JavaScripti impordifaas: moodulite laadimise juhtimise valdamine

JavaScripti moodulisüsteem on kaasaegse veebiarenduse jaoks fundamentaalne. Moodulite laadimise, parsimise ja käivitamise mõistmine on tõhusate ja hooldatavate rakenduste loomiseks ülioluline. See põhjalik juhend uurib JavaScripti impordifaasi, hõlmates moodulite laadimisstrateegiaid, parimaid praktikaid ja täiustatud tehnikaid jõudluse optimeerimiseks ja sõltuvuste haldamiseks.

Mis on JavaScripti moodulid?

JavaScripti moodulid on iseseisvad koodiüksused, mis kapseldavad funktsionaalsuse ja paljastavad selle funktsionaalsuse konkreetsed osad kasutamiseks teistes moodulites. See soodustab koodi taaskasutatavust, modulaarsust ja hooldatavust. Enne mooduleid kirjutati JavaScripti kood sageli suurtes monoliitsetes failides, mis viis nimeruumi reostuse, koodi dubleerimise ja sõltuvuste haldamise raskusteni. Moodulid lahendavad need probleemid, pakkudes selge ja struktureeritud viisi koodi korraldamiseks ja jagamiseks.

JavaScripti ajaloos on mitu moodulisüsteemi:

• CommonJS: Peamiselt Node.js-is kasutatav CommonJS kasutab süntaksit require() ja module.exports.
• Asynchronous Module Definition (AMD): Mõeldud asünkroonseks laadimiseks brauserites, AMD kasutab funktsioone nagu define(), et määratleda moodulid ja nende sõltuvused.
• ECMAScripti moodulid (ES moodulid): Standardiseeritud moodulisüsteem, mis võeti kasutusele ECMAScript 2015-s (ES6), kasutades süntaksit import ja export. See on kaasaegne standard ja seda toetavad natiivselt enamik brausereid ja Node.js.

Impordifaas: põhjalik ülevaade

Impordifaas on protsess, mille käigus JavaScripti keskkond (nagu brauser või Node.js) leiab, hangib, parsib ja käivitab mooduleid. See protsess hõlmab mitmeid peamisi samme:

1. Mooduli lahendamine

Mooduli lahendamine on protsess, mille käigus leitakse mooduli füüsiline asukoht selle spetsifikaatori alusel (string, mida kasutatakse import lauses). See on keeruline protsess, mis sõltub keskkonnast ja kasutatavast moodulisüsteemist. Siin on jaotus:

• Paljad mooduli spetsifikaatorid: Need on moodulite nimed ilma teeta (nt import React from 'react'). Keskkond kasutab nende moodulite otsimiseks eelmääratletud algoritmi, otsides tavaliselt node_modules kataloogidest või kasutades ehitustööriistades konfigureeritud moodulite kaarte.
• Suhtelised mooduli spetsifikaatorid: Need määravad tee, mis on suhteline praeguse mooduli suhtes (nt import utils from './utils.js'). Keskkond lahendab need teed praeguse mooduli asukoha alusel.
• Absoluutsed mooduli spetsifikaatorid: Need määravad mooduli täieliku tee (nt import config from '/path/to/config.js'). Need on vähem levinud, kuid võivad teatud olukordades olla kasulikud.

Näide (Node.js): Node.js-is otsib mooduli lahendamise algoritm mooduleid järgmises järjekorras:

1. Põhimoodulid (nt fs, http).
2. Moodulid praeguse kataloogi node_modules kataloogis.
3. Moodulid ülemkataloogide node_modules kataloogides, rekursiivselt.
4. Moodulid globaalsetes node_modules kataloogides (kui on konfigureeritud).

Näide (brauserid): Brauserites haldab moodulite lahendamist tavaliselt moodulite komplekteerija (nagu Webpack, Parcel või Rollup) või kasutades impordikaarte. Impordikaardid võimaldavad määratleda vastavusi moodulite spetsifikaatorite ja nende vastavate URL-ide vahel.

