JavaScript'i moodulite 'Tree Shaking': Täiustatud surnud koodi eemaldamine

Pidevalt areneval veebiarenduse maastikul on JavaScripti koodi jõudluse optimeerimine ülimalt oluline. Suured JavaScripti paketid võivad oluliselt mõjutada veebisaitide laadimisaegu, eriti kasutajate jaoks, kellel on aeglasem internetiühendus või kes kasutavad mobiilseadmeid. Üks tõhusamaid tehnikaid paketi suuruse vähendamiseks on 'tree shaking', mis on surnud koodi eemaldamise vorm. See blogipostitus annab põhjaliku ülevaate 'tree shaking'ust, uurides täiustatud strateegiaid ja parimaid praktikaid selle eeliste maksimeerimiseks erinevates globaalsetes arendusstsenaariumides.

Mis on 'Tree Shaking'?

'Tree shaking', tuntud ka kui surnud koodi eemaldamine, on protsess, mis eemaldab teie JavaScripti pakettidest kasutamata koodi kompileerimise käigus. Kujutage ette oma JavaScripti koodi kui puud; 'tree shaking' on nagu surnud okste – koodi, mida teie rakendus tegelikult ei kasuta – eemaldamine. Tulemuseks on väiksemad ja tõhusamad paketid, mis laadivad kiiremini, parandades kasutajakogemust, eriti piiratud ribalaiusega piirkondades.

Mõiste "tree shaking" populariseeris JavaScripti pakendaja Rollup, kuid kontseptsiooni toetavad nüüd ka teised pakendajad nagu Webpack ja Parcel.

Miks on 'Tree Shaking' oluline?

'Tree shaking' pakub mitmeid olulisi eeliseid:

• Vähendatud paketi suurus: Väiksemad paketid tähendavad kiiremaid allalaadimisaegu, mis on eriti oluline mobiilikasutajatele ja neile, kes asuvad kehva internetiühendusega piirkondades. See mõjutab positiivselt kasutajate kaasatust ja konversioonimäärasid.
• Parem jõudlus: Vähem koodi tähendab brauseri jaoks kiiremat parsimis- ja täitmisaega, mis viib reageerivama ja sujuvama kasutajakogemuseni.
• Parem koodi hooldatavus: Surnud koodi tuvastamine ja eemaldamine lihtsustab koodibaasi, muutes selle mõistmise, hooldamise ja refaktoorimise lihtsamaks.
• SEO eelised: Kiiremad lehe laadimisajad on otsingumootorite jaoks oluline järjestustegur, mis parandab teie veebisaidi nähtavust.

Efektiivse 'Tree Shaking'u eeldused

Selleks, et 'tree shaking'ut tõhusalt ära kasutada, peate tagama, et teie projekt vastab järgmistele eeldustele:

1. Kasutage ES-mooduleid (ECMAScript Modules)

'Tree shaking' tugineb ES-moodulite staatilisele struktuurile (import ja export laused), et analüüsida sõltuvusi ja tuvastada kasutamata kood. CommonJS moodulid (require laused), mida traditsiooniliselt kasutatakse Node.js-is, on dünaamilised ja neid on raskem staatiliselt analüüsida, mistõttu sobivad need 'tree shaking'uks vähem. Seetõttu on ES-moodulitele üleminek optimaalse 'tree shaking'u jaoks hädavajalik.

Näide (ES-moodulid):

            // math.js
export function add(a, b) {
  return a + b;
}

export function subtract(a, b) {
  return a - b;
}

            

              
                Copy
              
            
          

            // app.js
import { add } from './math.js';

console.log(add(2, 3)); // Kasutatakse ainult 'add' funktsiooni

            

              
                Copy
              
            
          

2. Konfigureerige oma pakendaja õigesti

Teie pakendaja (Webpack, Rollup või Parcel) peab olema seadistatud 'tree shaking'u lubamiseks. Konkreetne konfiguratsioon sõltub kasutatavast pakendajast. Süveneme igaühe spetsiifikasse hiljem.

3. Vältige moodulites kõrvalmõjusid (üldiselt)

Kõrvalmõju on kood, mis muudab midagi väljaspool oma skoopi, näiteks globaalset muutujat või DOM-i. Pakendajatel on raske kindlaks teha, kas kõrvalmõjudega moodul on tõeliselt kasutamata, kuna mõju võib olla rakenduse funktsionaalsuse jaoks ülioluline. Kuigi mõned pakendajad, nagu Webpack, suudavad kõrvalmõjudega teatud määral toime tulla `package.json`-i "sideEffects" lipu abil, parandab kõrvalmõjude minimeerimine oluliselt 'tree shaking'u täpsust.

