JavaScripti moodulite koormuse tasakaalustamine: jõudluse parandamine strateegilise jaotuse kaudu

Tänapäeva veebiarenduse üha keerulisemaks muutuval maastikul on kiire ja tundliku kasutajakogemuse pakkumine esmatähtis. Rakenduste kasvades suureneb ka nende toimimiseks vajaliku JavaScripti koodi maht. See võib põhjustada märkimisväärseid jõudluse kitsaskohti, eriti lehe esmasel laadimisel ja järgnevatel kasutajainteraktsioonidel. Üks võimas, kuid sageli alakasutatud strateegia nende probleemide vastu võitlemiseks on JavaScripti moodulite koormuse tasakaalustamine. See postitus süveneb sellesse, mida moodulite koormuse tasakaalustamine endast kujutab, selle kriitilisse tähtsusse ja kuidas arendajad saavad seda tõhusalt rakendada, et saavutada parem jõudlus, teenindades ülemaailmset publikut, kellel on erinevad võrgutingimused ja seadmevõimalused.

Väljakutse mõistmine: haldamata moodulite laadimise mõju

Enne lahenduste uurimist on oluline mõista probleemi. Traditsiooniliselt olid JavaScripti rakendused sageli monoliitsed, kus kogu kood oli koondatud ühte faili. Kuigi see lihtsustas esialgset arendust, tekitas see tohutuid esialgseid laadimismahtusid. Moodulisüsteemide, nagu CommonJS (kasutusel Node.js-is) ja hiljem ES-moodulite (ECMAScript 2015 ja uuemad) tulek muutis JavaScripti arenduse revolutsiooniliseks, võimaldades paremat organiseerimist, taaskasutatavust ja hooldatavust väiksemate, eraldiseisvate moodulite kaudu.

Kuid koodi lihtsalt mooduliteks jaotamine ei lahenda iseenesest jõudlusprobleeme. Kui kõik moodulid nõutakse ja parsitakse sünkroonselt esmasel laadimisel, võib brauser üle koormatud saada. See võib põhjustada järgmist:

• Pikemad esialgsed laadimisajad: Kasutajad on sunnitud ootama kogu JavaScripti allalaadimist, parsimist ja käivitamist, enne kui nad saavad lehega suhelda.
• Suurenenud mälukasutus: Mittevajalikud moodulid, mida kasutaja kohe ei vaja, hõivavad endiselt mälu, mõjutades seadme üldist jõudlust, eriti madalama klassi seadmetes, mis on levinud paljudes maailma piirkondades.
• Blokeeritud renderdamine: Sünkroonne skripti käivitamine võib peatada brauseri renderdamisprotsessi, põhjustades tühja ekraani ja halva kasutajakogemuse.
• Ebaefektiivne võrgukasutus: Suure hulga väikeste failide allalaadimine võib mõnikord olla vähem tõhus kui mõne suurema, optimeeritud kogumi allalaadimine HTTP üldkulude tõttu.

Kujutage ette ülemaailmset e-kaubanduse platvormi. Kiire internetiühendusega piirkonna kasutaja ei pruugi viivitusi märgata. Kuid piiratud ribalaiuse või suure latentsusajaga piirkonna kasutaja võib kogeda masendavalt pikki ooteaegu, potentsiaalselt saidilt täielikult lahkudes. See rõhutab kriitilist vajadust strateegiate järele, mis jaotavad moodulite käivitamise koormust ajas ja võrgupäringutes.

Mis on JavaScripti moodulite koormuse tasakaalustamine?

JavaScripti moodulite koormuse tasakaalustamine on sisuliselt praktika, mis hõlmab strateegilist haldamist, kuidas ja millal JavaScripti mooduleid veebirakenduses laaditakse ja käivitatakse. See ei seisne JavaScripti käivitamise jaotamises mitme serveri vahel (nagu traditsioonilises serveripoolses koormuse tasakaalustamises), vaid pigem laadimise ja käivitamise koormuse jaotuse optimeerimises kliendi poolel. Eesmärk on tagada, et praeguse kasutajainteraktsiooni jaoks kõige olulisem kood laaditaks ja oleks kättesaadav nii kiiresti kui võimalik, lükates samal ajal edasi vähem kriitilisi või tingimuslikult kasutatavaid mooduleid.

