JavaScript'i kompileerimise optimeerimine: Tree Shaking ja surnud koodi eemaldamine

Veebiarenduse maailmas on kiirete ja tõhusate veebirakenduste pakkumine esmatähtis. Kui JavaScripti rakendused muutuvad keerukamaks, kasvab ka nende koodibaasi suurus. Suured JavaScripti paketid võivad oluliselt mõjutada veebisaidi laadimisaegu, mis viib halva kasutajakogemuseni. Õnneks aitavad tehnikad nagu tree shaking ja surnud koodi eemaldamine optimeerida teie JavaScripti kompileerimist, mille tulemuseks on väiksemad paketi suurused ja parem jõudlus.

Probleemi mõistmine: Suured JavaScripti paketid

Kaasaegne JavaScripti arendus hõlmab sageli teekide ja raamistike kasutamist, et arendust kiirendada ja pakkuda valmisfunktsionaalsust. Kuigi need tööriistad on uskumatult kasulikud, võivad need kaasa aidata ka suurte JavaScripti pakettide tekkimisele. Isegi kui kasutate ainult väikest osa teegist, võib kogu teek olla kaasatud teie lõplikku paketti, mis viib tarbetu koodi saatmiseni brauserisse. Siin tulevadki mängu tree shaking ja surnud koodi eemaldamine.

Mis on Tree Shaking?

Tree shaking, tuntud ka kui surnud koodi eemaldamine, on kompileerimise optimeerimise tehnika, mis eemaldab kasutamata koodi teie JavaScripti pakettidest. Mõelge sellele kui puu raputamisele, et eemaldada surnud lehed – sellest ka nimi. JavaScripti kontekstis analüüsib tree shaking teie koodi ja tuvastab koodi, mida tegelikult kunagi ei kasutata. See kasutamata kood eemaldatakse seejärel kompileerimisprotsessi käigus lõplikust paketist.

Kuidas Tree Shaking töötab

Tree shaking tugineb teie koodi staatilisele analüüsile. See tähendab, et kompileerimistööriist (nt Webpack, Rollup, Parcel) analüüsib teie koodi ilma seda tegelikult käivitamata. Uurides import- ja eksport-lauseid teie moodulites, saab tööriist kindlaks teha, milliseid mooduleid ja funktsioone teie rakenduses tegelikult kasutatakse. Igasugune kood, mida ei impordita ega ekspordita, loetakse surnud koodiks ja selle saab ohutult eemaldada.

Tõhusa Tree Shaking'u põhinõuded

Tõhusaks tree shaking'u kasutamiseks on mõned põhinõuded:

• ES-moodulid (ESM): Tree shaking töötab kõige paremini ES-moodulitega (kasutades import ja export lauseid). ESM pakub staatilist moodulistruktuuri, mis võimaldab kompileerimistööriistadel hõlpsalt sõltuvusi analüüsida. CommonJS (kasutades require) ei sobi tree shaking'uks nii hästi, kuna see on dünaamilisem.
• Puhtad funktsioonid: Tree shaking tugineb puhaste funktsioonide tuvastamisele. Puhas funktsioon on funktsioon, mis tagastab alati sama väljundi sama sisendi korral ja millel pole kõrvalmõjusid (nt globaalsete muutujate muutmine või võrgupäringute tegemine).
• Konfiguratsioon: Peate konfigureerima oma kompileerimistööriista (Webpack, Rollup, Parcel), et tree shaking'ut lubada.

Mis on surnud koodi eemaldamine?

Surnud koodi eemaldamine on laiem termin, mis hõlmab ka tree shaking'ut. Kuigi tree shaking keskendub spetsiifiliselt kasutamata moodulite ja eksportide eemaldamisele, võib surnud koodi eemaldamine eemaldada ka muud tüüpi kasutamata koodi, näiteks:

• Kättesaamatu kood: Kood, mida ei saa kunagi käivitada tingimuslausete või muude kontrollvoo mehhanismide tõttu.
• Kasutamata muutujad: Muutujad, mis on deklareeritud, kuid mida kunagi ei kasutata.
• Kasutamata funktsioonid: Funktsioonid, mis on defineeritud, kuid mida kunagi ei kutsuta.

Surnud koodi eemaldamine teostatakse sageli minimeerimisprotsessi osana (vt allpool).

