مقاييس وحدات JavaScript: قياس الأداء وتحسينه

في تطوير الويب الحديث، تعد وحدات JavaScript حجر الزاوية في بناء تطبيقات قابلة للتطوير والصيانة. مع تزايد تعقيد التطبيقات، من الضروري فهم خصائص أداء وحداتك وتحسينها. يستكشف هذا الدليل الشامل المقاييس الأساسية لقياس أداء وحدات JavaScript، والأدوات المتاحة للتحليل، والاستراتيجيات العملية للتحسين.

لماذا نقيس مقاييس وحدة JavaScript؟

يعد فهم أداء الوحدة أمرًا حيويًا لعدة أسباب:

• تحسين تجربة المستخدم: يترجم أوقات التحميل الأسرع والتفاعلات الأكثر استجابةً بشكل مباشر إلى تجربة مستخدم أفضل. من المرجح أن يتفاعل المستخدمون مع موقع ويب أو تطبيق يبدو سريعًا وفعالًا.
• تقليل استهلاك النطاق الترددي: يؤدي تحسين أحجام الوحدات إلى تقليل كمية البيانات المنقولة عبر الشبكة، مما يوفر النطاق الترددي لكل من المستخدمين والخادم. هذا مهم بشكل خاص للمستخدمين الذين لديهم خطط بيانات محدودة أو اتصالات إنترنت بطيئة.
• تحسين مُحسّنات محرّكات البحث (SEO): تعتبر محركات البحث مثل Google سرعة تحميل الصفحة كعامل ترتيب. يمكن أن يؤدي تحسين أداء الوحدة إلى تحسين ترتيب تحسين محركات البحث (SEO) لموقع الويب الخاص بك.
• توفير التكاليف: يمكن أن يؤدي تقليل استهلاك النطاق الترددي إلى توفير كبير في التكاليف على خدمات الاستضافة وCDN.
• جودة كود أفضل: غالبًا ما يكشف تحليل مقاييس الوحدة عن فرص لتحسين هيكل التعليمات البرمجية، وإزالة التعليمات البرمجية الميتة، وتحديد عنق الزجاجة في الأداء.

مقاييس وحدات JavaScript الرئيسية

يمكن أن تساعدك العديد من المقاييس الرئيسية في تقييم أداء وحدات JavaScript الخاصة بك:

1. حجم الحزمة

يشير حجم الحزمة إلى الحجم الإجمالي لتعليمات JavaScript البرمجية الخاصة بك بعد تجميعها (وربما تصغيرها وضغطها) للنشر. يترجم حجم الحزمة الأصغر عمومًا إلى أوقات تحميل أسرع.

لماذا يهم: أحجام الحزم الكبيرة هي سبب شائع لأوقات تحميل الصفحة البطيئة. تتطلب تنزيل المزيد من البيانات وتحليلها وتنفيذها بواسطة المتصفح.

كيفية القياس:

• محلل حزمة Webpack: أداة شائعة تنشئ تصورًا تفاعليًا لشجرة محتويات الحزمة الخاصة بك، مما يسمح لك بتحديد التبعيات الكبيرة والمجالات المحتملة للتحسين. قم بتثبيته كأداة تطوير تبعية: `npm install --save-dev webpack-bundle-analyzer`.
• Rollup Visualizer: على غرار Webpack Bundle Analyzer، ولكن لمجمّع Rollup. `rollup-plugin-visualizer`.
• Parcel Bundler: غالبًا ما تشتمل Parcel على أدوات تحليل حجم الحزمة المضمنة. راجع وثائق Parcel للحصول على التفاصيل.
• `gzip` و `brotli` Compression: قم دائمًا بقياس أحجام الحزم *بعد* gzip أو ضغط Brotli، حيث إنها خوارزميات الضغط المستخدمة بشكل شائع في الإنتاج. يمكن أن تساعد أدوات مثل `gzip-size` في ذلك: `npm install -g gzip-size`.

مثال:

باستخدام Webpack Bundle Analyzer، قد تكتشف أن مكتبة رسوم بيانية كبيرة تساهم بشكل كبير في حجم الحزمة الخاصة بك. قد يدفعك هذا إلى استكشاف مكتبات رسوم بيانية بديلة ذات بصمة أصغر أو تنفيذ تقسيم التعليمات البرمجية لتحميل مكتبة الرسوم البيانية فقط عند الحاجة.

2. وقت التحميل

يشير وقت التحميل إلى الوقت الذي يستغرقه المتصفح لتنزيل وحدات JavaScript الخاصة بك وتحليلها.

