Leistungsmetriken für Webanwendungen: Was sie sind und warum sie wichtig sind

Neben der grundlegenden Wartung der Website müssen Sie auch die Leistungsmetriken von Webanwendungen im Auge behalten. Diese wichtigen Kennzahlen zur Anwendungsleistung helfen Ihnen, den Überblick darüber zu behalten, was auf Ihrer Website passiert, sowohl im technischen Sinne als auch im Hinblick auf die Benutzererfahrung.

Welche Leistungsmetriken sollten Sie also in Ihrer Webanwendung verfolgen? In diesem Artikel möchten wir mehr Licht auf die Kennzahlen werfen, auf die Sie sich konzentrieren müssen, und wertvolle Tipps besprechen, die Ihnen dabei helfen, diese zu verbessern.

Was sind eigentlich Leistungsmetriken in Webanwendungen?

Leistungsmetriken für Webanwendungen sind Indikatoren, die Ihnen dabei helfen, die Leistung Ihrer Software zu verfolgen und zu messen. Bezüglich der Leistung können Sie verschiedene Aspekte im Auge behalten, von der Benutzererfahrung bis hin zu Zuverlässigkeit und Reaktionsfähigkeit, aber auch vieles mehr.

Auf den ersten Blick klingt das ziemlich offensichtlich, oder? Doch warum sind sie so wichtig, dass sie einen eigenen Blogbeitrag verdienen?

Zunächst stellen Leistungsmetriken bei Webanwendung sicher, dass Entwicklungsdienstle besagter Webanwendungen auf höchstem Niveau funktionieren, stellen aber auch sicher, dass Ihr Team alle Probleme mit der Plattform zeitnah und proaktiv angeht. Dies ist besonders wichtig, wenn die Anwendung das alleinige Herzstück Ihres gesamten Unternehmens ist.

Die kontinuierliche Überwachung dieser Kennzahlen hilft Ihnen und Ihrem Team:

• Identifizieren Sie Fehler und beheben Sie sie, bevor sie sich negativ auf das Benutzererlebnis auswirken
• Vermeiden Sie Ausfallzeiten
• Sorgen Sie für eine optimale Anwendungsleistung
• Halten Sie die Benutzerzufriedenheit hoch
• Fördern Sie mehr Wachstum und ermöglichen Sie eine schnellere Geschäftsskalierung.

Dennoch ist es auch wichtig, sich daran zu erinnern, dass die Überwachung jeder einzelnen Leistungsmetrik kontraproduktiv sein kann, da sie zu viele Ressourcen und Zeit in Anspruch nimmt. Aus diesem Grund ist es wichtig, sich auf die richtigen Leistungskennzahlen für Web-Apps zu konzentrieren, um die Grundlagen für den Besitz einer optimalen, geschäftsorientierten Plattform im Internet zu verstehen.

Wichtige Kennzahlen zur Anwendungsleistung

Was sind also die wichtigsten Kennzahlen, die Sie messen möchten? Hier ist ein Überblick über die hilfreichsten Erkenntnisse, die Sie im Auge behalten sollten.

Apdex-Scores und Benutzerzufriedenheit

Der Apdex-Score oder Anwendungsleistungsindex ist zum Standard für die Messung der relativen Leistung einer Anwendung geworden.

Der Score definiert eine Zieldauer für eine bestimmte Webanfrage oder Transaktion. Diese Transaktionen werden in erfüllte (schnell), akzeptierte (langsame), übermäßig langsame und erfolglose Anfragen kategorisiert. Anschließend wird eine grundlegende mathematische Formel verwendet, um eine Punktzahl im Bereich von 0 bis 1 zu generieren.

Vereinfacht ausgedrückt misst der Score die Antwortzeiten, vergleicht sie mit vordefinierten Schwellenwerten und kategorisiert sie in unbefriedigende und zufriedenstellende Antwortzeiten.

Wenn Sie beispielsweise einen definierten Schwellenwert von T haben und jede Reaktion, die innerhalb oder weniger als T durchgeführt wurde, ist eine zufriedenstellende Reaktion. Als unbefriedigend gelten hingegen diejenigen Antworten, die länger gedauert haben.

Genauer gesagt definiert der Apdex-Score drei verschiedene Benutzertypen basierend auf der Zufriedenheit. Diese sind folgende:

• Satisfied: Hohe Reaktionsfähigkeit
• Tolerating: Langsame, aber erwartbare Reaktionsfähigkeit
• Frustrated: Inakzeptable Reaktionsfähigkeit.