Tööriistad Tree Shaking'u ja surnud koodi eemaldamiseks

Mitmed populaarsed JavaScripti kompileerimistööriistad toetavad tree shaking'ut ja surnud koodi eemaldamist:

• Webpack: Webpack on võimas ja väga konfigureeritav moodulite komplekteerija. See toetab tree shaking'ut tänu oma toetumisele ES-moodulitele ja minimeerijate, nagu TerserPlugin, kasutamisele.
• Rollup: Rollup on moodulite komplekteerija, mis on spetsiaalselt loodud teekide ja väiksemate pakettide loomiseks. See paistab silma tree shaking'u osas tänu oma rõhuasetusele ESM-ile ja võimele koodi sügavamalt analüüsida.
• Parcel: Parcel on null-konfiguratsiooniga komplekteerija, mis teostab tree shaking'ut automaatselt. See on suurepärane valik projektidele, kus soovite kiiresti alustada, ilma et peaksite konfigureerima keerulist kompileerimisprotsessi.

Kuidas rakendada Tree Shaking'ut erinevate kompileerimistööriistadega

Siin on lühike ülevaade sellest, kuidas rakendada tree shaking'ut igaühega neist kompileerimistööriistadest:

Webpack

Webpack nõuab tree shaking'u lubamiseks teatud konfiguratsiooni:

1. Kasutage ES-mooduleid: Veenduge, et teie kood kasutab ES-mooduleid (import ja export).
2. Konfigureerige režiim: Seadistage oma Webpacki konfiguratsioonis mode valik väärtusele production. See lubab mitmesuguseid optimeerimisi, sealhulgas tree shaking'ut.
3. Kasutage minimeerijat: Webpack kasutab minimeerijaid (nagu TerserPlugin), et eemaldada surnud kood ja minimeerida teie koodi. Veenduge, et teil on minimeerija konfigureeritud oma webpack.config.js failis. Baaskonfiguratsioon võib välja näha selline:

               const TerserPlugin = require('terser-webpack-plugin');
   
   module.exports = {
     mode: 'production',
     optimization: {
       minimize: true,
       minimizer: [new TerserPlugin()],
     },
   };
               
   
                 
                   Copy
                 
               
             

Rollup

Rollup on loodud tree shaking'u jaoks ja nõuab minimaalset konfiguratsiooni:

1. Kasutage ES-mooduleid: Veenduge, et teie kood kasutab ES-mooduleid.
2. Kasutage pistikprogrammi: Kasutage pistikprogrammi nagu @rollup/plugin-node-resolve ja @rollup/plugin-commonjs moodulite lahendamiseks ja CommonJS-moodulite teisendamiseks ES-mooduliteks (vajadusel).
3. Kasutage minimeerijat: Kasutage pistikprogrammi nagu rollup-plugin-terser oma koodi minimeerimiseks ja surnud koodi eemaldamiseks. Baaskonfiguratsioon võib välja näha selline:

               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: 'iife',
     },
     plugins: [
       resolve(),
       commonjs(),
       terser(),
     ],
   };
               
   
                 
                   Copy
                 
               
             

Parcel

Parcel teostab tree shaking'ut automaatselt ilma igasuguse konfiguratsioonita. Lihtsalt kompileerige oma projekt Parceli abil ja see tegeleb optimeerimisega teie eest:

            parcel build src/index.html
            

              
                Copy
              
            
          

Peale Tree Shaking'u: Edasised optimeerimistehnikad

Tree shaking ja surnud koodi eemaldamine on võimsad tehnikad, kuid need pole ainsad viisid JavaScripti kompileerimise optimeerimiseks. Siin on mõned täiendavad tehnikad, mida kaaluda:

Koodi tükeldamine

Koodi tükeldamine hõlmab teie JavaScripti paketi jagamist väiksemateks osadeks, mida saab laadida vastavalt vajadusele. See võib oluliselt parandada esialgset laadimisaega, eriti suurte rakenduste puhul. Webpack, Rollup ja Parcel toetavad kõik koodi tükeldamist.

Näiteks kujutage ette e-poe veebisaiti. Selle asemel, et laadida kogu saidi JavaScript korraga, võiksite koodi jagada eraldi pakettideks avalehe, tootelehtede ja kassalehe jaoks. Avalehe pakett laaditaks esialgu ja teised paketid laaditaks alles siis, kui kasutaja navigeerib nendele lehtedele.

