Frontend'i ehituse vahemälu tühjendamine: järk-järguliste ehituste optimeerimine kiiruse tagamiseks

Frontend'i arenduse kiirelt muutuvas maailmas võivad ehitusaajad oluliselt mõjutada arendajate tootlikkust ja projekti üldist efektiivsust. Aeglased ehitused põhjustavad frustratsiooni, lükkavad tagasisideahelad edasi ja aeglustavad lõpuks kogu arendusprotsessi. Üks tõhusamaid strateegiaid selle vastu võitlemiseks on ehituse vahemälude intelligentne kasutamine ja, mis veelgi olulisem, arusaamine, kuidas neid tõhusalt tühistada. See blogipostitus süveneb frontend'i ehituse vahemälu tühjendamise keerukusesse, pakkudes praktilisi strateegiaid järk-järguliste ehituste optimeerimiseks ja sujuva arendajakogemuse tagamiseks.

Mis on ehituse vahemälu?

Ehituse vahemälu on püsiv salvestusmehhanism, mis salvestab eelmiste ehitusetappide tulemused. Kui ehitus käivitatakse, kontrollib ehitustööriist vahemälu, et näha, kas sisendfailid või sõltuvused on viimasest ehitusest alates muutunud. Kui ei, siis kasutatakse vahemällu salvestatud tulemusi uuesti, jättes vahele nende failide uuesti kompileerimise, komplekteerimise ja optimeerimise aeganõudva protsessi. See vähendab dramaatiliselt ehitusaegu, eriti suurte ja paljude sõltuvustega projektide puhul.

Kujutage ette stsenaariumi, kus töötate suure Reacti rakendusega. Muudate ainult ühe komponendi stiili. Ilma ehituse vahemäluta tuleks kogu rakendus, sealhulgas kõik sõltuvused ja muud komponendid, uuesti ehitada. Ehituse vahemäluga on vaja töödelda ainult muudetud komponenti ja potentsiaalselt selle otseseid sõltuvusi, säästes oluliselt aega.

Miks on vahemälu tühjendamine oluline?

Kuigi ehituse vahemälud on kiiruse tagamiseks hindamatud, võivad need valesti haldamise korral tekitada peeneid ja frustreerivaid probleeme. Põhiline probleem seisneb vahemälu tühjendamises – protsessis, mille käigus määratakse, millal vahemällu salvestatud tulemused ei ole enam kehtivad ja neid tuleb värskendada.

Kui vahemälu ei ole korralikult tühistatud, võite näha järgmist:

• Aegunud kood: Rakendus võib hiljutistele muudatustele vaatamata käitada koodi vanemat versiooni.
• Ootamatu käitumine: Ebakõlad ja vead, mida on raske jälgida, sest rakendus kasutab segu vanast ja uuest koodist.
• Deployment'i probleemid: Probleemid rakenduse juurutamisel, sest ehitusprotsess ei peegelda viimaseid muudatusi.

Seetõttu on tugev vahemälu tühjendamise strateegia hädavajalik ehituse terviklikkuse säilitamiseks ja tagamaks, et rakendus peegeldab alati uusimat koodibaasi. See kehtib eriti pideva integreerimise/pideva tarnimise (CI/CD) keskkondades, kus automatiseeritud ehitused on sagedased ja sõltuvad suuresti ehitusprotsessi täpsusest.

Erinevate vahemälu tühjendamise tüüpide mõistmine

Ehituse vahemälu tühistamiseks on mitu peamist strateegiat. Õige lähenemisviisi valik sõltub konkreetsest ehitustööriistast, projekti struktuurist ja tehtavate muudatuste tüübist.

1. Sisu põhjalik räsimine

Sisu põhjalik räsimine on üks usaldusväärsemaid ja sagedamini kasutatavaid vahemälu tühjendamise tehnikaid. See hõlmab iga faili sisu räsikoodi (unikaalse sõrmejälje) genereerimist. Seejärel kasutab ehitustööriist seda räsikoodi, et määrata, kas fail on viimasest ehitusest alates muutunud.