لماذا يهم: يؤثر وقت التحميل بشكل مباشر على الأداء المتصور لتطبيقك. من المرجح أن يتخلى المستخدمون عن موقع ويب يستغرق وقتًا طويلاً للتحميل.

كيفية القياس:

• أدوات مطوري المتصفح: توفر معظم المتصفحات أدوات مطوري برامج مدمجة تسمح لك بتحليل طلبات الشبكة وتحديد الموارد بطيئة التحميل. علامة التبويب "الشبكة" مفيدة بشكل خاص لقياس أوقات التحميل.
• WebPageTest: أداة عبر الإنترنت قوية تسمح لك باختبار أداء موقع الويب الخاص بك من مواقع وشروط شبكة مختلفة. يوفر WebPageTest معلومات تفصيلية حول أوقات التحميل، بما في ذلك الوقت الذي يستغرقه تنزيل الموارد الفردية.
• Lighthouse: أداة تدقيق أداء مدمجة في أدوات مطوري Chrome. يوفر Lighthouse تقريرًا شاملاً عن أداء موقع الويب الخاص بك، بما في ذلك توصيات للتحسين.
• مراقبة المستخدم الحقيقي (RUM): تجمع أدوات RUM بيانات الأداء من المستخدمين الفعليين في الميدان، مما يوفر رؤى قيمة حول تجربة المستخدم الفعلية. تشمل الأمثلة New Relic Browser وDatadog RUM وSentry.

مثال:

قد يكشف تحليل طلبات الشبكة في أدوات مطوري Chrome أن ملف JavaScript كبير يستغرق عدة ثوانٍ للتنزيل. قد يشير هذا إلى الحاجة إلى تقسيم التعليمات البرمجية أو التصغير أو استخدام CDN.

3. وقت التنفيذ

يشير وقت التنفيذ إلى الوقت الذي يستغرقه المتصفح لتنفيذ تعليمات JavaScript البرمجية الخاصة بك.

لماذا يهم: يمكن أن تؤدي أوقات التنفيذ الطويلة إلى واجهات مستخدم غير مستجيبة وتجربة مستخدم بطيئة. حتى إذا تم تنزيل الوحدات بسرعة، فإن تنفيذ التعليمات البرمجية البطيئة سيلغي الميزة.

كيفية القياس:

• أدوات مطوري المتصفح: تتيح لك علامة التبويب "الأداء" في أدوات مطوري Chrome تحديد ملف تعريف التعليمات البرمجية الخاصة بـ JavaScript وتحديد اختناقات الأداء. يمكنك تسجيل جدول زمني لنشاط تطبيقك ومعرفة الوظائف التي تستغرق أكبر قدر من الوقت للتنفيذ.
• `console.time()` و `console.timeEnd()`: يمكنك استخدام هذه الوظائف لقياس وقت التنفيذ لكتل التعليمات البرمجية المحددة: `console.time('myFunction'); myFunction(); console.timeEnd('myFunction');`.
• ملفات تعريف JavaScript: يمكن أن توفر ملفات تعريف JavaScript المتخصصة (على سبيل المثال، تلك المضمنة في IDEs أو المتوفرة كأدوات مستقلة) رؤى أكثر تفصيلاً في تنفيذ التعليمات البرمجية.

مثال:

قد يكشف تحديد ملف تعريف التعليمات البرمجية الخاصة بـ JavaScript في أدوات مطوري Chrome أن وظيفة مكثفة حسابيًا تستغرق وقتًا كبيرًا للتنفيذ. قد يدفعك هذا إلى تحسين خوارزمية الوظيفة أو التفكير في تفريغ الحساب إلى عامل ويب.

4. الوقت إلى التفاعل (TTI)

الوقت إلى التفاعل (TTI) هو مقياس أداء حاسم يقيس الوقت الذي يستغرقه موقع الويب ليصبح تفاعليًا تمامًا ومستجيبًا لإدخال المستخدم. إنه يمثل النقطة التي يكون فيها الخيط الرئيسي حرًا بدرجة كافية للتعامل مع تفاعلات المستخدم بشكل موثوق.

لماذا يهم: يؤثر TTI بشكل مباشر على تصور المستخدم للسرعة والاستجابة. يشير TTI المنخفض إلى تجربة مستخدم سريعة وتفاعلية، بينما يشير TTI المرتفع إلى تجربة بطيئة ومحبطة.

