JavaScript'i jõudluse regressioon: Automatiseeritud testimine ja seire

Tänapäeva kiires digitaalses maailmas on veebisaidi jõudlus ülimalt oluline. Aeglaselt laadiv või mitte reageeriv veebisait võib viia pettunud kasutajateni, hüljatud ostukorvideni ja lõppkokkuvõttes kaotatud tuluni. JavaScript, olles kaasaegsete veebirakenduste põhikomponent, mängib sageli otsustavat rolli üldise jõudluse määramisel. Kuid teie koodibaasi arenedes ja uute funktsioonide lisamisel suureneb jõudluse regressioonide tekkimise oht. Jõudluse regressioon on muudatus, mis mõjutab negatiivselt teie rakenduse kiirust, tõhusust või ressursside tarbimist.

See artikkel uurib, kuidas ennetavalt vältida JavaScript'i jõudluse regressioone automatiseeritud testimise ja pideva seire abil. Käsitleme erinevaid tööriistu ja tehnikaid, et tagada teie veebirakenduse jätkuv jõudlus, pakkudes suurepärast kasutajakogemust globaalsele publikule.

JavaScript'i jõudluse regressioonide mõistmine

JavaScript'i jõudluse regressioon võib avalduda mitmel viisil, sealhulgas:

• Suurenenud lehe laadimisaeg: Aeg, mis kulub lehe täielikuks laadimiseks ja interaktiivseks muutumiseks. See on ülioluline mõõdik, kuna kasutajad ootavad veebisaitide kiiret laadimist, sõltumata nende geograafilisest asukohast või internetiühenduse kiirusest.
• Aeglane renderdamine: Viivitused sisu kuvamisel ekraanil, mis tekitab tajutava aegluse. See võib olla eriti märgatav keerukates dünaamilise sisuga veebirakendustes.
• Mälulekked: Kasutamata mälu järkjärguline kogunemine, mis lõpuks põhjustab rakenduse aeglustumist või kokkujooksmist. See on eriti problemaatiline pika elueaga rakenduste või üheleheliste rakenduste (SPA) puhul.
• Suurenenud protsessori kasutus: Liigne protsessori tarbimine, mis tühjendab mobiilseadmete akut ja mõjutab serverikulusid. Ebaefektiivne JavaScripti kood võib olla selle oluline põhjustaja.
• Katkevad animatsioonid: Hakitud või ebasujuvad animatsioonid, mis loovad halva kasutajakogemuse. See on sageli tingitud ebaefektiivsest renderdamisest või liigsest DOM-manipuleerimisest.

Need probleemid võivad tuleneda erinevatest allikatest, näiteks:

• Uus kood: Ebaefektiivsete algoritmide või halvasti optimeeritud koodi lisamine.
• Teekide uuendused: Kolmandate osapoolte teekide uuendamine, mis sisaldavad jõudlusvigu või toovad kaasa ühilduvusprobleeme.
• Konfiguratsioonimuudatused: Serveri konfiguratsioonide või ehitusprotsesside muutmine, mis tahtmatult mõjutavad jõudlust.
• Andmete muudatused: Töötamine suuremate või keerukamate andmekogumitega, mis koormavad rakenduse ressursse. Näiteks halvasti optimeeritud andmebaasi päring, mis tagastab esiotsas kuvamiseks tohutu andmekogumi.

Automatiseeritud testimise tähtsus

Automatiseeritud testimine mängib olulist rolli jõudluse regressioonide varajases avastamises arendustsükli jooksul. Integreerides jõudlustestid oma pideva integratsiooni (CI) konveierisse, saate automaatselt tuvastada ja lahendada jõudlusprobleeme enne, kui need jõuavad tootmiskeskkonda.

Siin on mõned automatiseeritud jõudlustestimise peamised eelised:

• Varajane avastamine: Tuvastage jõudluse regressioonid enne, kui need kasutajaid mõjutavad.
• Suurem tõhusus: Automatiseerige testimisprotsess, säästes aega ja ressursse.
• Parem koodikvaliteet: Julgustage arendajaid kirjutama jõudluselt paremat koodi.
• Vähendatud risk: Minimeerige riski, et tootmiskeskkonda viiakse jõudluselt halvenenud kood.
• Järjepidevad tulemused: Pakub standardiseeritud ja korratavaid jõudlusmõõtmisi aja jooksul.