Fehlerraten

Fehler sind das Letzte, was Sie und Ihre Benutzer sehen möchten. Auch wenn es durch die fortschrittliche Entwicklung von Web-Apps aber auch anderer Aspekte gelungen ist, eine Vielzahl von Problemen zu beseitigen, gibt es immer noch drei potenziell gefährliche Fehler, die Sie berücksichtigen müssen:

• Protokollierte Ausnahmen: Dies ist die Anzahl der protokollierten und nicht behandelten Anwendungsfehler.
• HTTP-Fehler: Dies sind die Webanfragen, die letztendlich als Fehler endeten.
• Ausgelöste Ausnahmen: Dies ist die Anzahl aller ausgelösten Ausnahmen.

Im letzteren Fall ist es nicht ungewöhnlich, dass sogar Tausende von ignorierten und ausgelösten App-Ausnahmen angezeigt werden. Diese ausgeblendeten Ausnahmen können jedoch zu mehreren Leistungsproblemen führen.

Denken Sie daran, dass plötzliche Spikes bei diesen Fehlern normalerweise darauf hindeuten, dass bald ein schwerwiegender Fehler auftreten kann. Durch die Überwachung dieser Raten können Sie in Echtzeit sehen, wie oft Ihre App ausfällt. Indem Sie Fehler im Auge behalten erhöhen Sie die Möglichkeit, Unerwünschtes rechtzeitig zu beheben, bevor es sich zu einem schwerwiegenderen Problem entwickelt und die gesamte Plattform potenziell zum Absturz bringt.

Durchschnittliche Reaktionszeit

Sie können Ihre durchschnittliche Antwortzeit berechnen, indem Sie die Zeit aller Anfragen mitteln, die Ihre Website in einem vordefinierten Zeitraum erhält. Eine niedrige durchschnittliche Antwortzeit bedeutet, dass Ihre Plattform optimal funktioniert, da der Server weniger Zeit benötigt, um auf jede Eingabe oder Anfrage zu antworten.

Einige Experten raten jedoch möglicherweise, dass Besityer von Websites weniger Zeit mit der Berechnung der durchschnittlichen Antwortzeiten verbringen, um die Gesamtleistung zu messen, und sich mehr auf die Apdex-Scores ihrer Website verlassen sollten, um Einblicke in die Gesamtleistung zu erhalten. Das bedeutet jedoch nicht, dass man die Bedeutung von Durchschnittswerten völlig außer Acht lassen sollte.

Sicherheitsrisiken

Sicherheit ist zu einem integralen Bestandteil der Webentwicklung geworden. Heutzutage müssen Websitebesitzer sicherstellen, dass die Anwendung, die Daten auf der Website und die Benutzerinformationen im digitalen Bereich sicher sind.

Um die Gesamtleistung zu verbessern, stellen Sie jedoch sicher, dass Sie die neuesten Sicherheitsprotokolle verwenden und ermitteln Sie auch, wie viel von Ihrem System unsicher oder sogar offengelegt ist. Um entsprechende Sicherheit zu gewährleisten, sollten Sie natürlich auch einen Notfallplan haben, falls bestimmte Sicherheitslücken entdeckt werden.

Denken Sie daran, dass Sicherheit einen wesentlicher Bestandteil der gesamten Erfahrung und Zufriedenheit der Benutzer darstellt. Besucher möchten ihre sensiblen Daten sicher aufbewahren. Das bedeutet, dass sie wahrscheinlich keine Anmeldeinformationen, persönlichen Informationen oder Finanzdaten auf Ihrer Website hinterlassen, wenn sie diese für unsicher halten.

Darüber hinaus kann ein massiver Datenschutzverstoß zu massiven Rückschlägen führen und die Glaubwürdigkeit Ihres Unternehmens stark beeinträchtigen, sodass es schwierig (oder sogar unmöglich) ist, sich davon zu erholen.

Verfügbarkeit der Anwendung

Eine weitere Messgröße für die App-Leistung, die Unternehmen normalerweise verfolgen, ist die Anwendungsverfügbarkeit. Das bedeutet, dass gemessen und überwacht wird, ob Ihre App online verfügbar ist. Tatsächlich verwenden mehrere Unternehmen diese Metrik für SLA oder Betriebszeit für Service-Level-Agreements.

Der einfachste Weg, dies zu messen, ist die Planung einer einfachen HTTP-Prüfung. Andererseits bieten einige Unternehmen Dienste an, die auch Statuscodes, Reaktionszeitüberwachung und mehr überwachen.

Anforderung von Rates 

Der Erfolg Ihrer App hängt auch davon ab, wie viel Traffic sie erhält. Meistens werden auch andere Leistungsmetriken direkt von Verkehrsrückgängen und A nstiegen beeinflusst.

