Os efeitos de desempenho do carregamento lento em excesso

Conselhos baseados em dados para carregar imagens com carregamento lento com as Core Web Vitals em mente.

Felix Arntz

Rick Viscomi

O carregamento lento é uma técnica que adia o download de um recurso até que ele seja necessário para conservar dados e reduzir a contenção de rede de recursos essenciais. Ele se tornou um padrão da Web em 2019, e hoje o loading="lazy" para imagens tem suporte da maioria dos principais navegadores.

Este guia resume como os dados de transparência na Web disponíveis publicamente e os testes A/B ad hoc foram analisados para entender as características de adoção e desempenho do carregamento lento de imagens no nível do navegador. As descobertas incluíram que o carregamento lento pode ser uma ferramenta incrivelmente eficaz para reduzir bytes de imagem desnecessários, mas o uso excessivo pode afetar negativamente o desempenho. Especificamente, essa análise mostra que carregar imagens com mais rapidez na viewport inicial, enquanto carrega o restante de forma lenta, pode oferecer o melhor dos dois mundos: menos bytes carregados e Core Web Vitals aprimorados.

Adoção

De acordo com os dados mais recentes do HTTP Archive, o carregamento lento de imagem integrado é usado por 29% dos sites, e a adoção está crescendo rapidamente.

A consulta dos dados brutos no projeto HTTP Archive nos ajuda a entender melhor quais tipos de sites estão impulsionando a adoção: 84% dos sites que usam o carregamento lento de imagens no nível do navegador usam o WordPress, 2% usam outro CMS e os 14% restantes não usam um CMS conhecido. Esses resultados mostram claramente como o WordPress está liderando a adoção.

A taxa de adoção também é importante. Há um ano, em julho de 2020, os sites do WordPress que usam o carregamento lento representavam dezenas de milhares de sites no corpus de cerca de 6 milhões (1% do total). Desde então, a adoção do carregamento lento no WordPress cresceu para mais de 1 milhão de sites (14% do total).

Desempenho correlacional

Ao analisar mais a fundo o HTTP Archive, é possível comparar o desempenho das páginas com e sem o carregamento lento de imagens no nível do navegador com a métrica Maior exibição de conteúdo (LCP). Os dados de LCP vêm de experiências reais do Chrome User Experience Report (CrUX, na sigla em inglês), e não de testes sintéticos do laboratório. O gráfico a seguir usa um diagrama de caixa e bigode para visualizar as distribuições do LCP do percentil 75 de cada página: as linhas representam os percentis 10 e 90, e as caixas representam os percentis 25 e 75.

A página mediana sem carregamento lento tem uma LCP de 75o percentil de 2.922 milissegundos, em comparação com 3.546 milissegundos para a página mediana com carregamento lento. Em geral, os sites que usam o carregamento lento tendem a ter uma performance de LCP pior.

É importante ressaltar que esses são resultados correlacionais e não necessariamente apontam o carregamento lento como a causa da performance mais lenta. Se os sites do WordPress costumam ser um pouco mais lentos e, considerando o quanto eles compõem a coorte de carregamento lento, isso pode explicar a diferença. Para eliminar essa variabilidade, o foco pode ser reduzido especificamente para sites WordPress.

Infelizmente, o mesmo padrão aparece ao analisar as páginas do WordPress. Aquelas que usam o carregamento lento tendem a ter uma performance de LCP mais lenta. A página média do WordPress sem carregamento lento tem um LCP de 75º percentil de 3.495 milissegundos, em comparação com 3.768 milissegundos para a página média com carregamento lento.

Isso ainda não prova que o carregamento lento causa a lentidão das páginas, mas o uso dele coincide com uma performance mais lenta. Para tentar responder à pergunta sobre causalidade, foi configurado um teste A/B baseado em laboratório.

Desempenho causal

O objetivo do teste A/B era provar ou refutar a hipótese de que o carregamento lento de imagens integradas, implementado no núcleo do WordPress, resultava em uma performance de LCP mais lenta e em menos bytes de imagem. A metodologia usada foi testar um site de demonstração do WordPress com o tema twentytwentyone. Os tipos de página única e de arquivo foram testados, como as páginas iniciais e de artigos, em computadores e dispositivos móveis emulados usando o WebPageTest. Cada combinação de páginas com e sem o carregamento lento ativado foi testada, e cada teste foi executado nove vezes para receber o valor médio de LCP e o número de bytes da imagem.

Esses resultados comparam a LCP mediana em milissegundos para testes em arquivos e páginas únicas para computadores e dispositivos móveis. Quando o carregamento lento foi desativado nas páginas de arquivo, o LCP melhorou significativamente. Em páginas únicas, no entanto, a diferença foi menor.

Desativar o carregamento lento parece tornar as páginas únicas um pouco mais rápidas. No entanto, a diferença no LCP é menor que uma variação padrão para testes em computadores e dispositivos móveis. Isso pode ser atribuído à variação e considerar a mudança como neutra no geral. Em comparação, a diferença para páginas de arquivo é de duas a três vezes o desvio padrão.