كيفية القياس:

• Lighthouse: يوفر Lighthouse درجة TTI تلقائية كجزء من تدقيق الأداء الخاص به.
• WebPageTest: يبلغ WebPageTest أيضًا عن TTI، إلى جانب مقاييس الأداء الرئيسية الأخرى.
• أدوات مطوري Chrome: بينما لا يتم الإبلاغ عن TTI مباشرة، تتيح لك علامة التبويب الأداء في Chrome DevTools تحليل نشاط الخيط الرئيسي وتحديد العوامل المساهمة في TTI الطويل. ابحث عن المهام طويلة المدى والبرامج النصية المحظورة.

مثال:

قد تشير درجة TTI المرتفعة في Lighthouse إلى أن الخيط الرئيسي الخاص بك معطل بسبب مهام JavaScript طويلة المدى أو التحليل المفرط لملفات JavaScript الكبيرة. قد يتطلب هذا تقسيم التعليمات البرمجية أو التحميل الكسول أو تحسين تنفيذ JavaScript.

5. أول طلاء مفيد (FCP) & أكبر طلاء للمحتوى (LCP)

أول طلاء مفيد (FCP) يحدد الوقت الذي يتم فيه طلاء النص أو الصورة الأولى على الشاشة. يمنح المستخدمين إحساسًا بأن شيئًا ما يحدث.

أكبر طلاء للمحتوى (LCP) يقيس الوقت الذي يستغرقه أكبر عنصر محتوى (صورة أو فيديو أو نص على مستوى الكتلة) مرئيًا في إطار العرض ليتم عرضه. إنه تمثيل أكثر دقة لوقت ظهور المحتوى الرئيسي للصفحة.

لماذا يهم: هذه المقاييس ضرورية للأداء المتصور. يمنح FCP الملاحظات الأولية، بينما يضمن LCP أن المستخدم يرى المحتوى الرئيسي معروضًا بسرعة.

كيفية القياس:

• Lighthouse: يحسب Lighthouse تلقائيًا FCP وLCP.
• WebPageTest: يبلغ WebPageTest عن FCP وLCP من بين المقاييس الأخرى.
• أدوات مطوري Chrome: توفر علامة التبويب "الأداء" معلومات تفصيلية حول أحداث الطلاء ويمكن أن تساعد في تحديد العناصر التي تساهم في LCP.
• مراقبة المستخدم الحقيقي (RUM): يمكن لأدوات RUM تتبع FCP وLCP للمستخدمين الفعليين، مما يوفر رؤى حول الأداء عبر الأجهزة المختلفة وظروف الشبكة.

مثال:

قد يكون LCP البطيء ناتجًا عن صورة رئيسية كبيرة غير مُحسّنة. يمكن أن يؤدي تحسين الصورة (الضغط، الحجم المناسب، استخدام تنسيق صورة حديث مثل WebP) إلى تحسين LCP بشكل كبير.

أدوات لتحليل أداء وحدة JavaScript

يمكن أن تساعدك مجموعة متنوعة من الأدوات في تحليل أداء وحدة JavaScript وتحسينه:

• Webpack Bundle Analyzer: كما ذكرنا سابقًا، توفر هذه الأداة تمثيلاً مرئيًا لمحتويات الحزمة الخاصة بك.
• Rollup Visualizer: على غرار Webpack Bundle Analyzer، ولكن مصمم لـ Rollup.
• Lighthouse: أداة تدقيق أداء شاملة مدمجة في أدوات مطوري Chrome.
• WebPageTest: أداة قوية عبر الإنترنت لاختبار أداء موقع الويب من مواقع مختلفة.
• أدوات مطوري Chrome: توفر أدوات المطورين المضمنة في Chrome ثروة من المعلومات حول طلبات الشبكة، وتنفيذ JavaScript، وأداء العرض.
• أدوات مراقبة المستخدم الحقيقي (RUM) (New Relic وDatadog وSentry): اجمع بيانات الأداء من المستخدمين الفعليين.
• Source Map Explorer: تساعدك هذه الأداة في تحليل حجم الوظائف الفردية داخل كود JavaScript الخاص بك.
• Bundle Buddy: يساعد في تحديد الوحدات المكررة في الحزمة الخاصة بك.

استراتيجيات تحسين أداء وحدة JavaScript

بمجرد تحديد اختناقات الأداء، يمكنك تنفيذ استراتيجيات مختلفة لتحسين وحدات JavaScript الخاصة بك:

1. تقسيم التعليمات البرمجية

يتضمن تقسيم التعليمات البرمجية تقسيم التعليمات البرمجية لتطبيقك إلى حزم أصغر يمكن تحميلها عند الطلب. يقلل هذا من حجم الحزمة الأولية ويحسن أوقات التحميل.