Seda jaotust on võimalik saavutada erinevate tehnikate abil, peamiselt:

• Koodi tükeldamine (Code Splitting): JavaScripti kogumi jaotamine väiksemateks tükkideks, mida saab laadida vastavalt vajadusele.
• Dünaamilised impordid (Dynamic Imports): `import()` süntaksi kasutamine moodulite asünkroonseks laadimiseks käivitusajal.
• Laisklaadimine (Lazy Loading): Moodulite laadimine ainult siis, kui neid on vaja, tavaliselt vastusena kasutaja tegevustele või spetsiifilistele tingimustele.

Neid meetodeid kasutades saame tõhusalt tasakaalustada JavaScripti töötlemise koormust, tagades, et kasutajakogemus jääb sujuvaks ja tundlikuks, olenemata nende geograafilisest asukohast või võrgutingimustest.

Peamised tehnikad moodulite koormuse tasakaalustamiseks

Mitmed võimsad tehnikad, mida sageli hõlbustavad kaasaegsed ehitustööriistad, võimaldavad tõhusat JavaScripti moodulite koormuse tasakaalustamist.

1. Koodi tükeldamine

Koodi tükeldamine on põhitehnika, mis jaotab teie rakenduse koodi väiksemateks, hallatavateks osadeks (tükkideks). Neid tükke saab seejärel laadida vastavalt vajadusele, selle asemel et sundida kasutajat kogu rakenduse JavaScripti korraga alla laadima. See on eriti kasulik ühe lehe rakenduste (SPA) jaoks, millel on keeruline marsruutimine ja mitu funktsiooni.

Kuidas see töötab: Ehitustööriistad nagu Webpack, Rollup ja Parcel suudavad automaatselt tuvastada kohti, kus koodi saab tükeldada. See põhineb sageli järgmisel:

• Marsruudipõhine tükeldamine: Iga marsruut teie rakenduses võib olla omaette JavaScripti tükk. Kui kasutaja navigeerib uuele marsruudile, laaditakse ainult selle konkreetse marsruudi JavaScript.
• Komponendipõhine tükeldamine: Moodulid või komponendid, mis ei ole kohe nähtavad või vajalikud, saab paigutada eraldi tükkidesse.
• Sisendpunktid: Mitme sisendpunkti määratlemine teie rakenduse jaoks, et luua eraldi kogumid rakenduse erinevatele osadele.

Näide: Kujutage ette ülemaailmset uudiste veebisaiti. Avaleht võib vajada põhimoodulite komplekti pealkirjade ja põhijuhiste kuvamiseks. Kuid konkreetne artikli leht võib vajada mooduleid rikkalike meediumisisendite, interaktiivsete graafikute või kommentaaride sektsioonide jaoks. Marsruudipõhise koodi tükeldamisega laaditakse need ressursimahukad moodulid alles siis, kui kasutaja tegelikult artikli lehte külastab, parandades oluliselt avalehe esialgset laadimisaega.

Ehitustööriista konfiguratsioon (Kontseptuaalne näide Webpackiga: `webpack.config.js`)

Kuigi spetsiifilised konfiguratsioonid varieeruvad, hõlmab põhimõte Webpackile ütlemist, kuidas tükke käsitleda.

            // Kontseptuaalne Webpacki konfiguratsioon
module.exports = {
  // ... muud konfiguratsioonid
  optimization: {
    splitChunks: {
      chunks: 'all',
      cacheGroups: {
        vendor: {
          test: /[\]node_modules[\]/,
          name: 'vendors',
          chunks: 'all',
        },
      },
    },
  },
};

            

              
                Copy
              
            
          

See konfiguratsioon ütleb Webpackile, et tükeldada kood, luues eraldi `vendors` kogumi kolmandate osapoolte teekide jaoks, mis on levinud ja tõhus optimeerimine.

2. Dünaamilised impordid `import()` abil

Funktsioon `import()`, mis võeti kasutusele ECMAScript 2020-s, on kaasaegne ja võimas viis JavaScripti moodulite asünkroonseks laadimiseks käivitusajal. Erinevalt staatilistest `import` lausetest (mida töödeldakse ehitusfaasis), tagastab `import()` lubaduse (Promise), mis laheneb mooduli objektiga. See muudab selle ideaalseks stsenaariumide jaoks, kus peate laadima koodi, mis põhineb kasutaja interaktsioonil, tingimuslikul loogikal või võrgu kättesaadavusel.