Esses resultados comparam o número médio de bytes da imagem (em KB) para cada teste. Como esperado, o carregamento lento tem um efeito positivo muito claro na redução do número de bytes de imagem. Se um usuário real percorresse a página inteira, todas as imagens seriam carregadas mesmo assim à medida que entrassem na janela de visualização, mas esses resultados mostram o desempenho aprimorado do carregamento da página inicial.

Para resumir os resultados do teste A/B, a técnica de carregamento lento usada pelo WordPress ajuda a reduzir os bytes de imagem, mas com o custo de um LCP atrasado.

Testar uma correção

O aspecto mais importante da implementação atual de carregamento lento do WordPress para este experimento é que ele carrega imagens lentamente na janela de visualização (acima da dobra). A postagem do blog do CMS reconhece que isso é um padrão a ser evitado, mas os dados experimentais da época indicaram que o efeito na LCP foi mínimo e vale a pena simplificar a implementação no núcleo do WordPress.

Com esses novos dados, uma correção experimental foi criada para evitar o carregamento lento de imagens acima da dobra. A correção foi testada sob as mesmas condições do primeiro teste A/B.

Esses resultados são muito mais promissores. O carregamento lento apenas das imagens abaixo da dobra resulta em uma reversão completa da regressão do LCP e possivelmente até mesmo uma ligeira melhoria em relação à desativação total do carregamento lento. Como isso pode ser mais rápido do que não usar o carregamento lento? Uma explicação é que, ao não carregar imagens abaixo da dobra, há menos contenção de rede com a imagem LCP, o que permite que ela seja carregada mais rapidamente.

Em termos de bytes de imagem, a correção não tem absolutamente nenhuma mudança em comparação com o comportamento padrão. Isso é ótimo porque foi um dos pontos fortes da abordagem atual.

Essa correção tem algumas ressalvas. O WordPress determina quais imagens carregar de forma lenta no servidor, o que significa que ele não sabe nada sobre o tamanho da janela de visualização do usuário ou se as imagens são carregadas inicialmente nela. Portanto, a correção usa heurísticas sobre a localização relativa das imagens na marcação para adivinhar se elas são carregadas na viewport. Especificamente, se a imagem for a primeira imagem em destaque na página ou a primeira imagem no conteúdo principal, ela será considerada acima da dobra ou próxima a ela e não será carregada com lazy load.

Condições na página, como o número de palavras no título ou a quantidade de texto de parágrafo no início do conteúdo principal, podem afetar se a imagem está dentro da janela de visualização. Há também condições no nível do usuário que podem afetar a precisão das heurísticas, especialmente o tamanho da janela de visualização e o uso de links de âncora que mudam a posição de rolagem da página.

Por esses motivos, é importante reconhecer que a correção é calibrada apenas para oferecer um bom desempenho no caso geral, e pode ser necessário fazer ajustes para que esses resultados sejam aplicáveis a todos os cenários reais.

Implementação

Agora que identificamos uma maneira melhor de carregar imagens lentamente, todas as economias de imagem e um desempenho de LCP mais rápido, como os sites podem começar a usá-las? A mudança de maior prioridade é enviar um patch para o núcleo do WordPress para implementar a correção experimental. As orientações na postagem do blog Carregamento lento no nível do navegador para CMSs (link em inglês) também serão atualizadas para esclarecer os efeitos negativos do carregamento lento acima da dobra e como os CMSs podem usar heurística para evitar esse problema.

Como essas práticas recomendadas são aplicáveis a todos os desenvolvedores da Web, também vale a pena sinalizar antipadrões de carregamento lento em ferramentas como o Lighthouse. Consulte a solicitação de recurso no GitHub se quiser acompanhar o progresso dessa auditoria. Até lá, os desenvolvedores podiam encontrar instâncias de elementos LCP com carregamento lento adicionando registros mais detalhados aos dados de campo.

new PerformanceObserver((list) => {
  const latestEntry = list.getEntries().at(-1);

  if (latestEntry?.element?.getAttribute('loading') == 'lazy') {
    console.warn('Warning: LCP element was lazy loaded', latestEntry);
  }
}).observe({type: 'largest-contentful-paint', buffered: true});

O snippet de JavaScript anterior vai avaliar o elemento LCP mais recente e registrar um aviso se ele foi carregado de forma lenta.

Isso também destaca uma vantagem da técnica de carregamento lento e o potencial de melhorias na API no nível da plataforma. Por exemplo, há um problema aberto no Chromium para testar o carregamento nativo das primeiras imagens, semelhante à correção, apesar do atributo loading.

Conclusão

Se o site usa o carregamento lento de imagens no nível do navegador, verifique como ele foi implementado e faça testes A/B para entender melhor os custos de performance. Ele pode se beneficiar de um carregamento mais rápido de imagens acima da dobra. Se você tiver um site WordPress, esperamos que um patch seja lançado no núcleo do WordPress em breve. Se você estiver usando outro CMS, informe o administrador sobre os possíveis problemas de desempenho descritos aqui.

Testar APIs de plataforma da Web relativamente novas pode trazer riscos e recompensas. Eles são chamados de recursos de ponta por um motivo. Embora estejamos começando a entender a complexidade do carregamento lento de imagens no nível do navegador, também estamos vendo as vantagens de como usá-lo para melhorar o desempenho.

Foto de Frankie Lopez no Unsplash