Die Verfolgung der Anfrageraten kann eine fantastische Möglichkeit sein, nach Inaktivitätsspitzen zu suchen, die oft auf einen einfachen Fehler oder sogar ein schwerwiegenderes Problem hinweisen können, das sofortiger Aufmerksamkeit bedarf. Andererseits kann es Ihnen helfen, die grundlegende Dynamik Ihrer App zu verstehen, wenn Sie sich einen besseren Überblick über die Anforderungsraten Ihrer App verschaffen.

Darüber hinaus möchten Sie möglicherweise auch die Anfragen pro Minute im Auge behalten. Wenn Sie diese verfolgen, können Sie besser verstehen, wie Ihr Server unter verschiedenen Umständen funktioniert. In diesem Sinne sollten Sie auch die Bytes pro Anfrage oder die Datenmenge verfolgen, die Ihre App während dieser Anfragen verarbeiten muss. In einigen Fällen erhält die App möglicherweise mehr Anfragen, als sie effektiv verarbeiten kann, was die Gesamtleistung der App beeinträchtigen kann.

CPU- und Speichernutzung

Wenn Sie mit einer hohen Server-CPU-Auslastung zu tun haben, werden Sie höchstwahrscheinlich auch mit anderen App-Leistungsmetriken auf Probleme stoßen. Die Überwachung der Server- und Anwendungs-CPUs ist unerlässlich, um sicherzustellen, dass alles reibungslos läuft.

Warum? Weil eine hohe CPU-Auslastung die Reaktionsfähigkeit der App beeinträchtigt. Eine hohe CPU-Auslastung bedeutet auch, dass die App langsam ist, d. h. viel zu viel Zeit mit der Berechnung verbringt, was die Reaktionsfähigkeit beeinträchtigt. Spikes können auch darauf hinweisen, dass die CPU ihren Schwellenwert erreicht hat.

Glücklicherweise gibt es mehrere App-Überwachungstools, die die CPU-Auslastung verfolgen und regelmäßig Warnungen ausgeben. Experten empfehlen in der Regel, diese Tools pro Server auszuführen, in einigen Fällen können sie jedoch für einzeln bereitgestellte Instanzen Ihrer Apps nützlich sein.

Die Speichernutzung ist eine weitere wichtige Kennzahl für die Leistung von Web-Apps, da sie zeigt, wie Ihre App ihre Ressourcen verwaltet, während sie Anforderungen ausführt. Natürlich ist eine hohe Speichernutzung ein klares Zeichen für eine hohe Ressourcenzuweisung im Server. Experten empfehlen in der Regel, die Zugriffszeiten auf die Festplatte und die Anzahl der Seitenfehler im Auge zu behalten.

Darüber hinaus sollten Sie auch wissen, dass die Speichernutzung sowohl finanzielle als auch technische Auswirkungen hat.

Was die Technologie betrifft, kann eine hohe Speichernutzung zu Speicherlecks führen, was wiederum zu einer verminderten Skalierbarkeit und Leistung führt, was sie zu erhöhter Latenz, langsameren Reaktionszeiten, häufigeren Abstürzen und App-Ausfallzeiten bringen kann. Was die Finanzen anbelangt, erfordert eine hohe Speichernutzung in der Regel andere Kosten, wie z. B. höhere Kosten für Cloud-Speicher oder zusätzliche Hardware-Upgrades.

Die Garbage Collection führt zu vorübergehenden Pausen und verbraucht beträchtliche CPU-Ressourcen. Daher müssen Sie sich auf die Bewertung und Optimierung der Leistung innerhalb Ihrer Anwendung konzentrieren.

Zu den wichtigsten Kennzahlen zur Messung der Garbage-Collection-Leistung gehören:

• GC-Handles: Zählen der Gesamtzahl der in einer Anwendung generierten Objektreferenzen
• Prozentuale Zeit in GC: Zeigt den Prozentsatz der Zeit an, die seit dem letzten GC-Zyklus für die Speicherbereinigung aufgewendet wurde, und bietet Einblicke in die allgemeine Reaktionsfähigkeit der Anwendung
• Pausenzeit der Garbage Collection: Messung der Dauer der vollständigen Pause der Anwendung während eines GC-Zyklus, Förderung der Minimierung durch Beschränkung der für die Sammlung markierten Objekte
• Wiederherstellungsrate: Beurteilt die Geschwindigkeit, mit der Instanzen innerhalb einer Anwendung generiert oder wiederhergestellt werden, wobei eine höhere Rate möglicherweise die CPU-Auslastung erhöht
• Garbage-Collection-Durchsatz: Gibt an, wie viel Prozent der Gesamtzeit die Anwendung anderen Aufgaben als der Garbage-Collection widmet, was die Gesamteffizienz hervorhebt.

​Eine effektive Überwachung dieser Metriken ist für die Aufrechterhaltung einer optimalen Anwendungsleistung von entscheidender Bedeutung, und Tools wie Retrace bieten nahtlose Funktionen zum Verfolgen und Analysieren von Garbage-Collection-Metriken.