كيف يعمل:

• التقسيم المستند إلى المسار: قم بتقسيم التعليمات البرمجية الخاصة بك بناءً على المسارات أو الصفحات المختلفة في تطبيقك. على سبيل المثال، يمكن تحميل التعليمات البرمجية الخاصة بصفحة "من نحن" فقط عندما ينتقل المستخدم إلى تلك الصفحة.
• التقسيم المستند إلى المكونات: قم بتقسيم التعليمات البرمجية الخاصة بك بناءً على المكونات الفردية. يمكن تحميل المكونات التي لا تظهر في البداية بشكل كسول.
• تقسيم البائع: افصل كود البائع (مكتبات الطرف الثالث) إلى حزمة منفصلة. يسمح هذا للمتصفح بتخزين كود البائع مؤقتًا بشكل أكثر فعالية.

مثال:

باستخدام بناء جملة `import()` الديناميكي في Webpack، يمكنك تحميل الوحدات عند الطلب:

            
 async function loadComponent() {
 const module = await import('./my-component');
 const MyComponent = module.default;
 // Render the component
 }

            

              
                Copy
              
            
          

2. هز الشجرة

يتضمن هز الشجرة (أو إزالة التعليمات البرمجية غير المستخدمة) إزالة التعليمات البرمجية غير المستخدمة من وحداتك. يقلل هذا من حجم الحزمة ويحسن أوقات التحميل.

كيف يعمل:

• يعتمد هز الشجرة على التحليل الثابت لتحديد التعليمات البرمجية التي لم يتم استخدامها مطلقًا.
• تتمتع مجمعات البرامج الحديثة مثل Webpack وRollup بقدرات هز الأشجار المضمنة.
• لتحقيق أقصى قدر من فعالية هز الشجرة، استخدم وحدات ES (بناء جملة `import` و`export`) بدلاً من وحدات CommonJS (بناء جملة `require`). تم تصميم وحدات ES بحيث تكون قابلة للتحليل بشكل ثابت.

مثال:

إذا كنت تستورد مكتبة أدوات مساعدة كبيرة ولكنك تستخدم بضع وظائف فقط، فيمكن لهز الشجرة إزالة الوظائف غير المستخدمة من الحزمة الخاصة بك.

3. التصغير والضغط

يتضمن التصغير إزالة الأحرف غير الضرورية (المسافات البيضاء والتعليقات) من التعليمات البرمجية الخاصة بك. يتضمن الضغط تقليل حجم التعليمات البرمجية الخاصة بك باستخدام خوارزميات مثل gzip أو Brotli.

كيف يعمل:

• تتمتع معظم المجمعات بقدرات التصغير المضمنة (على سبيل المثال، Terser Plugin لـ Webpack).
• عادةً ما يتم التعامل مع الضغط بواسطة خادم الويب (على سبيل المثال، باستخدام gzip أو ضغط Brotli في Nginx أو Apache).
• تأكد من تكوين الخادم لإرسال الأصول المضغوطة مع رأس `Content-Encoding` الصحيح.

مثال:

يمكن أن يؤدي تصغير التعليمات البرمجية الخاصة بـ JavaScript إلى تقليل حجمها بنسبة 20-50٪، بينما يمكن أن يؤدي ضغط gzip أو Brotli إلى تقليل الحجم بشكل أكبر بنسبة 70-90٪.

4. التحميل الكسول

يتضمن التحميل الكسول تحميل الموارد (الصور ومقاطع الفيديو ووحدات JavaScript) فقط عند الحاجة إليها. يقلل هذا من وقت تحميل الصفحة الأولي ويحسن تجربة المستخدم.

كيف يعمل:

• التحميل الكسول للصور: استخدم السمة `loading="lazy"` على علامات `` لتأجيل تحميل الصور حتى تقترب من إطار العرض.
• التحميل الكسول للوحدة: استخدم بناء جملة `import()` الديناميكي لتحميل الوحدات عند الطلب.
• واجهة برمجة تطبيقات مراقب التقاطع: استخدم واجهة برمجة تطبيقات مراقب التقاطع للكشف عن وقت ظهور عنصر في إطار العرض وتحميل الموارد وفقًا لذلك.

مثال:

يمكن أن يؤدي التحميل الكسول للصور أسفل الطية (الجزء من الصفحة غير المرئي في البداية) إلى تقليل وقت تحميل الصفحة الأولي بشكل كبير.

5. تحسين التبعيات

قم بتقييم التبعيات الخاصة بك بعناية واختر المكتبات الخفيفة والأداء.

