前端埋点全解及埋点SDK实现方式

一、什么是埋点

所谓“埋点”，是数据采集领域（尤其是用户行为数据采集领域）的术语，指的是针对特定用户行为或事件进行捕获、处理和发送的相关技术及其实施过程。比如用户某个icon点击次数、观看某个视频的时长等等。
埋点的技术实质，是先监听软件应用运行过程中的事件，当需要关注的事件发生时进行判断和捕获。埋点需要在特定的时机来收集数据，然后上报给服务端进行分析

二、为什么需要埋点

数据生产-》数据采集-》数据处理-》数据分析挖掘-》数据驱动/用户反馈-》产品优化/迭代
上述是整个数据从产生到最终作用于产品优化上的过程。埋点是整个流程的开始点，终端提供商在收集到埋点数据之后，通过大数据处理、数据统计、数据分析、数据挖掘等加工处理，可以得到衡量产品状态的一些基本指标，比如活跃、留存、新增等大盘数据，从而洞察产品的状态，随着数据挖掘等技术的兴起，埋点采集到的数据在以下方面的作用也越来越凸显。

三、如何去埋点

一般情况下，主要有3类埋点：展现埋点 + 曝光埋点 + 交互埋点。
1、展现埋点
定义展现其实是一个服务端的触发。服务端被触发后，用户侧将会展现什么内容，展现埋点需要记录的是页面展现的内容信息，即服务端下发的内容是什么（这些东西一定是当前页面主要内容，不包含一些交互信息）。
2、曝光埋点
哪些下发的内容被用户实际看到了。和展现埋点类似，由于屏幕有限，但内容可以无限。哪些内容被用户侧实际看到（曝光），需要记录的是单个“内容”被看到。一系列被下发的内容，可以触发多次曝光埋点。
3、交互埋点
交互埋点表明的是功能/内容被用户“点击”了。从埋点时机来说，这个是展现 & 曝光的下游。记录对于我们提供的“服务”的“消费”情况。比如，一个页面，用户可以点击，那么我们需要记录相应的交互动作埋点；比如，一个视频可以点赞，我们也可以记录交互埋点；比如，一个视频可以播放暂停，我们也可以记录消费埋点。总体来说，就是，我们要记录被看到的可交互功能/信息的“消费”数据。

四、埋点记录

关于埋点记录需要明确记录两个信息：点位信息、点位映射。
点位信息：明确每个业务事件下的具体的参数信息，包含公共参数、业务参数。
点位映射：每个埋点对应的业务含义。

五、前端监控

一般来讲一个成熟的产品，运营与产品团队需要关注用户在产品内的行为记录，通过用户的行为记录来优化产品，研发与测试团队则需要关注产品的性能以及异常，确保产品的性能体验以及安全迭代。

前端监控一般也分为三大类：

5.1 数据监控（监控用户行为）

●PV/UV: PV(page view)：即页面浏览量或点击量；UV：指访问某个站点或点击某条新闻的不同 IP 地址的人数
●用户在每一个页面的停留时间
●用户通过什么入口来访问该网页
●用户在相应的页面中触发的行为，等...
统计这些数据是有意义的，比如我们知道了用户来源的渠道，可以促进产品的推广，知道用户在每一个页面停留的时间，可以针对停留较长的页面，增加广告推送等等。

5.2 性能监控（监控页面性能）

●不同用户，不同机型和不同系统下的首屏加载时间
●白屏时间
●http 等请求的响应时间
●静态资源整体下载时间
●页面渲染时间
●页面交互动画完成时间，等...
这些性能监控的结果，可以展示前端性能的好坏，根据性能监测的结果可以进一步的去优化前端性能，尽可能的提高用户体验。

5.3 异常监控（监控产品、系统异常）

及时的上报异常情况，可以避免线上故障的发上。虽然大部分异常可以通过 try catch 的方式捕获，但是比如内存泄漏以及其他偶现的异常难以捕获。常见的需要监控的异常包括：
●Javascript 的异常监控
●样式丢失的异常监控