Näide (kõrvalmõju):

            // analytics.js
window.analyticsEnabled = true; // Muudab globaalset muutujat

            

              
                Copy
              
            
          

Kui `analytics.js` imporditakse, kuid selle funktsionaalsust otse ei kasutata, võib pakendaja selle eemaldamisega kõhelda võimaliku kõrvalmõju tõttu, mis seisneb `window.analyticsEnabled` väärtuse seadmises. Spetsiaalsete ja hästi disainitud analüütikateekide kasutamine väldib neid probleeme.

'Tree Shaking' erinevate pakendajatega

Uurime, kuidas seadistada 'tree shaking'ut kõige populaarsemate JavaScripti pakendajatega:

1. Webpack

Webpack, üks enim kasutatavaid pakendajaid, pakub tugevaid 'tree shaking'u võimalusi. Siin on, kuidas see lubada:

1. Kasutage ES-mooduleid: Nagu varem mainitud, veenduge, et teie projekt kasutab ES-mooduleid.
2. Kasutage režiimi: "production": Webpacki "production" režiim lubab automaatselt optimeerimised, sealhulgas 'tree shaking'u, minimeerimise ja koodi tükeldamise.
3. UglifyJSPlugin või TerserPlugin: Need pluginad, mis on tootmisrežiimis sageli vaikimisi kaasas, teostavad surnud koodi eemaldamist. TerserPlugin on kaasaegse JavaScripti jaoks üldiselt eelistatud.
4. Side Effects lipp (valikuline): Oma `package.json` failis saate kasutada `"sideEffects"` omadust, et näidata, millistel failidel või moodulitel teie projektis on kõrvalmõjusid. See aitab Webpackil teha teadlikumaid otsuseid selle kohta, millist koodi saab ohutult eemaldada. Saate selle seada väärtusele `false`, kui teie kogu projekt on kõrvalmõjudeta, või esitada massiivi failidest, mis sisaldavad kõrvalmõjusid.

Näide (webpack.config.js):

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

            

              
                Copy
              
            
          

Näide (package.json):

            {
  "name": "my-project",
  "version": "1.0.0",
  "sideEffects": false,
  "dependencies": {
    "lodash": "^4.17.21"
  }
}

            

              
                Copy
              
            
          

Kui kasutate teeki, mis sisaldab kõrvalmõjusid (nt CSS-import, mis lisab stiile DOM-i), siis määraksite need failid `sideEffects` massiivis.

Näide (package.json kõrvalmõjudega):

            {
  "name": "my-project",
  "version": "1.0.0",
  "sideEffects": [
    "./src/styles.css",
    "./src/some-module-with-side-effects.js"
  ],
  "dependencies": {
    "lodash": "^4.17.21"
  }
}

            

              
                Copy
              
            
          

2. Rollup

Rollup on spetsiaalselt loodud optimeeritud JavaScripti teekide ja rakenduste loomiseks. See paistab silma 'tree shaking'uga tänu oma keskendumisele ES-moodulitele ja võimele koodi staatiliselt analüüsida.

1. Kasutage ES-mooduleid: Rollup on ehitatud ES-moodulite jaoks.
2. Kasutage pluginaid nagu `@rollup/plugin-node-resolve` ja `@rollup/plugin-commonjs`: Need pluginad võimaldavad Rollupil importida mooduleid `node_modules` kaustast, sealhulgas CommonJS mooduleid (mis seejärel konverteeritakse ES-mooduliteks 'tree shaking'u jaoks).
3. Kasutage pluginat nagu `terser`: Terser minimeerib koodi ja eemaldab surnud koodi.

Näide (rollup.config.js):

            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',
    sourcemap: true
  },
  plugins: [
    resolve(),
    commonjs(),
    terser()
  ]
};

            

              
                Copy
              
            
          

3. Parcel

Parcel on null-konfiguratsiooniga pakendaja, mis lubab automaatselt ES-moodulite 'tree shaking'u tootmisrežiimis. See nõuab minimaalset seadistamist optimaalsete tulemuste saavutamiseks.

1. Kasutage ES-mooduleid: Veenduge, et kasutate ES-mooduleid.
2. Kompileerige tootmiseks: Parcel lubab automaatselt 'tree shaking'u tootmiseks kompileerimisel (nt kasutades käsku `parcel build`).

Parcel ei vaja üldiselt 'tree shaking'u jaoks spetsiifilist konfiguratsiooni. See on loodud "lihtsalt töötama" karbist välja.

