launch(
{
    headless:true,
    args: [
        ‘–disable-gpu’,
        ‘–disable-dev-shm-usage’,
        ‘–disable-setuid-sandbox’,
        ‘–no-first-run’,
        ‘–no-sandbox’,
        ‘–no-zygote’,
        ‘–single-process’
    ]
});
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Chromium 启动参数列表 文档中的配置项都可以尝试看看，我没有对所有选项做测试，但可以肯定存在某些选项能提升Chromium速度。

优化Chromium执行流程

接下来我们再单独优化Chromium对应的页面。我之前的文章中提过，如果每次请求都启动Chromium，再打开tab页，请求结束后再关闭tab页与浏览器。流程大致如下：

请求到达->启动Chromium->打开tab页->运行代码->关闭tab页->关闭Chromium->返回数据

真正运行代码的只是tab页面，理论上启动一个Chromium程序能运行成千上万的tab页，可不可以复用Chromium每次只打开一个tab页然后关闭呢？当然是可以的，Puppeteer提供了​puppeteer.connect()​ 方法，可以连接到当前打开的浏览器。流程如下：

请求到达->连接Chromium->打开tab页->运行代码->关闭tab页->返回数据

代码如下：

const MAX_WSE = 4;  //启动几个浏览器 
let WSE_LIST = []; //存储browserWSEndpoint列表
init();
app.get('/', function (req, res) {
    let tmp = Math.floor(Math.random()* MAX_WSE);
    (async () => {
        let browserWSEndpoint = WSE_LIST[tmp];
        const browser = await puppeteer.connect({browserWSEndpoint});
        const page = await browser.newPage();
        await page.goto('file://code/screen/index.html');
        await page.setViewport({
            width: 600,
            height: 400
        });                
        await page.screenshot({path: 'example.png'});
        await page.close();
        res.send('Hello World!');
    })();
});

function init(){
    (async () => {
        for(var i=0;itrue,
                args: [
                '--disable-gpu',
                '--disable-dev-shm-usage',
                '--disable-setuid-sandbox',
                '--no-first-run',
                '--no-sandbox',
                '--no-zygote',
                '--single-process'
            ]});
            browserWSEndpoint = await browser.wsEndpoint();
            WSE_LIST[i] = browserWSEndpoint;
        }
        console.log(WSE_LIST);
    })();        
}
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利用cluster优化Puppeteer

通常情况下我们会使用 ​.map()​ 搭配 ​Promise.all()​ 的方式并行处理异步，但是在使用​Puppeteer​批量截图时发现​Promise.all​会打开多个浏览器，导致机器性能急剧下降。

​Promise.all()​ 并行处理

利用 ​Reduce​ 是多个​Promise​顺序执行

await tasks.reduce((sequence, url, idx) => {
  return sequence.then(() => {
    // doAnalyze 是个异步函数
    return doAnalyze(url, idx);
  });
}, Promise.resolve())
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场景：有40个URL，需要获取每个博客的首页截图

• 如果是​Promise.all()​，程序启动会同时打开20+的chromium浏览器，导致机器卡死。
• 使用​reduce​缓解了压力，但没充分利用多核性能
• 参入​Cluster​

// cluster_index.js 入口文件
const cluster = require('cluster');

(async () => {
  let run;
  if (cluster.isMaster) {
    run = require('./cluster_master');
  } else {
    run = require('./cluster_worker');
  }
  try {
    await run();
  } catch (e) {
    // 追踪函数的调用轨迹
    console.trace(e);
  }
})();
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// cluster_master.js master进程分配任务

const cluster = require('cluster');
const numCPUs = require('os').cpus().length;

