Frontend komponentide teegist puude raputamine: optimeeritud jõudluse jaoks surnud koodi eemaldamine

Veebiarenduse pidevalt arenevas maastikus on jõudlus ülimalt tähtis. Kasutajad ootavad kiiret laadimisaega ja sujuvat kogemust, olenemata nende asukohast või seadmest. Frontend komponentide teegid on muutunud oluliseks vahendiks skaleeritavate ja hooldatavate rakenduste ehitamisel, kuid need võivad põhjustada ka jõudluse kitsaskohti, kui neid ei hallata õigesti. Üks oluline optimeerimistehnika frontend komponentide teekide jaoks on puude raputamine, tuntud ka kui surnud koodi eemaldamine. See võimas protsess tuvastab ja eemaldab kasutamata koodi teie lõplikust paketist, mille tulemuseks on märkimisväärselt väiksemad failisuurused ja parem rakenduse jõudlus.

Mis on puude raputamine?

Puude raputamine on surnud koodi eemaldamise vorm, mis on suunatud spetsiaalselt teie rakenduse sõltuvusgraafikus kasutamata koodile. Kujutage ette oma rakendust kui puud, mille sisendpunkt (nt teie peamine JavaScripti fail) on juur ja kõik imporditud moodulid ja komponendid on oksad. Puude raputamine analüüsib seda puud ja tuvastab oksad, mida tegelikult kunagi ei kasutata. Seejärel "raputab" need surnud oksad puult maha, takistades neid lõplikku paketti lisamast.

Lihtsamalt öeldes tagab puude raputamine, et tootmisversioonis on kaasatud ainult kood, mida teie rakendus tegelikult kasutab. See vähendab paketi üldist suurust, mis viib kiirema allalaadimisajani, parema parsimise jõudluseni ja parema kasutajakogemuseni.

Miks on puude raputamine komponentide teekide jaoks oluline?

Komponentide teegid on mõeldud korduvkasutatavaks mitmes projektis. Need sisaldavad sageli laia valikut komponente ja utiliite, millest paljusid ei pruugita igas rakenduses kasutada. Ilma puude raputamiseta lisataks paketti terved teegid, isegi kui tegelikult on vaja ainult väikest alamhulka komponente. See võib põhjustada:

• Paisunud paketi suurused: Kasutu kood suurendab teie JavaScripti failide suurust, mille tulemuseks on pikemad allalaadimisajad.
• Suurenenud parsimise aeg: Brauserid peavad parseerima ja täitma kogu koodi paketis, isegi kasutamata osad. See võib aeglustada teie rakenduse esialgset renderdamist.
• Vähenenud jõudlus: Suuremad paketid võivad negatiivselt mõjutada rakenduse üldist jõudlust, eriti piiratud ressurssidega seadmetes.

Puude raputamine lahendab need probleemid, lisades selektiivselt ainult tegelikult kasutatud koodi, minimeerides paketi suurust ja parandades jõudlust. See on eriti kriitiline suurte ja keerukate komponentide teekide puhul, kus surnud koodi potentsiaal on märkimisväärne.

Kuidas puude raputamine toimib: tehniline ülevaade

Puude raputamine tugineb teie koodi staatilisele analüüsile, et määrata, milliseid mooduleid ja funktsioone kasutatakse ja milliseid mitte. Kaasaegsed JavaScripti paketikoostajad nagu Webpack, Rollup ja Parcel teostavad selle analüüsi ehitusprotsessi käigus.

Siin on lihtsustatud ülevaade puude raputamise toimimisest:

1. Mooduli analüüs: Paketikoostaja analüüsib teie JavaScripti koodi ja tuvastab kõik moodulid ja nende sõltuvused.
2. Sõltuvusgraafiku loomine: Paketikoostaja ehitab sõltuvusgraafiku, mis esindab moodulite vahelisi suhteid.
3. Kasutatud eksportide märkimine: Paketikoostaja jälgib teie rakenduse sisestuspunkte ja märgib kõik eksportid, mida otseselt või kaudselt kasutatakse.
4. Surnud koodi eemaldamine: Kõiki mooduleid või eksporte, mida ei ole märgitud kasutatuks, peetakse surnud koodiks ja need eemaldatakse lõplikust paketist.

Tõhusa puude raputamise võti on ES-moodulite (ESM) ja süntaksi import ja export kasutamine. ES-moodulid on mõeldud staatiliseks analüüsiks, võimaldades paketikoostajatel hõlpsasti kindlaks teha, milliseid mooduli osi kasutatakse. CommonJS-mooduleid (süstaks require) on staatiliselt raskem analüüsida ja neid ei pruugi tõhusalt puude abil raputada.