六、埋点上报

实现前端监控，第一步肯定是将我们要监控的事项（数据）给收集起来，再提交给后台进行入库，最后再给数据分析组进行数据分析，最后处理好的数据再同步给运营或者是产品。数据收集的丰富性和准确性会直接影响到我们做前端监控的质量，因为我们会以此为基础，为产品的未来发展指引方向。
现在常见的埋点上报方法有三种：手动埋点、可视化埋点、无埋点

6.1 手动埋点

手动埋点，也叫代码埋点，即纯手动写代码，调用埋点 SDK 的函数，在需要埋点的业务逻辑功能位置调用接口，上报埋点数据，像**[友盟]、[百度统计]**等第三方数据统计服务商大都采用这种方案。手动埋点让使用者可以方便地设置自定义属性、自定义事件；所以当你需要深入下钻，并精细化自定义分析时，比较适合使用手动埋点。
手动埋点的缺陷就是，项目工程量大，需要埋点的位置太多，而且需要产品开发运营之间相互反复沟通，容易出现手动差错，如果错误，重新埋点的成本也很高。

6.2 可视化埋点

通过可视化交互的手段，代替上述的代码埋点。将业务代码和埋点代码分离，提供一个可视化交互的页面，输入为业务代码，通过这个可视化系统，可以在业务代码中自定义的增加埋点事件等等，最后输出的代码耦合了业务代码和埋点代码。
可视化埋点的缺陷就是可以埋点的控件有限，不能手动定制。

6.3 无埋点

无埋点则是前端自动采集全部事件，上报埋点数据，由后端来过滤和计算出有用的数据。优点是前端只要一次加载埋点脚本，缺点是流量和采集的数据过于庞大，服务器性能压力山大。
佳佳
HTML
COBUB
PHP
无码埋点

七、SDK实现

数据收集以及数据上报的方式都有了，那么就可以开始实现SDK了，这里先以单文件（非工程化）进行实现

7.1 非工程化

// JS 完整代码部分
(function (e) {function wrap(event) {const fun = history[event];return function () {const res = fun.apply(this, arguments);const e = new Event(event);window.dispatchEvent(e);return res;};}class TrackingDemo {constructor(options = {}) {// 重写 pushState、replaceStatewindow.history.pushState = wrap("pushState");window.history.replaceState = wrap("replaceState");// 上报地址this.reportUrl = options.reportUrl || "";this.sdkVersion = "1.0.0";this._eventList = ["click", "dblclick", "mouseout", "mouseover"];this._dulation = {startTime: 0,value: 0,};this._initJSError();// 初始化事件数据收集this._initEventHandler();// 初始化PV统计this._initPV();this._initPageDulation();}setUserId(uid) {this.uid = uid;}_initEventHandler() {this._eventList.forEach((event) => {window.addEventListener(event, (e) => {const target = e.target;const reportKey = target.getAttribute("report-key");if (reportKey) {this._report("event", {tagName: e.target.nodeName,tagText: e.target.innerText,event,});}});});}_initPV() {window.addEventListener("pushState", (e) => {this._report("pv", {type: "pushState",referrer: document.referrer,});});window.addEventListener("replaceState", (e) => {this._report("pv", {type: "replaceState",referrer: document.referrer,});});window.addEventListener("hashchange", () => {this._report("pv", {type: "hashchange",referrer: document.referrer,});});}_initPageDulation() {let self = this;function initDulation() {const time = new Date().getTime();self._dulation.value = time - self._dulation.startTime;self._report("dulation", {...self._dulation,});self._dulation.startTime = time;self._dulation.value = 0;}// 首次进入页面window.addEventListener("load", () => {// 记录时间const time = new Date().getTime();this._dulation.startTime = time;});// 单页应用页面跳转(触发 replaceState)window.addEventListener("replaceState", () => {initDulation();});// 单页应用页面跳转(触发 pushState)window.addEventListener("pushState", () => {initDulation();});// 非单页应用跳转触发 popstatewindow.addEventListener("popstate", () => {initDulation();});// 页面没有任何跳转, 直接关闭页面的情况window.addEventListener("beforeunload", () => {initDulation();});}_initJSError() {window.addEventListener("error", (e) => {this._report("error", {message: e.message,});});window.addEventListener("unhandledrejection", (e) => {this._report("error", {message: e.reason,});});}// 用户可主动上报reportTracker(data) {this._report("custom", data);}_getPageInfo() {const { width, height } = window.screen;const { userAgent } = navigator;return {uid: this.uid,title: document.title,url: window.location.href,time: new Date().getTime(),ua: userAgent,screen: `${width}x${height}`,};}_report(type, data) {const reportData = {...this._getPageInfo(),type,data,sdk: this.sdkVersion,};if (navigator.sendBeacon) {navigator.sendBeacon(this.reportUrl, JSON.stringify(reportData));} else {const imgReq = new Image();imgReq.src = `${this.reportUrl}?params=${JSON.stringify(reportData)}&t=${new Date().getTime()}`;}}}e.TrackingDemo = TrackingDemo;
})(window);
// HTML 代码部分
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head><meta charset="UTF-8"><meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge"><meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0"><title>Document</title>
</head>
<body><button report-key="button">按钮</button>
</body>
<script src="./tackerDemo.js"></script>
<script>const trackingDemo = new TrackingDemo()
</script>
</html>