Kuidas see töötab:

1. Ehitusprotsessi käigus loeb tööriist iga faili sisu.
2. See arvutab selle sisu põhjal räsiväärtuse (nt kasutades MD5, SHA-256).
3. Räsiväärtus salvestatakse koos vahemällu salvestatud tulemusega.
4. Järgnevate ehituste käigus arvutab tööriist iga faili räsiväärtuse uuesti.
5. Kui uus räsiväärtus ühtib salvestatud räsiväärtusega, loetakse fail muutumatuks ja vahemällu salvestatud tulemust kasutatakse uuesti.
6. Kui räsiväärtused erinevad, on fail muutunud ja ehitustööriist kompileerib selle uuesti ning värskendab vahemälu uue tulemuse ja räsiväärtusega.

Eelised:

• Täpne: Tühistab vahemälu ainult siis, kui faili tegelik sisu muutub.
• Töökindel: Käsitleb koodi, varade ja sõltuvuste muudatusi.

Puudused:

• Üldkulud: Nõuab iga faili sisu lugemist ja räsimist, mis võib lisada teatud üldkulusid, kuigi vahemälu kasutamise eelised kaaluvad need kaugelt üles.

Näide (Webpack):

Webpack kasutab tavaliselt sisu põhjalikku räsimist funktsioonide kaudu, nagu `output.filename` koos kohahoidjatega nagu `[contenthash]`. See tagab, et failinimed muutuvad ainult siis, kui vastava tüki sisu muutub, võimaldades brauseritel ja CDN-idel varasid tõhusalt vahemällu salvestada.

            module.exports = {
  output: {
    filename: '[name].[contenthash].js',
    path: path.resolve(__dirname, 'dist'),
  },
};

            

              
                Copy
              
            
          

2. Ajal põhinev tühjendamine

Ajal põhinev tühjendamine tugineb failide muutmise ajatemplitel. Ehitustööriist võrdleb faili ajatemplit vahemällu salvestatud ajatempliga. Kui faili ajatempel on uuem kui vahemällu salvestatud ajatempel, tühistatakse vahemälu.

Kuidas see töötab:

1. Ehitustööriist salvestab iga faili viimase muutmise ajatempli.
2. See ajatempel salvestatakse koos vahemällu salvestatud tulemusega.
3. Järgnevate ehituste käigus võrdleb tööriist praegust ajatemplit salvestatud ajatempliga.
4. Kui praegune ajatempel on hilisem, tühistatakse vahemälu.

Eelised:

• Lihtne: Lihtne rakendada ja mõista.
• Kiire: Nõuab ainult ajatemplite kontrollimist, mis on kiire toiming.

Puudused:

• Vähem täpne: Võib viia ebavajaliku vahemälu tühistamiseni, kui faili ajatempel muutub ilma tegeliku sisu muutumiseta (nt failisüsteemi toimingute tõttu).
• Platvormist sõltuv: Ajatempli eraldusvõime võib eri operatsioonisüsteemide vahel erineda, põhjustades ebakõlasid.

Millal kasutada: Ajapõhist tühjendamist kasutatakse sageli tagavaramehhanismina või olukordades, kus sisupõhine räsimine ei ole teostatav, või koos sisuhäššimisega äärmuslike juhtumite käsitlemiseks.

3. Sõltuvuste graafi analüüs

Sõltuvuste graafi analüüs võtab keerukama lähenemisviisi, uurides failide vahelisi seoseid projektis. Ehitustööriist koostab graafi, mis esindab moodulite (nt JavaScripti failid, mis impordivad teisi JavaScripti faile) vahelisi sõltuvusi. Kui fail muutub, tuvastab tööriist kõik failid, mis sellest sõltuvad, ja tühistab ka nende vahemällu salvestatud tulemused.

Kuidas see töötab:

1. Ehitustööriist parsib kõik lähtefailid ja koostab sõltuvusgraafi.
2. Kui fail muutub, läbib tööriist graafi, et leida kõik sõltuvad failid.
3. Muudetud faili ja kõigi selle sõltuvuste vahemällu salvestatud tulemused tühistatakse.

Eelised:

• Täpne: Tühistab ainult vajalikud vahemälu osad, minimeerides ebavajalikke uuestiehitusi.
• Käsitleb keerulisi sõltuvusi: Hõlmab tõhusalt muudatusi suurtes projektides keerukate sõltuvusseostega.

Puudused:

• Keerukus: Nõuab sõltuvusgraafi loomist ja hooldamist, mis võib olla keeruline ja ressursimahukas.
• Jõudlus: Graafi läbimine võib väga suurte projektide puhul olla aeglane.