Kuidas see töötab:

• Te kutsute välja `import('path/to/module')`, kui vajate moodulit.
• Ehitustööriist (kui see on konfigureeritud koodi tükeldamiseks) loob sageli selle dünaamiliselt imporditud mooduli jaoks eraldi tüki.
• Brauser hangib selle tüki ainult siis, kui `import()` kutse käivitatakse.

Näide: Kujutage ette kasutajaliidese elementi, mis ilmub alles pärast seda, kui kasutaja klõpsab nuppu. Selle asemel, et laadida selle elemendi JavaScript lehe laadimisel, saate kasutada `import()` nupu kliki käsitlejas. See tagab, et kood laaditakse alla ja parsitakse ainult siis, kui kasutaja seda selgesõnaliselt nõuab.

            // Dünaamilise impordi näide Reacti komponendis

import React, { useState } from 'react';

function MyFeature() {
  const [FeatureComponent, setFeatureComponent] = useState(null);
  const [isLoading, setIsLoading] = useState(false);

  const loadFeature = async () => {
    setIsLoading(true);
    const module = await import('./FeatureComponent'); // Dünaamiline import
    setFeatureComponent(() => module.default);
    setIsLoading(false);
  };

  return (
    

      {!FeatureComponent ? (
        
          {isLoading ? 'Laadin...' : 'Laadi funktsioon'}
        
      ) : (
        
      )}
    
  );
}

export default MyFeature;

            

              
                Copy
              
            
          

Seda mustrit nimetatakse sageli laisklaadimiseks. See on uskumatult tõhus keerukate rakenduste jaoks, millel on palju valikulisi funktsioone.

3. Komponentide ja funktsioonide laisklaadimine

Laisklaadimine on laiem mõiste, mis hõlmab tehnikaid nagu dünaamilised impordid ja koodi tükeldamine, et lükata ressursside laadimist edasi, kuni neid tegelikult vaja on. See on eriti kasulik:

• Ekraanivälised pildid ja videod: Laadige meediat ainult siis, kui need kerivad vaateaknas nähtavale.
• Kasutajaliidese komponendid: Laadige komponente, mis ei ole esialgu nähtavad (nt modaalaknad, tööriistavihjed, keerulised vormid).
• Kolmandate osapoolte skriptid: Laadige analüütikaskripte, vestlusvidinaid või A/B testimise skripte ainult siis, kui see on vajalik või pärast põhisisu laadimist.

Näide: Populaarsel rahvusvahelisel reisi broneerimise veebisaidil võib olla keeruline broneerimisvorm, mis sisaldab palju valikulisi välju (nt kindlustusvõimalused, istekoha valiku eelistused, eritoitude soovid). Neid välju ja nendega seotud JavaScripti loogikat saab laadida laisalt. Kui kasutaja liigub broneerimisprotsessis edasi ja jõuab etappi, kus need valikud on asjakohased, hangitakse ja käivitatakse nende kood. See kiirendab drastiliselt esialgset vormi laadimist ja muudab põhilise broneerimisprotsessi tundlikumaks, mis on ülioluline ebastabiilse internetiühendusega piirkondade kasutajatele.

Laisklaadimise rakendamine Intersection Observeriga

Intersection Observer API on kaasaegne brauseri API, mis võimaldab teil asünkroonselt jälgida sihtelemendi ja selle vanema elemendi või vaateakna ristumise muutusi. See on laisklaadimise käivitamiseks väga tõhus.

            // Pildi laisklaadimise näide Intersection Observeriga

const images = document.querySelectorAll('img[data-src]');

const observer = new IntersectionObserver((entries, observer) => {
  entries.forEach(entry => {
    if (entry.isIntersecting) {
      const img = entry.target;
      img.src = img.dataset.src;
      img.removeAttribute('data-src');
      observer.unobserve(img); // Lõpeta jälgimine pärast laadimist
    }
  });
}, {
  rootMargin: '0px 0px 200px 0px' // Laadi, kui vaateakna alumisest servast on 200 pikslit
});

images.forEach(img => {
  observer.observe(img);
});

            

              
                Copy
              
            
          

Seda tehnikat saab laiendada terve JavaScripti moodulite laadimiseks, kui seotud element siseneb vaateaknasse.

4. `defer` ja `async` atribuutide kasutamine

Kuigi see ei ole otseselt seotud moodulite jaotamisega koodi tükeldamise mõttes, mängivad `defer` ja `async` atribuudid `