ES-moodulid (ESM) vs CommonJS (CJS) puude raputamiseks

Nagu eespool mainitud, mõjutab valik ES-moodulite (ESM) ja CommonJS-i (CJS) vahel oluliselt puude raputamise tõhusust.

• ES-moodulid (ESM): Süntaksi import ja export kasutamine. ESM on staatiliselt analüüsitav, võimaldades paketikoostajatel täpselt määrata, milliseid eksporte kasutatakse ja milliseid mitte. See muudab puude raputamise väga tõhusaks. Näide:

              // my-component-library.js
  export function Button() { ... }
  export function Input() { ... }
  
  // app.js
  import { Button } from './my-component-library';
  
  function App() {
    return <Button>Click Me</Button>;
  }
  
              
  
                
                  Copy
                
              
            

  Selles näites lisatakse lõplikku paketti ainult komponent Button. Komponent Input raputatakse puude abil välja.

• CommonJS (CJS): Süntaksi require ja module.exports kasutamine. CJS evalueeritakse dünaamiliselt käitusajal, mistõttu on paketikoostajatel raske sõltuvusi staatiliselt analüüsida. Kuigi mõned paketikoostajad võivad üritada CJS-mooduleid puude abil raputada, on tulemused sageli vähem usaldusväärsed. Näide:

              // my-component-library.js
  module.exports = {
    Button: function() { ... },
    Input: function() { ... }
  };
  
  // app.js
  const { Button } = require('./my-component-library');
  
  function App() {
    return <Button>Click Me</Button>;
  }
  
              
  
                
                  Copy
                
              
            

  Selles näites on paketikoostajal raskem usaldusväärselt kindlaks teha, kas kasutatakse ainult Button, ja see võib lisada kogu faili my-component-library.js. Seetõttu soovitavad kaasaegsed frontend arenduse parimad tavad kasutada ESM-i CJS-i asemel.

Puude raputamise praktilised näited

Illustreerime puude raputamist mõne praktilise näitega, kasutades erinevaid komponentide teeke ja paketikoostajaid.

Näide 1: Material-UI kasutamine Webpackiga

Material-UI on populaarne Reacti komponentide teek, mis pakub laia valikut eelnevalt ehitatud UI-komponente. Material-UI tõhusaks puude raputamiseks veenduge, et kasutate ES-mooduleid ja et teie paketikoostaja (antud juhul Webpack) on õigesti konfigureeritud.

Konfiguratsioon (webpack.config.js):

            module.exports = {
  // ...
  mode: 'production', // Lubage optimeerimised nagu puude raputamine
  optimization: {
    usedExports: true, // Lubage puude raputamine
  },
  // ...
};

            

              
                Copy
              
            
          

Kasutamine (app.js):

            import { Button, TextField } from '@mui/material';

function App() {
  return (
    <div>
      <Button variant="contained">Click Me</Button>
    </div>
  );
}

            

              
                Copy
              
            
          

Selles näites lisatakse lõplikku paketti ainult komponent Button. Komponent TextField, kuigi imporditud, ei ole kasutatud ja Webpack raputab selle puude abil välja.

Näide 2: Ant Designi kasutamine Rollupiga

Ant Design on veel üks populaarne Reacti UI-teek, mis on eriti levinud ettevõtte rakendustes. Rollup on tuntud oma suurepäraste puude raputamise võimaluste poolest, mis teeb sellest hea valiku väga optimeeritud pakettide loomiseks.

Konfiguratsioon (rollup.config.js):

            import babel from '@rollup/plugin-babel';
import resolve from '@rollup/plugin-node-resolve';
import commonjs from '@rollup/plugin-commonjs';
import { terser } from 'rollup-plugin-terser';

export default {
  input: 'src/index.js',
  output: {
    file: 'dist/bundle.js',
    format: 'esm',
    sourcemap: true
  },
  plugins: [
    resolve(),
    commonjs(),
    babel({
      babelHelpers: 'bundled',
      exclude: 'node_modules/**'
    }),
    terser()
  ]
};

            

              
                Copy
              
            
          

Kasutamine (src/index.js):

            import { Button, DatePicker } from 'antd';
import 'antd/dist/antd.css'; // Import Ant Design styles

function App() {
  return (
    <div>
      <Button type="primary">Submit</Button>
    </div>
  );
}

            

              
                Copy
              
            
          

Selle stsenaariumi korral kõrvaldab Rollup tõhusalt komponendi DatePicker lõplikust paketist, kuna see on imporditud, kuid tegelikult rakenduses ei kasutata.