Näide (Parcel):

Parcel on ehitustööriist, mis kasutab sõltuvuste graafi analüüsi vahemälu intelligentselt tühistamiseks. Kui moodul muutub, jälgib Parcel sõltuvuste graafi, et määrata, milliseid teisi mooduleid see mõjutab, ja ehitab uuesti ainult need, pakkudes kiireid järk-järgulisi ehitusi.

4. Siltidel põhinev tühjendamine

Siltidel põhinev tühjendamine võimaldab teil käsitsi seostada silte või identifikaatoreid vahemällu salvestatud tulemustega. Kui teil on vaja vahemälu tühistada, tühistate lihtsalt teatud sildiga seotud vahemälu kirjed.

Kuidas see töötab:

1. Tulemuse vahemällu salvestamisel annate sellele ühe või mitu silti.
2. Hiljem, vahemälu tühistamiseks, täpsustate tühistatava sildi.
3. Kõik selle sildiga vahemälu kirjed eemaldatakse või märgitakse kehtetuks.

Eelised:

• Käsitsi juhtimine: Pakub täpset kontrolli vahemälu tühjendamise üle.
• Kasulik teatud stsenaariumide puhul: Saab kasutada spetsiifiliste funktsioonide või keskkondadega seotud vahemälu kirjete tühistamiseks.

Puudused:

• Käsitsi pingutus: Nõuab käsitsi sildistamist ja tühistamist, mis võib olla veaohtlik.
• Ei sobi automaatseks tühistamiseks: Sobib kõige paremini olukordadeks, kus tühistamine käivitub väliste sündmuste või käsitsi sekkumise tõttu.

Näide: Kujutage ette, et teil on funktsioonisiltide süsteem, kus rakenduse erinevad osad on konfiguratsiooni alusel lubatud või keelatud. Saate sildistada nende funktsioonisiltidest sõltuvate moodulite vahemällu salvestatud tulemused. Kui funktsioonisilt muutub, saate vahemälu tühistada vastava sildi abil.

Parimad praktikad frontend'i ehituse vahemälu tühjendamiseks

Siin on mõned parimad praktikad tõhusa frontend'i ehituse vahemälu tühjendamise rakendamiseks:

1. Valige õige strateegia

Parim vahemälu tühjendamise strateegia sõltub teie projekti konkreetsetest vajadustest. Sisupõhine räsimine on üldiselt kõige usaldusväärsem valik, kuid see ei pruugi sobida kõigi failitüüpide või ehitustööriistade jaoks. Otsuse tegemisel arvestage täpsuse, jõudluse ja keerukuse vaheliste kompromissidega.

Näiteks kui kasutate Webpacki, kasutage selle sisseehitatud tuge sisupõhise räsimise jaoks failinimedes. Kui kasutate ehitustööriista nagu Parcel, kasutage ära selle sõltuvusgraafi analüüsi. Lihtsamate projektide puhul võib ajapõhine tühistamine olla piisav, kuid olge teadlik selle piirangutest.

2. Konfigureerige oma ehitustööriist õigesti

Enamik frontend'i ehitustööriistu pakub konfiguratsioonivalikuid vahemälu käitumise kontrollimiseks. Veenduge, et konfigureerite need valikud õigesti, et tagada vahemälu tõhus kasutamine ja asjakohane tühistamine.

Näide (Vite):

Vite kasutab arenduses optimaalse jõudluse tagamiseks brauseri vahemälu. Saate konfigureerida, kuidas varasid vahemällu salvestatakse, kasutades valikut `build.rollupOptions.output.assetFileNames`.

            // vite.config.js
import { defineConfig } from 'vite'

export default defineConfig({
  build: {
    rollupOptions: {
      output: {
        assetFileNames: 'assets/[name]-[hash][extname]'
      }
    }
  }
})

            

              
                Copy
              
            
          

3. Kustutage vahemälu vajadusel

Mõnikord peate ehituse vahemälu käsitsi tühjendama, et lahendada probleeme või tagada rakenduse ehitamine nullist. Enamik ehitustööriistu pakub käsurea valikut või API-t vahemälu tühjendamiseks.