Betriebszeit und Latenz

Latenz ist die Verzögerung, die zwischen der Aktion des Benutzers und der Reaktion der App auf diese Aktion auftritt. Die Latenz wird normalerweise in Millisekunden gemessen und kann sich auf die Ladezeiten von Apps auswirken. Um die Latenz zu verfolgen, empfehlen Experten in der Regel die Nutzung von Ping-Diensten, die in bestimmten Abständen Überprüfungen durchführen können.

So verbessern Sie die Leistung von Webanwendungen

Dateien minimieren oder bündeln

Die Optimierung Ihrer Dateien und die Reduzierung ihrer Anzahl können zur Verbesserung der Gesamtleistung der App beitragen. Minimieren bedeutet, die Größe Ihrer Dateien zu reduzieren, während Bündeln bedeutet, sie zu kombinieren, um ihre Gesamtzahl unter Kontrolle zu halten.

Die Vorteile von Netzwerk-Caching

Caching wird auch oft verwendet, um Latenz und Durchsatz zu verbessern (eine Metrik, die misst, wie viele Informationseinheiten Ihre App in einem bestimmten Zeitraum verarbeiten kann). Caching lässt sich am besten als die Schaffung eines temporären Datenspeichers für einen schnelleren Zugriff auf Informationen beschreiben, die das System bereits abgerufen hat.

Statische oder sich häufig ändernde Ressourcen wie CSS-Stylesheets, JavaScript-Dateien und Bilder können potenzielle Ressourcen für das Caching sein.

Zwischen Client und Server sind verschiedene Caches zugänglich, von Browser- und Anwendungscaches bis hin zu Content Delivery Networks (CDNs) und Reverse-Proxys, die sich vor einem Anwendungsserver befinden. Caches können basierend auf ihrer Zugriffsebene in zwei Gruppen eingeteilt werden: privat (nur für einzelne Benutzer zugänglich) und gemeinsam genutzt (für mehrere Benutzer verfügbar).

Verwenden Sie Prefetching-Techniken

Zu diesen Techniken gehört in der Regel das Lesen und Ausfüllen von Anweisungen vor der Inbetriebnahme durch den Benutzer. Dies ist eine gängige und effektive Möglichkeit, Benutzeranfragen vorherzusehen, und in manchen Fällen können Inhalte und einige Links im Voraus geladen werden.

In den meisten Fällen aktivieren moderne Browser das Prefetching automatisch und stützen sich dabei auf Annahmen über Benutzerverhaltensmuster. UX-Ingenieure und Spezialisten, die über Einblicke in das Benutzerverhalten verfügen, generieren häufig „Hinweise“ für Browser, um Prefetching-Prozesse zu erleichtern.

Es gibt drei typische Prefetching-Typen:

• Prerendering – Dies bedeutet, dass bestimmte Elemente einer Seite (oder der gesamten Seite) im Voraus gerendert werden.
• DNS-Prefetching – Dies bedeutet, dass die Domain im Voraus in IP-Adressen aufgelöst wird.
• Link-Prefetching – Dies ist von Vorteil, wenn Sie sicher sind, dass ein Benutzer einen bestimmten Link verwenden wird, um zu einer bestimmten Seite zu navigieren. Dieser Ansatz erweist sich für konsistente User-Journey-Aktionen als vorteilhaft, beispielsweise für den Zugriff auf die Warenkorbseite nach dem Hinzufügen von Artikeln.

Im Allgemeinen ist das Vorabrufen effektiv, aber nur, wenn Sie genaue Annahmen treffen. Und dafür müssen Sie die notwendigen Recherchen durchführen und über die erforderlichen Analysen des Benutzerverhaltens verfügen.

Abschließende Gedanken

Durch die effektive Verwaltung und Prüfung von Anwendungsmetriken werden scheinbar unklare technische Daten in eine verständliche Erzählung umgewandelt. Diese Erzählung beleuchtet nicht nur die Zuverlässigkeit des Systems, sondern bietet auch wertvolle Einblicke in das gesamte Benutzererlebnis.

Durch die Untersuchung von Anwendungsmetriken können Muster entschlüsselt, potenzielle Engpässe identifiziert und die Leistung für optimale Funktionalität optimiert werden. Dieser Prozess stellt sicher, dass aus dem komplexen Datennetz aussagekräftige Informationen extrahiert werden, was zu einem benutzerzentrierteren und effizienteren System beiträgt.

Letztendlich ist die regelmäßige Überprüfung von Anwendungsmetriken ein wesentlicher Bestandteil für die Aufrechterhaltung einer robusten und benutzerfreundlichen Softwareumgebung.