Analyzing and improving the loading performance of large-scale websites on mobile devices

Abstract

The World Wide Web (WWW) has evolved dramatically over the past few years from a collection of web documents into advanced and complex web applications. However, the increased size and complexity of modern webpages have caused a degraded user experience on mobile devices with slower connection speeds and less computing power.

The focus of this thesis is on measuring and improving web performance. In addition to investigating the already available tools for analyzing web performance, a custom performance measurement setup is implemented. This thesis also introduces Progressive Web Applications (PWA): a modern way of building fast, resilient, and offline-capable web applications.

The research is based on Sanoma News Delivery Platform (SNDP), which is a platform that Ilta-Sanomat and Helsingin Sanomat webpages are built on. Methods for improving web performance are introduced and a prototype PWA is built for validating whether additional caching and offline support using service workers improves the performance. The results show that the PWA in itself does not significantly improve the loading performance of the SNDP websites on mobile devices. However, other ways of improving the performance are introduced as recommended actions for improving and focusing on web performance. In conclusion, it is important to focus on mobile web performance by optimizing the Critical Rendering Path (CRP). Performance auditing tools give useful hints for how to optimize for better user experiences on low-end devices and slower network connections.

Web on kehittynyt valtavasti viimeisten vuosien aikana. Alunperin se oli kokoelma dokumentteja, mutta sittemmin se on kehittynyt kokoelmaksi monimutkaisia web-sovelluksia. Modernien verkkosivujen monimutkaisuuden ja kasvaneen koon vuoksi käyttäjäkokemus tehottomammilla mobiililaitteilla ja hitaamilla verkkoyhteyksillä on huonontunut.

Tämä työ keskittyy verkkosivustojen suorituskyvyn mittaamiseen ja parantamiseen. Olemassaolevien suorituskyvyn analysointityökalujen lisäksi luodaan suorituskyvyn mittaamiseen sopiva toteutus. Lisäksi tässä työssä esitellään progressiiviset web-sovellukset (PWA), moderni tapa rakentaa nopeita, suorituskykyisiä ja offline-tuella varustettuja web-sovelluksia.

Tutkimuskohteena työssä on Sanoma News Delivery Platform (SNDP), joka on alusta, jolle Ilta-Sanomien ja Helsingin Sanomien verkkosivut rakentuvat. Työssä esitellään keinoja verkkosivustojen suorituskyvyn parantamiseen ja rakennetaan PWA prototyyppi, jonka avulla testataan parantaako lisätty välimuistin käyttö ja offline-tuen rakentaminen suorituskykyä. Tulokset osoittavat, että PWA itsessään ei merkittävästi paranna SNDP:n päälle rakennettujen sivustojen lataussuorituskykyä mobiililaitteilla. Työssä kuitenkin esitellään suorituskykyyn keskittyviä suositeltuja toimintatapoja, joilla suorituskykyä voidaan parantaa. Yhteenvetona voidaan todeta, että on tärkeää keskittyä verkkosivustojen suorituskykyyn mobiililaitteilla optimoimalla verkkosivun piirtämiseen liittyvää kriittistä polkua. Suorituskyvyn arviointityökalut antavat hyödyllisiä vinkkejä käyttäjäkokemuksen optimimoisiseen matalamman suorituskyvyn laitteilla ja hitaammilla verkköyhteyksillä.