Näide (npm):

            npm cache clean --force
            

              
                Copy
              
            
          

Näide (Yarn):

            yarn cache clean
            

              
                Copy
              
            
          

4. Integreerige CI/CD pipeline'idega

CI/CD keskkondades on ülioluline konfigureerida ehitusprotsess vahemälu tühjendamise korrektseks käsitlemiseks. See võib hõlmata vahemälu tühjendamist enne iga ehitust, sisupõhise räsimise kasutamist, et tagada ainult muudetud failide uuesti ehitamine, ja vahemälu korrektset konfigureerimist teie CI/CD platvormil.

Näide (GitHub Actions):

Saate kasutada GitHub Actionsi sõltuvuste ja ehitusartefaktide vahemällu salvestamiseks. Õige tühistamise tagamiseks kasutage võtmeid, mis sisaldavad lukufaili räsi ja muid asjakohaseid tegureid.

            steps:
  - uses: actions/checkout@v3
  - uses: actions/setup-node@v3
    with:
      node-version: '16'
  - name: Get yarn cache directory path
    id: yarn-cache-dir-path
    run: echo "::set-output name=dir::$(yarn cache dir)"
  - uses: actions/cache@v3
    id: yarn-cache
    with:
      path: ${{ steps.yarn-cache-dir-path.outputs.dir }}
      key: ${{ runner.os }}-yarn-${{ hashFiles('**/yarn.lock') }}
      restore-keys:
        ${{ runner.os }}-yarn-

            

              
                Copy
              
            
          

5. Jälgige ehitusaegu

Jälgige regulaarselt oma ehitusaegu, et tuvastada võimalikud jõudluspudelid. Kui ehitusaajad suurenevad, uurige, kas vahemälu kasutatakse tõhusalt ja kas tühistamise strateegia töötab ootuspäraselt.

Tööriistad nagu Webpack Bundle Analyzer aitavad teil visualiseerida oma paketi suurust ja tuvastada optimeerimisvõimalusi. CI/CD platvormid pakuvad sageli ehitusaegade kohta mõõdikuid, mida saate kasutada jõudluse jälgimiseks aja jooksul.

6. Kaaluge kaughaute vahemälu

Hajutatud keskkondades töötavate meeskondade jaoks võib kaughaute vahemälu oluliselt parandada ehitusaegu. Kaughaute vahemälu hõlmab ehituse vahemälu salvestamist tsentraliseeritud serverisse, mis võimaldab arendajatel vahemälu jagada ja vältida samade failide korduvat uuesti ehitamist.

Tööriistad nagu Nx Cloud ja Turborepo pakuvad kaughaute vahemälu võimalusi, mida saab integreerida teie ehitusprotsessiga.

Õige ehitustööriista valimine

Ehitustööriista valik mõjutab oluliselt seda, kuidas haldate ehituse vahemälusid ja rakendate tühistamise strateegiaid. Siin on lühike ülevaade mõnedest populaarsetest tööriistadest ja nende vahemälu võimalustest:

• Webpack: Väga konfigureeritav komplekteerija, millel on ulatuslik tugi vahemälu kasutamiseks pistikprogrammide ja konfiguratsioonivalikute kaudu. Kasutab sisupõhist räsimist tugeva vahemälu tühistamise jaoks.
• Parcel: Nullkonfiguratsiooniga komplekteerija, mis haldab automaatselt vahemälu ja sõltuvusgraafi analüüsi kiirete järk-järguliste ehituste jaoks.
• Vite: Kiire ja kerge ehitustööriist, mis kasutab arenduses natiivseid ES mooduleid ja tootmisehituste jaoks Rollup'i. Pakub suurepärast vahemälu jõudlust, eriti arenduse ajal.
• esbuild: Äärmiselt kiire JavaScripti komplekteerija ja minimeerija, mis on kirjutatud Go-s. Kuigi sellel ei ole keerukat vahemälusüsteemi nagu Webpackil või Parcelil, kompenseerib selle kiirus seda sageli.

Ehitustööriista valimisel arvestage järgmiste teguritega:

• Projekti suurus ja keerukus: Suurte ja keerukate projektide puhul on oluline tugeva vahemälu ja sõltuvuste haldamise võimalustega tööriist.
• Konfiguratsiooninõuded: Mõned tööriistad nõuavad rohkem konfiguratsiooni kui teised. Otsuse tegemisel arvestage oma meeskonna kogemuste ja eelistustega.
• Jõudlus: Hinnake erinevate tööriistade ehitusaegu oma projektis, et määrata, milline neist pakub parimat jõudlust.
• Kogukonna tugi ja ökosüsteem: Valige tööriist, millel on tugev kogukond ja rikkalik pistikprogrammide ja laienduste ökosüsteem.