2. Mooduli hankimine

Kui mooduli asukoht on lahendatud, hangib keskkond mooduli koodi. Brauserites hõlmab see tavaliselt HTTP-päringu tegemist serverisse. Node.js-is hõlmab see mooduli faili lugemist kettalt.

Näide (brauser ES moodulitega):

<script type="module">
  import { myFunction } from './my-module.js';
  myFunction();
</script>

Brauser hangib my-module.js serverist.

3. Mooduli parsimine

Pärast mooduli koodi hankimist parsib keskkond koodi, et luua abstraktne süntaksipuu (AST). See AST esindab koodi struktuuri ja seda kasutatakse edasiseks töötlemiseks. Parsimisprotsess tagab, et kood on süntaktiliselt korrektne ja vastab JavaScripti keele spetsifikatsioonile.

4. Mooduli linkimine

Mooduli linkimine on protsess, mille käigus ühendatakse imporditud ja eksporditud väärtused moodulite vahel. See hõlmab sidemete loomist mooduli ekspordi ja importiva mooduli impordi vahel. Linkimisprotsess tagab, et mooduli käivitamisel on õiged väärtused saadaval.

Näide:

// my-module.js
export const myVariable = 42;

// main.js
import { myVariable } from './my-module.js';
console.log(myVariable); // Output: 42

Linkimise ajal ühendab keskkond myVariable ekspordi failis my-module.js myVariable impordiga failis main.js.

5. Mooduli käivitamine

Lõpuks käivitatakse moodul. See hõlmab mooduli koodi käivitamist ja selle oleku initsialiseerimist. Moodulite käivitamise järjekorra määrab nende sõltuvused. Moodulid käivitatakse topoloogilises järjekorras, tagades, et sõltuvused käivitatakse enne mooduleid, mis neist sõltuvad.

Impordifaasi juhtimine: strateegiad ja tehnikad

Kuigi impordifaas on suuresti automatiseeritud, on mitmeid strateegiaid ja tehnikaid, mida saate kasutada moodulite laadimise protsessi juhtimiseks ja optimeerimiseks.

1. Dünaamilised impordid

Dünaamilised impordid (kasutades funktsiooni import()) võimaldavad mooduleid laadida asünkroonselt ja tingimuslikult. See võib olla kasulik järgmistel juhtudel:

• Koodi jagamine: Laadides ainult koodi, mida on vaja rakenduse konkreetse osa jaoks.
• Tingimuslik laadimine: Laadides mooduleid kasutaja interaktsiooni või muude käitusaja tingimuste alusel.
• Laia laadimine: Lükates moodulite laadimise edasi, kuni neid tegelikult vaja on.

Näide:

async function loadModule() {
  try {
    const module = await import('./my-module.js');
    module.myFunction();
  } catch (error) {
    console.error('Mooduli laadimine ebaõnnestus:', error);
  }
}

loadModule();

Dünaamilised impordid tagastavad lubaduse, mis lahendatakse mooduli ekspordiga. See võimaldab teil laadimisprotsessi asünkroonselt käsitleda ja vigu graatsiliselt käsitleda.

2. Moodulite komplekteerijad

Moodulite komplekteerijad (nagu Webpack, Parcel ja Rollup) on tööriistad, mis kombineerivad mitu JavaScripti moodulit ühte faili (või väikese arvu faile) juurutamiseks. See võib jõudlust oluliselt parandada, vähendades HTTP-päringute arvu ja optimeerides koodi brauseri jaoks.

Moodulite komplekteerijate eelised:

• Sõltuvuste haldamine: Komplekteerijad lahendavad ja kaasavad automaatselt kõik teie moodulite sõltuvused.
• Koodi optimeerimine: Komplekteerijad saavad teostada erinevaid optimeerimisi, nagu minimeerimine, puu raputamine (kasutamata koodi eemaldamine) ja koodi jagamine.
• Varade haldamine: Komplekteerijad saavad hakkama ka muude varadega, nagu CSS, pildid ja fondid.