Automatiseeritud jõudlustestide tüübid

Mitut tüüpi automatiseeritud testid aitavad teil tuvastada jõudluse regressioone oma JavaScripti koodis:

1. Ühiktestid

Ühiktestid keskenduvad üksikute funktsioonide või komponentide testimisele eraldiseisvalt. Kuigi neid kasutatakse peamiselt funktsionaalseks testimiseks, saab neid kohandada ka kriitiliste kooditeede täitmisaega mõõtma.

Näide (kasutades Jesti):

            
describe('Kulukas funktsioon', () => {
  it('peaks täituma jõudluseelarve piires', () => {
    const start = performance.now();
    expensiveFunction(); // Asenda oma tegeliku funktsiooniga
    const end = performance.now();
    const executionTime = end - start;

    expect(executionTime).toBeLessThan(100); // Veendu, et täitmisaeg on alla 100 ms
  });
});

            

              
                Copy
              
            
          

Selgitus: See näide kasutab performance.now() API-d funktsiooni täitmisaja mõõtmiseks. Seejärel veendutakse, et täitmisaeg jääb eelnevalt määratletud eelarve (nt 100 ms) piiresse. Kui funktsiooni täitmine võtab oodatust kauem aega, ebaõnnestub test, mis viitab potentsiaalsele jõudluse regressioonile.

2. Integratsioonitestid

Integratsioonitestid kontrollivad teie rakenduse erinevate osade omavahelist koostoimimist. Need testid aitavad tuvastada jõudluse kitsaskohti, mis tekivad mitme komponendi koostööl.

Näide (kasutades Cypressit):

            
describe('Kasutaja registreerimisvoog', () => {
  it('peaks registreerimise lõpule viima jõudluseelarve piires', () => {
    cy.visit('/register');
    cy.get('#name').type('John Doe');
    cy.get('#email').type('john.doe@example.com');
    cy.get('#password').type('password123');
    cy.get('#submit').click();

    cy.window().then((win) => {
      const start = win.performance.timing.navigationStart;
      cy.url().should('include', '/dashboard').then(() => {
        const end = win.performance.timing.loadEventEnd;
        const loadTime = end - start;
        expect(loadTime).toBeLessThan(2000); // Veendu, et lehe laadimisaeg on alla 2 sekundi
      });
    });
  });
});

            

              
                Copy
              
            
          

Selgitus: See näide kasutab Cypressit kasutaja registreerimisvoo simuleerimiseks. See mõõdab aega, mis kulub registreerimisprotsessi lõpuleviimiseks, ja veendub, et lehe laadimisaeg jääb eelnevalt määratletud eelarve (nt 2 sekundi) piiresse. See aitab tagada, et kogu registreerimisprotsess jääb jõudluselt heaks.

3. Läbivtestid (End-to-End Tests)

Läbivtestid (E2E) simuleerivad tegelikke kasutajate interaktsioone teie rakendusega, hõlmates kogu kasutajavoogu algusest lõpuni. Need testid on üliolulised jõudlusprobleemide tuvastamiseks, mis mõjutavad üldist kasutajakogemust. Tööriistad nagu Selenium, Cypress või Playwright võimaldavad teil selliseid automatiseeritud teste luua.

4. Jõudluse profileerimise testid

Jõudluse profileerimise testid hõlmavad profileerimisvahendite kasutamist teie rakenduse jõudlusomaduste analüüsimiseks erinevates tingimustes. See aitab teil tuvastada jõudluse kitsaskohti ja optimeerida oma koodi parema jõudluse saavutamiseks. Tööriistad nagu Chrome DevTools, Lighthouse ja WebPageTest pakuvad väärtuslikku teavet teie rakenduse jõudluse kohta.

Näide (kasutades Lighthouse CLI-d):

            
lighthouse https://www.example.com --output json --output-path report.json

            

              
                Copy
              
            
          

Selgitus: See käsk käivitab Lighthouse'i määratud URL-il ja genereerib JSON-aruande, mis sisaldab jõudlusmõõdikuid. Saate seejärel integreerida selle aruande oma CI konveierisse, et automaatselt tuvastada jõudluse regressioone. Saate konfigureerida Lighthouse'i nii, et see ebaõnnestuks ehituse, kui jõudlusskoorid langevad alla teatud lävendi.