Levinud vead ja tõrkeotsing

Isegi hästi määratletud vahemälu tühjendamise strateegia puhul võite kokku puutuda probleemidega. Siin on mõned levinud vead ja tõrkeotsingu näpunäited:

• Aegunud kood: Kui näete hiljutistele muudatustele vaatamata aegunud koodi, kontrollige veel kord oma vahemälu tühjendamise seadeid ja veenduge, et sisupõhine räsimine on korralikult konfigureeritud. Proovige vahemälu käsitsi tühjendada, et sundida täielikku uuestiehitust.
• Ebakindlad ehitused: Ebakindlaid ehitusi võivad põhjustada erinevused ehituskeskkonnas. Veenduge, et kõik arendajad kasutavad samu Node.js, npm-i ja muude sõltuvuste versioone. Kasutage tööriista nagu Docker, et luua ühtne ehituskeskkond.
• Aeglased ehitusaajad: Kui ehitusaajad on isegi vahemälu lubamise korral aeglased, analüüsige oma paketi suurust ja tuvastage optimeerimisvõimalused. Kasutage tööriistu nagu Webpack Bundle Analyzer, et visualiseerida oma paketti ja tuvastada suured sõltuvused.
• Failisüsteemi probleemid: Failisüsteemi toimingud võivad mõnikord vahemälu tühjendamist häirida. Veenduge, et teie failisüsteem on õigesti konfigureeritud ja et teil on piisavalt kettaruumi.
• Vale vahemälu konfiguratsioon: Vaadake üle oma ehitustööriista konfiguratsioon, et veenduda, et vahemälu on lubatud ja õigesti konfigureeritud. Pöörake tähelepanu vahemälu asukoha, aegumise ja tühjendamisega seotud seadetele.

Reaalse elu näited

Uurime mõningaid reaalse elu näiteid selle kohta, kuidas erinevad organisatsioonid kasutavad ehituse vahemälu tühjendamist oma frontend'i arenduse töövoogude optimeerimiseks:

• Suur e-kaubanduse platvorm: Suur e-kaubanduse platvorm keerulise mikro-frontend'i arhitektuuriga kasutab Webpacki koos sisupõhise räsimisega, et tagada ainult muudetud mikro-frontend'ide uuesti ehitamine ja juurutamine. Nad kasutavad ka kaughaute vahemälu lahendust, et jagada ehituse vahemälu oma hajutatud arendusmeeskonnaga.
• Avatud lähtekoodiga projekt: Avatud lähtekoodiga projekt kasutab Parcelit ehitusprotsessi lihtsustamiseks ja vahemälu automaatseks haldamiseks. Parceli sõltuvusgraafi analüüs tagab, et tühistatakse ainult vajalikud vahemälu osad, mille tulemuseks on kiired järk-järgulised ehitused.
• Startup: Startup kasutab Vite'i oma kiire arenduskiiruse ja suurepärase vahemälu jõudluse tõttu. Vite'i natiivsete ES moodulite kasutamine arenduses võimaldab peaaegu koheseid värskendusi.

Kokkuvõte

Tõhus frontend'i ehituse vahemälu tühjendamine on ülioluline järk-järguliste ehituste optimeerimiseks, ehitusaegade vähendamiseks ja arendajakogemuse parandamiseks. Mõistes erinevaid vahemälu tühjendamise strateegiaid, järgides parimaid praktikaid ja valides õige ehitustööriista, saate oluliselt täiustada oma frontend'i arenduse töövoogu. Ärge unustage regulaarselt jälgida oma ehitusaegu ja kohandada oma vahemälu tühjendamise strateegiat vastavalt vajadusele, et tagada optimaalne jõudlus. Maailmas, kus kiirus ja efektiivsus on esmatähtsad, on ehituse vahemälu tühjendamise valdamine investeering, mis toob kasu suurenenud tootlikkuse ja õnnelikuma arendusmeeskonna näol. Ärge alahinnake hästi konfigureeritud ehituse vahemälu võimsust; see võib olla salarelva, mis avab kiirema ja tõhusama frontend'i arenduse.