Näide (Webpacki konfiguratsioon):

// webpack.config.js
module.exports = {
  entry: './src/index.js',
  output: {
    filename: 'bundle.js',
    path: path.resolve(__dirname, 'dist'),
  },
  mode: 'production',
};

See konfiguratsioon käsib Webpackil alustada komplekteerimist failist ./src/index.js ja väljastada tulemus faili ./dist/bundle.js.

3. Puu raputamine

Puu raputamine on tehnika, mida kasutavad moodulite komplekteerijad kasutamata koodi eemaldamiseks teie lõplikust kimpust. See võib oluliselt vähendada teie kimbu suurust ja parandada jõudlust. Puu raputamine tugineb teie koodi staatilisele analüüsile, et teha kindlaks, milliseid eksporte teised moodulid tegelikult kasutavad.

Näide:

// my-module.js
export const myFunction = () => { console.log('myFunction'); };
export const myUnusedFunction = () => { console.log('myUnusedFunction'); };

// main.js
import { myFunction } from './my-module.js';
myFunction();

Selles näites ei kasutata failis main.js myUnusedFunction. Moodulite komplekteerija, millel on lubatud puu raputamine, eemaldab myUnusedFunction lõplikust kimpust.

4. Koodi jagamine

Koodi jagamine on tehnika teie rakenduse koodi jagamiseks väiksemateks tükkideks, mida saab laadida nõudmisel. See võib oluliselt parandada teie rakenduse esialgset laadimisaega, laadides ainult koodi, mida on vaja esialgse vaate jaoks.

Koodi jagamise tüübid:

• Sisenemispunkti jagamine: Rakenduse jagamine mitmeks sisenemispunktiks, millest igaüks vastab erinevale lehele või funktsioonile.
• Dünaamilised impordid: Dünaamiliste importide kasutamine moodulite laadimiseks nõudmisel.

Näide (Webpack dünaamiliste importidega):

// index.js
button.addEventListener('click', async () => {
  const module = await import('./my-module.js');
  module.myFunction();
});

Webpack loob faili my-module.js jaoks eraldi tüki ja laadib selle ainult siis, kui nuppu klõpsatakse.

5. Impordikaardid

Impordikaardid on brauseri funktsioon, mis võimaldab teil juhtida moodulite lahendamist, määratledes vastavusi moodulite spetsifikaatorite ja nende vastavate URL-ide vahel. See võib olla kasulik järgmistel juhtudel:

• Tsentraliseeritud sõltuvuste haldamine: Kõigi oma moodulite vastavuste määratlemine ühes kohas.
• Versioonihalduse: Lihtne moodulite erinevate versioonide vahel vahetamine.
• CDN-i kasutamine: Moodulite laadimine CDN-idest.

Näide:

<script type="importmap">
{
  "imports": {
    "react": "https://cdn.jsdelivr.net/npm/react@17.0.2/umd/react.production.min.js",
    "react-dom": "https://cdn.jsdelivr.net/npm/react-dom@17.0.2/umd/react-dom.production.min.js"
  }
}
</script>

<script type="module">
  import React from 'react';
  import ReactDOM from 'react-dom';

  ReactDOM.render(
    <h1>Hello, world!</h1>,
    document.getElementById('root')
  );
</script>

See impordikaart käsib brauseril laadida React ja ReactDOM määratud CDN-idest.

6. Moodulite eelmaandamine

Moodulite eelmaandamine võib jõudlust parandada, hankides mooduleid enne, kui neid tegelikult vaja on. See võib vähendada moodulite laadimiseks kuluvat aega, kui need lõpuks imporditakse.