Näide 3: Lodashi kasutamine Parceliga

Lodash on utiliitide teek, mis pakub laia valikut funktsioone massiivide, objektide ja stringide tööks. Parcel on nullkonfiguratsiooniga paketikoostaja, mis lubab ES-moodulite jaoks automaatselt puude raputamise.

Kasutamine (app.js):

            import { map, filter } from 'lodash-es';

const numbers = [1, 2, 3, 4, 5];

const evenNumbers = filter(numbers, (n) => n % 2 === 0);

console.log(evenNumbers);

            

              
                Copy
              
            
          

Selles näites lisatakse paketti ainult funktsioonid map ja filter Lodashist. Teisi Lodashi funktsioone, mida ei ole imporditud ega kasutatud, raputab Parcel puude abil välja.

Parimad tavad tõhusa puude raputamise jaoks

Puude raputamise eeliste maksimeerimiseks järgige neid parimaid tavasid:

• Kasutage ES-mooduleid (ESM): Kasutage oma moodulite jaoks alati süntaksit import ja export. Vältige CommonJS-i (require) alati, kui see on võimalik.
• Konfigureerige oma paketikoostaja: Veenduge, et teie paketikoostaja (Webpack, Rollup, Parcel) on konfigureeritud puude raputamise lubamiseks. Vaadake konkreetsete konfiguratsioonivalikute kohta oma paketikoostaja dokumentatsiooni.
• Kasutage puhtaid funktsioone: Puhaste funktsioonide (funktsioonid, mis tagastavad alati sama sisendi jaoks sama väljundi ja millel puuduvad kõrvalmõjud) on paketikoostajatel lihtsam analüüsida ja puude abil raputada.
• Vältige kõrvalmõjusid: Kõrvalmõjud (kood, mis muudab globaalseid muutujaid või teostab I/O toiminguid) võivad takistada puude raputamist. Minimeerige oma moodulites kõrvalmõjusid.
• Kontrollige oma paketi suurust: Analüüsige regulaarselt oma paketi suurust, kasutades selliseid tööriistu nagu Webpack Bundle Analyzer, et tuvastada potentsiaalsed optimeerimisvaldkonnad.
• Kasutage minifikatsiooni: Minifikatsioonivahendid nagu Terser eemaldavad tühiku ja lühendavad muutujate nimesid, vähendades veelgi paketi suurust pärast seda, kui puude raputamine on kasutamata koodi eemaldanud.
• Koodi tükeldamine: Rakendage koodi tükeldamine, et jagada oma rakendus väiksemateks tükkideks, mida saab nõudmisel laadida. See vähendab esialgset laadimisaega ja parandab jõudlust, eriti suurte rakenduste puhul.
• Laisk laadimine: Laadige komponente või mooduleid ainult siis, kui neid vaja on. See tehnika koos puude raputamisega võib märkimisväärselt vähendada esialgset paketi suurust.

Levinud ohud ja kuidas neid vältida

Kuigi puude raputamine on võimas optimeerimistehnika, on mõned levinud ohud, mis võivad takistada selle tõhusat toimimist. Siin on mõned levinud probleemid ja kuidas neid lahendada:

• Vale paketikoostaja konfiguratsioon: Veenduge, et teie paketikoostaja on õigesti konfigureeritud puude raputamise lubamiseks. Kontrollige dokumentatsiooni uuesti ja veenduge, et kõik vajalikud pistikprogrammid ja sätted on paigas.
• CommonJS-moodulite kasutamine: Nagu varem mainitud, on CommonJS-mooduleid raske tõhusalt puude abil raputada. Liikuge võimaluse korral ES-moodulite juurde.
• Kõrvalmõjud moodulites: Kõrvalmõjud võivad takistada paketikoostajal täpselt kindlaks teha, millist koodi ei kasutata. Minimeerige oma moodulites kõrvalmõjusid ja kasutage võimaluse korral puhtaid funktsioone.
• Globaalsed impordid: Vältige tervete teekide globaalset importimist. Selle asemel importige ainult konkreetseid komponente või funktsioone, mida vajate. Näiteks selle asemel, et import _ from 'lodash';, kasutage import { map } from 'lodash';.
• CSS-i kõrvalmõjud: Veenduge, et teie CSS-i impordid ei põhjustaks kõrvalmõjusid. Näiteks kui impordite CSS-faili, mis rakendab stiile globaalselt, võib olla raskem kindlaks teha, milliseid CSS-i reegleid tegelikult kasutatakse. Kaaluge CSS-moodulite või CSS-in-JS-lahenduse kasutamist stiilide isoleerimiseks konkreetsetele komponentidele.