实现方式就是将此文中 数据收集 部分的代码整合成一个类。

7.2 工程化

如果项目是模块化开发的话，就需要打包工具进行打包，以便支持esm、cjs和umd三种方式，同时工程化还便于维护。

这里使用rollup进行打包，以及使用typescript进行类型约束。

GitHub - GaLiDunGuide/TrackerDemo

7.3 发布NPM包

"files": ["dist"],  // 发布 npm 时需要上传的目录
"main": "dist/index.cjs.js",
"module": "dist/index.esm.js",
"browser": "dist/index.js",

八、为什么都用GIF来做埋点？

向服务器端上报数据，可以通过请求接口，请求普通文件，或者请求图片资源的方式进行。只要能上报数据，无论是请求GIF文件还是请求js文件或者是调用页面接口，服务器端其实并不关心具体的上报方式。那为什么所有系统都统一使用了请求GIF图片的方式上报数据呢？
●防止跨域
一般而言，打点域名都不是当前域名，所以所有的接口请求都会构成跨域。而跨域请求很容易出现由于配置不当被浏览器拦截并报错，这是不能接受的。但图片的src属性并不会跨域，并且同样可以发起请求。（排除接口上报）
●防止阻塞页面加载，影响用户体验
通常，创建资源节点后只有将对象注入到浏览器DOM树后，浏览器才会实际发送资源请求。反复操作DOM不仅会引发性能问题，而且载入js/css资源还会阻塞页面渲染，影响用户体验。
但是图片请求例外。构造图片打点不仅不用插入DOM，只要在js中new出Image对象就能发起请求，而且还没有阻塞问题，在没有js的浏览器环境中也能通过img标签正常打点，这是其他类型的资源请求所做不到的。（排除文件方式）
●相比PNG/JPG，GIF的体积最小
最小的BMP文件需要74个字节，PNG需要67个字节，而合法的GIF，只需要43个字节。
同样的响应，GIF可以比BMP节约41%的流量，比PNG节约35%的流量。
并且大多采用的是1*1像素的透明GIF来上报
1x1像素是最小的合法图片。而且，因为是通过图片打点，所以图片最好是透明的，这样一来不会影响页面本身展示效果，二者表示图片透明只要使用一个二进制位标记图片是透明色即可，不用存储色彩空间数据，可以节约体积。