Näide (kasutades <link rel="preload">):

<link rel="preload" href="/my-module.js" as="script">

See käsib brauseril alustada my-module.js hankimist niipea kui võimalik, isegi enne, kui seda tegelikult imporditakse.

Parimad praktikad moodulite laadimiseks

Siin on mõned parimad praktikad moodulite laadimisprotsessi optimeerimiseks:

• Kasutage ES mooduleid: ES moodulid on JavaScripti standardiseeritud moodulisüsteem ja pakuvad parimat jõudlust ja funktsioone.
• Kasutage moodulite komplekteerijat: Moodulite komplekteerijad võivad jõudlust oluliselt parandada, vähendades HTTP-päringute arvu ja optimeerides koodi.
• Luba puu raputamine: Puu raputamine võib vähendada teie kimbu suurust, eemaldades kasutamata koodi.
• Kasutage koodi jagamist: Koodi jagamine võib parandada teie rakenduse esialgset laadimisaega, laadides ainult koodi, mida on vaja esialgse vaate jaoks.
• Kasutage impordikaarte: Impordikaardid võivad lihtsustada sõltuvuste haldamist ja võimaldada teil hõlpsalt erinevate moodulite versioonide vahel vahetada.
• Moodulite eelmaandamine: Moodulite eelmaandamine võib vähendada moodulite laadimiseks kuluvat aega, kui need lõpuks imporditakse.
• Minimeerige sõltuvusi: Vähendage oma moodulites sõltuvuste arvu, et vähendada oma kimbu suurust.
• Optimeerige sõltuvusi: Kasutage oma sõltuvuste optimeeritud versioone (nt minimeeritud versioonid).
• Jälgige jõudlust: Jälgige regulaarselt oma moodulite laadimisprotsessi jõudlust ja tuvastage valdkonnad, mida saab parandada.

Reaalsed näited

Vaatame mõningaid reaalseid näiteid selle kohta, kuidas neid tehnikaid saab rakendada.

1. E-kaubanduse veebisait

E-kaubanduse veebisait saab kasutada koodi jagamist, et laadida veebisaidi erinevaid osi nõudmisel. Näiteks saab toodete loendi lehte, toote üksikasjade lehte ja kassalehte laadida eraldi tükkidena. Dünaamilisi importe saab kasutada moodulite laadimiseks, mida on vaja ainult konkreetsetel lehtedel, näiteks moodul tooteülevaadete käsitlemiseks või moodul makseväravaga integreerimiseks.

Puu raputamist saab kasutada kasutamata koodi eemaldamiseks veebisaidi JavaScripti kimbust. Näiteks kui konkreetset komponenti või funktsiooni kasutatakse ainult ühel lehel, saab selle eemaldada teiste lehtede kimbust.

Eelmaandamist saab kasutada veebisaidi esialgse vaate jaoks vajalike moodulite eelmaandamiseks. See võib parandada veebisaidi tajutavat jõudlust ja vähendada veebisaidi interaktiivseks muutumiseks kuluvat aega.

2. Üheleheline rakendus (SPA)

Üheleheline rakendus saab kasutada koodi jagamist, et laadida erinevaid marsruute või funktsioone nõudmisel. Näiteks saab avalehte, teabelehte ja kontaktlehte laadida eraldi tükkidena. Dünaamilisi importe saab kasutada moodulite laadimiseks, mida on vaja ainult konkreetsete marsruutide jaoks, näiteks moodul vormi esitamiste käsitlemiseks või moodul andmete visualiseerimiseks.

Puu raputamist saab kasutada kasutamata koodi eemaldamiseks rakenduse JavaScripti kimbust. Näiteks kui konkreetset komponenti või funktsiooni kasutatakse ainult ühel marsruudil, saab selle eemaldada teiste marsruutide kimbust.