Täiustatud 'Tree Shaking' tehnikad

Kuigi 'tree shaking'u lubamine oma pakendajas on hea alguspunkt, on mitmeid täiustatud tehnikaid, mis võivad surnud koodi eemaldamist veelgi parandada:

1. Minimeerige sõltuvusi ja kasutage sihipäraseid importimisi

Mida vähem sõltuvusi teie projektil on, seda vähem koodi peab pakendaja analüüsima ja potentsiaalselt eemaldama. Teekide kasutamisel eelistage suurte, monoliitsete pakettide asemel väiksemaid ja keskendunumaid. Samuti kasutage sihipäraseid importimisi, et importida ainult vajalikke funktsioone või komponente, selle asemel et importida kogu teeki.

Näide (halb):

            import _ from 'lodash'; // Impordib kogu Lodashi teegi

_.map([1, 2, 3], (x) => x * 2);

            

              
                Copy
              
            
          

Näide (hea):

            import map from 'lodash/map'; // Impordib Lodashist ainult 'map' funktsiooni

map([1, 2, 3], (x) => x * 2);

            

              
                Copy
              
            
          

Teine näide impordib ainult `map` funktsiooni, vähendades oluliselt lõpp-paketti lisatud Lodashi koodi hulka. Kaasaegsed Lodashi versioonid toetavad nüüd isegi ES-moodulite ehitusi.

2. Kaaluge ES-moodulite toega teegi kasutamist

Kolmandate osapoolte teekide valimisel eelistage neid, mis pakuvad ES-moodulite ehitusi. Teegid, mis pakuvad ainult CommonJS mooduleid, võivad 'tree shaking'ut takistada, kuna pakendajad ei pruugi olla võimelised nende sõltuvusi tõhusalt analüüsima. Paljud populaarsed teegid pakuvad nüüd ES-moodulite versioone oma CommonJS vastete kõrval (nt date-fns vs. Moment.js).

3. Koodi tükeldamine

Koodi tükeldamine hõlmab teie rakenduse jagamist väiksemateks pakettideks, mida saab laadida vastavalt vajadusele. See vähendab esialgset paketi suurust ja parandab teie rakenduse tajutavat jõudlust. Webpack, Rollup ja Parcel pakuvad kõik koodi tükeldamise võimalusi.

Näide (Webpacki koodi tükeldamine - dünaamilised importimised):

            async function getComponent() {
  const element = document.createElement('div');
  const { default: _ } = await import('lodash'); // Dünaamiline import

  element.innerHTML = _.join(['Hello', 'webpack'], ' ');

  return element;
}

getComponent().then((component) => {
  document.body.appendChild(component);
});

            

              
                Copy
              
            
          

Selles näites laaditakse `lodash` alles siis, kui kutsutakse funktsiooni `getComponent`, mille tulemuseks on `lodashi` jaoks eraldi kooditükk.

4. Kasutage puhtaid funktsioone

Puhas funktsioon tagastab alati sama sisendi puhul sama väljundi ja sellel pole kõrvalmõjusid. Pakendajad saavad puhtaid funktsioone kergemini analüüsida ja optimeerida, mis võib viia parema 'tree shaking'uni. Eelistage puhtaid funktsioone alati, kui see on võimalik.

Näide (puhas funktsioon):

            function double(x) {
  return x * 2; // Pole kõrvalmõjusid, tagastab alati sama sisendi puhul sama väljundi
}

            

              
                Copy
              
            
          

5. Surnud koodi eemaldamise tööriistad

On mitmeid tööriistu, mis aitavad teil tuvastada ja eemaldada surnud koodi oma JavaScripti koodibaasist isegi enne pakendamist. Need tööriistad saavad teostada staatilist analüüsi, et tuvastada kasutamata funktsioone, muutujaid ja mooduleid, muutes koodi puhastamise ja 'tree shaking'u parandamise lihtsamaks.

6. Analüüsige oma pakette

Tööriistad nagu Webpack Bundle Analyzer, Rollup Visualizer ja Parcel Size Analysis aitavad teil visualiseerida oma pakettide sisu ja tuvastada optimeerimisvõimalusi. Need tööriistad näitavad teile, millised moodulid panustavad kõige rohkem paketi suurusesse, võimaldades teil keskenduda oma 'tree shaking'u pingutustele valdkondades, kus neil on suurim mõju.

Reaalse elu näited ja stsenaariumid

Vaatleme mõningaid reaalse elu stsenaariume, kus 'tree shaking' võib jõudlust oluliselt parandada:

• Üheleheküljelised rakendused (SPA-d): SPA-d hõlmavad sageli suuri JavaScripti pakette. 'Tree shaking' võib dramaatiliselt vähendada SPA-de esialgset laadimisaega, mis viib parema kasutajakogemuseni.
• E-kaubanduse veebisaidid: Kiiremad laadimisajad e-kaubanduse veebisaitidel võivad otse tähendada suuremat müüki ja konversioone. 'Tree shaking' aitab optimeerida JavaScripti koodi, mida kasutatakse tootenimekirjade, ostukorvide ja kassaprotsesside jaoks.
• Sisurohked veebisaidid: Palju interaktiivset sisu sisaldavad veebisaidid, nagu uudiste saidid või blogid, võivad 'tree shaking'ust kasu saada, et vähendada allalaaditava ja täidetava JavaScripti hulka.
• Progressiivsed veebirakendused (PWA-d): PWA-d on loodud olema kiired ja usaldusväärsed isegi kehvade internetiühenduste korral. 'Tree shaking' on PWA-de jõudluse optimeerimiseks hädavajalik.