// 处理的任务列表
let arr = [
  'https://github.com/guoguoya',
  'http://www.52cik.com',
  'http://zhalice.com',
  'https://www.yzqroom.cn',
  'http://zxh.name',
  'https://fogdong.github.io/',
  'http://github.com/elsieyin',
  'https://summer.tlb058.com',
  'https://skymon4.cn',
  'http://www.jiweiqing.cn',
  'http://effect.im',
  'http://dingkewz.com',
  'http://xcdh.me',
  'http://d2g.io',
  'http://codingdemon.com',
  'http://blog.leanote.com/dujuncheng',
  'http://niexiaotao.com',
  'http://zhengchengwen.com',
  'http://blog.tophefei.com',
  'https://zh-rocco.github.io',
  'http://wangyn.net',
  'http://dscdtc.ml',
  'http://jweboy.github.io',
  'http://www.wenghaoping.com',
  'http://zhoujingchao.github.io',
  'http://kyriejoshua.github.io/jo.github.io/',
  'http://www.withyoufriends.com',
  'http://if2er.com',
  'https://github.com/zhou-yg',
  'http://github/suoutsky',
  'http://richardsleet.github.io',
  'http://www.89io.com',
  'https://guoshencheng.com',
  'http://www.landluck.com.cn',
  'http://www.89io.com',
  'http://myoungxue.top',
  'https://github.com/Wangszzju',
  'http://www.hacke2.cn',
  'https://github.com/enochjs',
  'https://i.jakeyu.top',
  'http://muyunyun.cn',
];

module.exports = async () => {
  // 每个 CPU 分配 N 个任务
  const n = Math.floor(arr.length / numCPUs);
  // 未分配的余数
  const remainder = arr.length % numCPUs;

  for (let i = 1; i <= numCPUs; i += 1) {
    const tasks = arr.splice(0, n + (i > remainder ? 0 : 1));
    // 将任务编号传递到 Cluster 内启动
    cluster.fork({ tasks: JSON.stringify(tasks) });
  }
  cluster.on('exit', (worker) => {
    console.log(`worker #${worker.id} PID:${worker.process.pid} died`);
  });
  cluster.on('error', (err) => {
    console.log(`worker #${worker.id} PID ERROR: `, err);
  });
};
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// cluster_worker.js worker进程 完成任务

const cluster = require('cluster');
const puppeteer = require('puppeteer');

// 禁止直接启动
if (cluster.isMaster) {
  console.log('----', cluster.worker.id)
  process.exit(0);
}

module.exports = async () => {
  const env = process.env.tasks;
  let tasks = [];
  if (/^\[.*\]$/.test(env)) {
    tasks = JSON.parse(env);
  }
  if (tasks.length === 0) {
    console.log('????', tasks)
    // 非法启动, 释放进程资源
    process.exit(0);
  }
  console.log(`worker #${cluster.worker.id} PID:${process.pid} Start`);
  await tasks.reduce((sequence, url, idx) => {
    return sequence.then(() => {
      return doAnalyze(url, idx);
    });
  }, Promise.resolve())

  console.log(cluster.worker.id + ' 顺利完成');
  process.exit(0);
};

async function doAnalyze(url, i) {
  try {
    const browser = await (puppeteer.launch({
      // 若是手动下载的chromium需要指定chromium地址, 默认引用地址为 /项目目录/node_modules/puppeteer/.local-chromium/
      // executablePath: '/Users/huqiyang/Documents/project/z/chromium/Chromium.app/Contents/MacOS/Chromium',
      //设置超时时间
      timeout: 30000,
      //如果是访问https页面 此属性会忽略https错误
      ignoreHTTPSErrors: true,
      // 打开开发者工具, 当此值为true时, headless总为false
      devtools: false,
      // 关闭headless模式, 会打开浏览器
      headless: false
    }));
    const page = await browser.newPage();
    await page.setViewport({width: 1920, height: 1080});
    await page.goto(url);
    await page.waitFor(4000);
    console.log(cluster.worker.id, url, i, '截图中...');
    await page.screenshot({
      path: `./img_cluster/${cluster.worker.id}-${i}.png`,
      // path: '3.png',
      type: 'png',
      // quality: 100, 只对jpg有效
      // fullPage: true,
      // 指定区域截图，clip和fullPage两者只能设置一个
      // clip: {
      //   x: 0,
      //   y: 0,
      //   width: 1920,
      //   height: 600
      // }
    });
    browser.close();
  } catch (error) {
    console.log(cluster.worker.id, url, i)
    console.log(error)
  }
};
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多个page轮询与多个browser轮询

为了性能，现有解决方案是初始化若干个browser，请求打过来时，直接在browserList中取一个browser实例使用。 作为对比，可以参考初始化一个browser，预先打开若干个page，请求打过来时，直接在pageList中取一个page实例使用。

参考文章：

Puppeteer性能优化与执行速度提升 利用cluster优化Puppeteer

转载于:https://juejin.im/post/5ce53c786fb9a07f014ecbcd