Eelmaandamist saab kasutada rakenduse esialgse marsruudi jaoks vajalike moodulite eelmaandamiseks. See võib parandada rakenduse tajutavat jõudlust ja vähendada rakenduse interaktiivseks muutumiseks kuluvat aega.

3. Raamatukogu või raamistik

Raamatukogu või raamistik saab kasutada koodi jagamist, et pakkuda erinevaid kimpe erinevate kasutusjuhtumite jaoks. Näiteks saab raamatukogu pakkuda täielikku kimpu, mis sisaldab kõiki selle funktsioone, samuti väiksemaid kimpe, mis sisaldavad ainult konkreetseid funktsioone.

Puu raputamist saab kasutada kasutamata koodi eemaldamiseks raamatukogu JavaScripti kimbust. See võib vähendada kimbu suurust ja parandada raamatukogu kasutavate rakenduste jõudlust.

Dünaamilisi importe saab kasutada moodulite laadimiseks nõudmisel, võimaldades arendajatel laadida ainult neid funktsioone, mida nad vajavad. See võib vähendada nende rakenduse suurust ja parandada selle jõudlust.

Täiustatud tehnikad

1. Moodulite föderatsioon

Moodulite föderatsioon on Webpacki funktsioon, mis võimaldab teil käitusajal jagada koodi erinevate rakenduste vahel. See võib olla kasulik mikrofrontide ehitamiseks või koodi jagamiseks erinevate meeskondade või organisatsioonide vahel.

Näide:

// webpack.config.js (Rakendus A)
module.exports = {
  // ...
  plugins: [
    new ModuleFederationPlugin({
      name: 'app_a',
      exposes: {
        './MyComponent': './src/MyComponent',
      },
    }),
  ],
};

// webpack.config.js (Rakendus B)
module.exports = {
  // ...
  plugins: [
    new ModuleFederationPlugin({
      name: 'app_b',
      remotes: {
        'app_a': 'app_a@http://localhost:3001/remoteEntry.js',
      },
    }),
  ],
};

// Rakendus B
import MyComponent from 'app_a/MyComponent';

Rakendus B saab nüüd kasutada rakenduse A komponenti MyComponent käitusajal.

2. Teenusetöötajad

Teenusetöötajad on JavaScripti failid, mis töötavad veebibrauseri taustal, pakkudes selliseid funktsioone nagu vahemällu salvestamine ja tõukemärguanded. Neid saab kasutada ka võrgupäringute pealtkuulamiseks ja moodulite teenindamiseks vahemälust, parandades jõudlust ja võimaldades võrguühenduseta funktsionaalsust.

Näide:

// service-worker.js
self.addEventListener('fetch', event => {
  event.respondWith(
    caches.match(event.request).then(response => {
      return response || fetch(event.request);
    })
  );
});

See teenusetöötaja salvestab vahemällu kõik võrgupäringud ja teenindab neid vahemälust, kui need on saadaval.

Järeldus

JavaScripti impordifaasi mõistmine ja juhtimine on tõhusate ja hooldatavate veebirakenduste ehitamiseks hädavajalik. Kasutades selliseid tehnikaid nagu dünaamilised impordid, moodulite komplekteerijad, puu raputamine, koodi jagamine, impordikaardid ja eelmaandamine, saate oma rakenduste jõudlust oluliselt parandada ja pakkuda paremat kasutuskogemust. Järgides selles juhendis kirjeldatud parimaid praktikaid, saate tagada, et teie moodulid laaditakse tõhusalt ja efektiivselt.

Ärge unustage alati jälgida oma moodulite laadimisprotsessi jõudlust ja tuvastada valdkonnad, mida saab parandada. Veebiarenduse maastik areneb pidevalt, seega on oluline olla kursis uusimate tehnikate ja tehnoloogiatega.

Lisamaterjalid

• MDN veebidokumentatsioon: JavaScripti moodulid
• Webpacki dokumentatsioon
• Parceli dokumentatsioon
• Rollupi dokumentatsioon