كيف يعمل:

• اختر بدائل خفيفة الوزن: إذا أمكن، استبدل التبعيات الثقيلة ببدائل أخف أو نفذ الوظائف المطلوبة بنفسك.
• تجنب التبعيات المكررة: تأكد من أنك لا تقوم بتضمين نفس التبعية عدة مرات في مشروعك.
• إبقاء التبعيات محدثة: قم بتحديث تبعياتك بانتظام للاستفادة من تحسينات الأداء وإصلاحات الأخطاء.

مثال:

بدلاً من استخدام مكتبة تنسيق تاريخ كبيرة، فكر في استخدام واجهة برمجة تطبيقات `Intl.DateTimeFormat` المضمنة لمهام تنسيق التاريخ البسيطة.

6. التخزين المؤقت

استفد من التخزين المؤقت للمتصفح لتخزين الأصول الثابتة (ملفات JavaScript وملفات CSS والصور) في ذاكرة التخزين المؤقت للمتصفح. يسمح هذا للمتصفح بتحميل هذه الأصول من ذاكرة التخزين المؤقت في الزيارات اللاحقة، مما يقلل من أوقات التحميل.

كيف يعمل:

• قم بتكوين خادم الويب الخاص بك لتعيين رؤوس ذاكرة التخزين المؤقت المناسبة للأصول الثابتة. تتضمن رؤوس ذاكرة التخزين المؤقت الشائعة `Cache-Control` و `Expires`.
• استخدم تجزئة المحتوى لإبطال ذاكرة التخزين المؤقت عند تغيير محتوى الملف. توفر المجمعات عادةً آليات لإنشاء تجزئات المحتوى.
• فكر في استخدام شبكة توصيل المحتوى (CDN) لتخزين الأصول الخاصة بك بالقرب من المستخدمين.

مثال:

يمكن أن يؤدي تعيين رأس `Cache-Control` مع انتهاء صلاحية طويلة (على سبيل المثال، `Cache-Control: max-age=31536000`) إلى توجيه المتصفح إلى تخزين ملف مؤقتًا لمدة عام.

7. تحسين تنفيذ JavaScript

حتى مع أحجام الحزم المُحسَّنة، لا يزال بإمكان تنفيذ JavaScript البطيء التأثير على الأداء.

كيف يعمل:

• تجنب المهام طويلة المدى: قسّم المهام طويلة المدى إلى أجزاء أصغر لمنع حظر الخيط الرئيسي.
• استخدام عمال الويب: قم بتفويض المهام كثيفة الحساب لعامل الويب لتشغيلها في سلسلة منفصلة.
• إلغاء التنشيط والتخفيف: استخدم تقنيات إلغاء التنشيط والتخفيف للحد من تكرار معالجات الأحداث (مثل أحداث التمرير، وأحداث تغيير الحجم).
• معالجة DOM فعالة: قلل من معالجات DOM واستخدم تقنيات مثل أجزاء المستندات لتحسين الأداء.
• تحسين الخوارزمية: راجع الخوارزميات المكثفة حسابيًا واستكشف فرص التحسين.

مثال:

إذا كان لديك وظيفة مكثفة حسابيًا تعالج مجموعة بيانات كبيرة، ففكر في تفويضها إلى عامل ويب لمنع حظر الخيط الرئيسي والتسبب في عدم استجابة واجهة المستخدم.

8. استخدام شبكة توصيل المحتوى (CDN)

CDNs هي شبكات خوادم موزعة جغرافيًا تقوم بتخزين الأصول الثابتة مؤقتًا. يمكن أن يؤدي استخدام CDN إلى تحسين أوقات التحميل عن طريق تقديم الأصول من خادم أقرب إلى المستخدم.

كيف يعمل:

• عندما يطلب المستخدم أحد الأصول من موقع الويب الخاص بك، تقدم CDN الأصل من الخادم الأقرب إلى موقع المستخدم.
• يمكن أن توفر شبكات CDN أيضًا مزايا أخرى، مثل الحماية من هجمات DDoS والأمان المحسن.

مثال:

تشمل شبكات CDN الشائعة Cloudflare وAmazon CloudFront وAkamai.

خاتمة

يعد قياس أداء وحدات JavaScript وتحسينه أمرًا ضروريًا لبناء تطبيقات ويب سريعة الاستجابة وسهلة الاستخدام. من خلال فهم المقاييس الرئيسية، واستخدام الأدوات المناسبة، وتنفيذ الاستراتيجيات الموضحة في هذا الدليل، يمكنك تحسين أداء وحدات JavaScript بشكل كبير وتقديم تجربة مستخدم أفضل.

تذكر أن تحسين الأداء عملية مستمرة. راقب أداء تطبيقك بانتظام وكيّف استراتيجيات التحسين الخاصة بك حسب الحاجة لضمان حصول المستخدمين على أفضل تجربة ممكنة.