Minimeerimine

Minimeerimine on protsess, mille käigus eemaldatakse teie koodist ebavajalikud märgid, nagu tühikud, kommentaarid ja lühikesed muutujanimed. See võib oluliselt vähendada teie JavaScripti failide suurust. Minimeerimiseks kasutatakse tavaliselt tööriistu nagu Terser ja UglifyJS. Tavaliselt on see integreeritud kompileerimistööriista konfiguratsiooni sisse.

Gzip tihendamine

Gzip tihendamine on tehnika teie JavaScripti failide tihendamiseks enne nende saatmist brauserisse. See võib veelgi vähendada teie failide suurust ja parandada laadimisaegu. Enamik veebiservereid toetab Gzip tihendamist.

Brauseri vahemälu

Brauseri vahemälu võimaldab brauseril salvestada sageli kasutatavaid faile lokaalselt, nii et neid ei pea iga kord, kui kasutaja teie veebisaiti külastab, serverist alla laadima. See võib oluliselt parandada jõudlust naasvate kasutajate jaoks. Brauseri vahemälu saate konfigureerida HTTP päiste abil.

Piltide optimeerimine

Kuigi see pole otseselt seotud JavaScriptiga, võib piltide optimeerimine samuti oluliselt mõjutada veebisaidi jõudlust. Kasutage optimeeritud pildivorminguid (nt WebP), tihendage oma pilte ja kasutage responsiivseid pilte, et tagada, et kasutajad laadiksid alla ainult need pildid, mida nad vajavad.

Praktilised näited ja kasutusjuhud

Vaatame mõningaid praktilisi näiteid, kuidas tree shaking'ut ja surnud koodi eemaldamist saab rakendada reaalsetes stsenaariumides:

Näide 1: Lodashi kasutamine

Lodash on populaarne JavaScripti abiteek, mis pakub laia valikut funktsioone massiivide, objektide ja stringidega töötamiseks. Kui aga kasutate oma rakenduses ainult mõnda Lodashi funktsiooni, oleks kogu teegi lisamine oma paketti raiskamine.

Tree shaking'u abil saate importida ainult need konkreetsed Lodashi funktsioonid, mida vajate, ja ülejäänud teek jäetakse teie paketist välja. Näiteks:

            // Selle asemel:
import _ from 'lodash';

// Tehke nii:
import map from 'lodash/map';
import filter from 'lodash/filter';

const data = [1, 2, 3, 4, 5];
const doubled = map(data, (x) => x * 2);
const even = filter(doubled, (x) => x % 2 === 0);
            

              
                Copy
              
            
          

Importides ainult map ja filter funktsioonid, saate oluliselt vähendada oma Lodashi sõltuvuse suurust.

Näide 2: Kasutajaliidese teegi kasutamine

Paljud kasutajaliidese teegid (nt Material UI, Ant Design) pakuvad laia valikut komponente. Kui kasutate kasutajaliidese teegist ainult mõnda komponenti, aitab tree shaking teil kasutamata komponendid oma paketist välja jätta.

Enamik kaasaegseid kasutajaliidese teeke on loodud tree-shakable'iks. Veenduge, et impordite komponente otse nende individuaalsetest failidest, mitte ei impordi kogu teeki:

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

// Tehke nii:
import Button from '@mui/material/Button';
import TextField from '@mui/material/TextField';
            

              
                Copy
              
            
          

Näide 3: Rahvusvahelistamise (i18n) teegid

Rahvusvahelistamisega tegeledes võib teil olla tõlkeid paljude erinevate keelte jaoks. Siiski peate lisama ainult nende keelte tõlked, mida teie kasutajad tegelikult kasutavad. Tree shaking aitab teil kasutamata tõlked oma paketist välja jätta.

Näiteks, kui kasutate teeki nagu i18next, saate dünaamiliselt laadida kasutaja keele tõlked vastavalt vajadusele:

            import i18next from 'i18next';

async function initI18n(language) {
  const translation = await import(`./locales/${language}.json`);
  i18next.init({
    lng: language,
    resources: {
      [language]: {
        translation: translation.default,
      },
    },
  });
}

initI18n('en'); // Initsialiseeri inglise keelega kui vaikekeelega

            

              
                Copy
              
            
          

Parimad praktikad JavaScripti kompileerimise optimeerimiseks

Siin on mõned parimad praktikad, mida järgida JavaScripti kompileerimise optimeerimisel:

• Kasutage ES-mooduleid: Kasutage alati oma koodis ES-mooduleid (import ja export).
• Konfigureerige oma kompileerimistööriist: Konfigureerige oma kompileerimistööriist (Webpack, Rollup, Parcel) korrektselt, et lubada tree shaking ja surnud koodi eemaldamine.
• Analüüsige oma paketti: Kasutage paketi analüsaatorit (nt Webpack Bundle Analyzer), et visualiseerida oma paketi sisu ja tuvastada optimeerimisvõimalusi.
• Hoidke oma sõltuvused ajakohasena: Värskendage regulaarselt oma sõltuvusi, et kasutada ära uusimaid jõudluse täiustusi ja veaparandusi.
• Profileerige oma rakendust: Kasutage brauseri arendajatööriistu oma rakenduse profileerimiseks ja jõudluse kitsaskohtade tuvastamiseks.
• Jälgige jõudlust: Jälgige pidevalt oma veebisaidi jõudlust tööriistadega nagu Google PageSpeed Insights ja WebPageTest.

Levinud lõksud ja kuidas neid vältida

Kuigi tree shaking ja surnud koodi eemaldamine võivad olla väga tõhusad, on mõned levinud lõksud, millest tuleks teadlik olla:

• Kõrvalmõjud: Kui teie koodil on kõrvalmõjusid (nt globaalsete muutujate muutmine või võrgupäringute tegemine), ei pruugi selle eemaldamine olla ohutu, isegi kui seda otse ei kasutata. Veenduge, et teie kood oleks võimalikult puhas.
• Dünaamilised impordid: Dünaamilised impordid (kasutades import()) võivad mõnikord tree shaking'ut segada. Veenduge, et kasutate dünaamilisi importe õigesti ja et teie kompileerimistööriist on konfigureeritud neid korrektselt käsitlema.
• CommonJS moodulid: CommonJS moodulite (require) kasutamine võib piirata tree shaking'u tõhusust. Proovige alati kasutada ES-mooduleid, kui vähegi võimalik.
• Vale konfiguratsioon: Kui teie kompileerimistööriist ei ole õigesti konfigureeritud, ei pruugi tree shaking ootuspäraselt töötada. Kontrollige oma konfiguratsioon üle, et veenduda, et kõik on õigesti seadistatud.

Optimeerimise mõju kasutajakogemusele

Teie JavaScripti kompileerimise optimeerimisel on otsene mõju kasutajakogemusele. Väiksemad paketi suurused tähendavad kiiremaid laadimisaegu, mis võib viia:

• Parem veebisaidi jõudlus: Kiiremad laadimisajad tähendavad reageerimisvõimelisemat ja nauditavamat kasutajakogemust.
• Madalamad põrkemäärad: Kasutajad jäävad tõenäolisemalt teie veebisaidile, kui see laeb kiiresti.
• Suurenenud kaasatus: Kiirem ja reageerimisvõimelisem veebisait võib viia suurema kasutajate kaasatuse ja konversioonideni.
• Parem SEO: Otsingumootorid nagu Google arvestavad veebisaidi kiirust järjestusfaktorina. Veebisaidi optimeerimine võib parandada teie otsingumootori asetust.
• Vähenenud ribalaiuse kulud: Väiksemad paketi suurused tähendavad väiksemat ribalaiuse tarbimist, mis võib vähendada teie hostimiskulusid.

Kokkuvõte

Tree shaking ja surnud koodi eemaldamine on olulised tehnikad JavaScripti kompileerimise optimeerimiseks ja veebisaidi jõudluse parandamiseks. Eemaldades oma pakettidest kasutamata koodi, saate oluliselt vähendada nende suurust, mis viib kiiremate laadimisaegade ja parema kasutajakogemuseni. Veenduge, et kasutate ES-mooduleid, konfigureerite oma kompileerimistööriista õigesti ja järgite selles artiklis kirjeldatud parimaid praktikaid, et neist võimsatest optimeerimistehnikatest maksimumi võtta. Ärge unustage pidevalt jälgida ja profileerida oma rakendust, et tuvastada parandusvõimalusi ja tagada, et teie veebisait pakub parimat võimalikku kogemust teie kasutajatele üle kogu maailma. Maailmas, kus iga millisekund loeb, on teie JavaScripti kompileerimise optimeerimine ülioluline, et püsida konkurentsis ja pakkuda sujuvat kogemust oma globaalsele publikule.