Näide: Reacti komponenditeegi optimeerimine

Kujutage ette, et ehitate Reacti komponenditeeki. Teil võib olla kümneid komponente, kuid teie teegi kasutaja võib oma rakenduses kasutada vaid mõnda neist. Ilma 'tree shaking'uta oleks kasutaja sunnitud alla laadima kogu teegi, isegi kui ta vajab ainult väikest osa komponentidest.

Kasutades ES-mooduleid ja konfigureerides oma pakendajat 'tree shaking'u jaoks, saate tagada, et lõpp-paketti lisatakse ainult need komponendid, mida kasutaja rakendus tegelikult kasutab.

Levinud lõksud ja veaotsing

Vaatamata oma eelistele võib 'tree shaking'u korrektne rakendamine mõnikord olla keeruline. Siin on mõned levinud lõksud, millele tähelepanu pöörata:

• Vale pakendaja konfiguratsioon: Veenduge, et teie pakendaja on 'tree shaking'u lubamiseks õigesti konfigureeritud. Kontrollige oma Webpacki, Rollupi või Parceli konfiguratsiooni üle, et tagada kõigi vajalike seadete olemasolu.
• CommonJS moodulid: Vältige CommonJS moodulite kasutamist alati, kui see on võimalik. Optimaalse 'tree shaking'u jaoks pidage kinni ES-moodulitest.
• Kõrvalmõjud: Olge oma koodis teadlik kõrvalmõjudest. Minimeerige kõrvalmõjusid, et parandada 'tree shaking'u täpsust. Kui peate kasutama kõrvalmõjusid, kasutage `package.json`-is "sideEffects" lippu, et oma pakendajat teavitada.
• Dünaamilised importimised: Kuigi dünaamilised importimised on suurepärased koodi tükeldamiseks, võivad need mõnikord 'tree shaking'ut segada. Veenduge, et teie dünaamilised importimised ei takista teie pakendajal kasutamata koodi eemaldamist.
• Arendusrežiim: 'Tree shaking' teostatakse tavaliselt ainult tootmisrežiimis. Ärge oodake 'tree shaking'u eeliseid oma arenduskeskkonnas näha.

Globaalsed kaalutlused 'Tree Shaking'u jaoks

Globaalsele publikule arendades on oluline arvestada järgmist:

• Erinevad internetikiirused: Kasutajatel maailma eri piirkondades on väga erinevad internetikiirused. 'Tree shaking' võib olla eriti kasulik kasutajatele piirkondades, kus on aeglased või ebausaldusväärsed internetiühendused.
• Mobiilikasutus: Mobiilikasutus on paljudes maailma osades levinud. 'Tree shaking' aitab vähendada mobiilseadmetes allalaaditavate andmete hulka, säästes kasutajate raha ja parandades nende kogemust.
• Juurdepääsetavus: Väiksemad paketi suurused võivad parandada ka juurdepääsetavust, muutes veebisaidid puuetega kasutajate jaoks kiiremaks ja reageerivamaks.
• Rahvusvahelistamine (i18n) ja lokaliseerimine (l10n): i18n ja l10n-iga tegelemisel veenduge, et iga konkreetse lokaadi jaoks lisatakse paketti ainult vajalikud keelefailid ja varad. Koodi tükeldamist saab kasutada keelespetsiifiliste ressursside laadimiseks vastavalt vajadusele.

Kokkuvõte

JavaScripti moodulite 'tree shaking' on võimas tehnika surnud koodi eemaldamiseks ja paketi suuruste optimeerimiseks. Mõistes 'tree shaking'u põhimõtteid ja rakendades selles blogipostituses käsitletud täiustatud tehnikaid, saate oluliselt parandada oma veebirakenduste jõudlust, mis viib parema kasutajakogemuseni teie globaalsele publikule. Võtke omaks ES-moodulid, konfigureerige oma pakendaja õigesti, minimeerige kõrvalmõjusid ja analüüsige oma pakette, et avada 'tree shaking'u täielik potentsiaal. Tulemuseks olevad kiiremad laadimisajad ja parem jõudlus aitavad oluliselt kaasa kasutajate kaasamisele ja edule erinevates globaalsetes võrkudes.