Tööriistad paketi analüüsimiseks ja optimeerimiseks

Mitmed tööriistad aitavad teil paketti analüüsida ja optimeerimisvõimalusi tuvastada:

• Webpack Bundle Analyzer: Populaarne Webpacki plugin, mis pakub visuaalset esitust teie paketist, näidates iga mooduli ja sõltuvuse suurust.
• Rollup Visualizer: Sarnane tööriist Rollupi jaoks, mis aitab teil paketti visualiseerida ja potentsiaalseid probleeme tuvastada.
• Parceli suuruse analüüs: Parcel pakub sisseehitatud tuge paketi suuruse analüüsimiseks ja suurte sõltuvuste tuvastamiseks.
• Source Map Explorer: Käsurea tööriist, mis analüüsib JavaScripti lähtekaarte, et tuvastada kood, mis kõige rohkem teie paketi suurusesse panustab.
• Lighthouse: Google'i Lighthouse'i tööriist võib anda väärtuslikke teadmisi teie veebisaidi jõudluse kohta, sealhulgas paketi suurus ja laadimisajad.

Puude raputamine väljaspool JavaScripti: CSS ja muud varad

Kuigi puude raputamine on peamiselt seotud JavaScriptiga, saab kontseptsiooni laiendada ka muudele varatüüpidele. Näiteks saate CSS-i puude raputamise tehnikaid kasutada kasutamata CSS-i reeglite eemaldamiseks oma stiililehtedelt.

CSS-i puude raputamine

CSS-i puude raputamine hõlmab teie HTML-i ja JavaScripti koodi analüüsimist, et määrata, milliseid CSS-i reegleid tegelikult kasutatakse, ja ülejäänud eemaldamist. Seda saab saavutada selliste tööriistadega nagu:

• PurgeCSS: Populaarne tööriist, mis analüüsib teie HTML-i, JavaScripti ja CSS-faile, et tuvastada ja eemaldada kasutamata CSS-i reeglid.
• UnCSS: Teine tööriist, mis eemaldab kasutamata CSS-i, analüüsides teie HTML-i ja JavaScripti koodi.

Need tööriistad võivad oluliselt vähendada teie CSS-failide suurust, mis viib kiirema laadimisajani ja parema jõudluseni.

Muud varad

Puude raputamise kontseptsiooni saab rakendada ka muudele varatüüpidele, nagu pildid ja fondid. Näiteks saate kasutada piltide optimeerimise tehnikaid, et vähendada oma piltide suurust kvaliteeti ohverdamata. Samuti saate kasutada fondi alamhulki, et lisada ainult tähemärgid, mida teie veebisaidil tegelikult kasutatakse.

Puude raputamise tulevik

Puude raputamine on oluline optimeerimistehnika kaasaegse veebiarenduse jaoks ja selle tähtsus tõenäoliselt ainult kasvab tulevikus. Kuna veebirakendused muutuvad üha keerukamaks ja tuginevad suurematele komponentide teekidele, muutub tõhusa surnud koodi eemaldamise vajadus veelgi kriitilisemaks.

Puude raputamise tulevased edusammud võivad hõlmata:

• Täiustatud staatiline analüüs: Keerukamad staatilise analüüsi tehnikad, mis suudavad tuvastada ja eemaldada veelgi rohkem surnud koodi.
• Dünaamiline puude raputamine: Tehnikaid, mis suudavad käitusajal dünaamiliselt analüüsida koodi kasutamist ja eemaldada kasutamata koodi lennult.
• Integratsioon uute raamistike ja teekidega: Sujuv integratsioon uute frontend-raamistike ja komponentide teekidega.
• Täpsem kontroll: Lubades arendajatel rohkem kontrolli puude raputamise protsessi üle, et optimeerimist peenhäälestada vastavalt nende konkreetsetele vajadustele.

Järeldus

Puude raputamine on võimas tehnika frontend komponentide teekide optimeerimiseks ja veebisaidi jõudluse parandamiseks. Kasutamata koodi kõrvaldamisega saate märkimisväärselt vähendada paketi suurusi, parandada laadimisaegu ja pakkuda paremat kasutajakogemust. Puude raputamise põhimõtete mõistmise ja parimate tavade järgimisega saate tagada, et teie rakendused on nii kerged ja tõhusad kui võimalik, pakkudes konkurentsieelist globaalsel digimaastikul. Võtke puude raputamine oma arendusvoo lahutamatuks osaks, et luua suure jõudlusega, skaleeritavaid ja hooldatavaid veebirakendusi kasutajatele üle kogu maailma.