Automatiseeritud jõudlustestimise seadistamine

Siin on samm-sammuline juhend automatiseeritud jõudlustestimise seadistamiseks oma projektis:

1. Valige õiged tööriistad: Valige testimisraamistikud ja jõudluse profileerimise tööriistad, mis vastavad teie projekti nõuetele ja tehnoloogiapakile. Näideteks on Jest, Mocha, Cypress, Selenium, Playwright, Lighthouse ja WebPageTest.
2. Määratlege jõudluseelarved: Seadke selged jõudluseesmärgid oma rakenduse erinevatele osadele. Need eelarved peaksid põhinema kasutajate ootustel ja ärinõuetel. Näiteks seadke eesmärgiks First Contentful Paint (FCP) alla 1 sekundi ja Time to Interactive (TTI) alla 3 sekundi. Neid mõõdikuid tuleks kohandada erinevatele sihtturgudele; aeglasema internetiühendusega piirkondade kasutajad võivad vajada leebemaid eelarveid.
3. Kirjutage jõudlustestid: Looge testid, mis mõõdavad teie koodi täitmisaega, mälukasutust ja muid jõudlusmõõdikuid.
4. Integreerige CI/CD-ga: Kaasake oma jõudlustestid oma pideva integratsiooni ja pideva tarne (CI/CD) konveierisse. See tagab, et jõudlustestid käivitatakse automaatselt iga koodimuudatuse korral. Kasutada saab tööriistu nagu Jenkins, CircleCI, GitHub Actions, GitLab CI/CD.
5. Jälgige jõudlusmõõdikuid: Jälgige jõudlusmõõdikuid aja jooksul, et tuvastada trende ja potentsiaalseid regressioone.
6. Seadistage hoiatused: Konfigureerige hoiatused, et teid teavitataks, kui jõudlusmõõdikud oluliselt erinevad teie määratletud eelarvetest.

Pidev seire: Testimisest edasi

Kuigi automatiseeritud testimine on jõudluse regressioonide ennetamisel ülioluline, on sama oluline pidevalt jälgida oma rakenduse jõudlust tootmiskeskkonnas. Reaalmaailma kasutajakäitumine ja muutuvad võrgutingimused võivad paljastada jõudlusprobleeme, mida automatiseeritud testid ei pruugi tabada.

Pidev seire hõlmab jõudlusandmete kogumist ja analüüsimist reaalsetelt kasutajatelt, et tuvastada ja lahendada jõudluse kitsaskohti tootmiskeskkonnas. See ennetav lähenemine aitab tagada, et teie rakendus püsib jõudluselt hea ja pakub järjepidevat kasutajakogemust.

Pideva seire tööriistad

Mitmed tööriistad aitavad teil jälgida oma rakenduse jõudlust tootmiskeskkonnas:

• Reaalsete kasutajate seire (RUM): RUM-tööriistad koguvad jõudlusandmeid reaalsete kasutajate brauseritest, pakkudes teavet lehe laadimisaegade, vigade määra ja muude oluliste mõõdikute kohta. Näideteks on New Relic, Datadog, Dynatrace ja Sentry. Need tööriistad pakuvad sageli geograafilisi jaotusi, et aidata tuvastada jõudlusprobleeme konkreetsetes piirkondades.
• Sünteetiline seire: Sünteetilise seire tööriistad simuleerivad kasutajate interaktsioone teie rakendusega erinevatest asukohtadest, pakkudes kontrollitud keskkonda jõudluse mõõtmiseks. Näideteks on WebPageTest, Pingdom ja GTmetrix. See võimaldab teil ennetavalt tuvastada jõudlusprobleeme enne, kui need mõjutavad tegelikke kasutajaid.
• Serveripoolne seire: Serveripoolse seire tööriistad jälgivad teie rakenduse taustasüsteemi infrastruktuuri jõudlust, pakkudes teavet protsessori kasutuse, mälukasutuse ja andmebaasi jõudluse kohta. Näideteks on Prometheus, Grafana ja Nagios.

JavaScript'i jõudluse optimeerimise parimad praktikad

Lisaks automatiseeritud testimisele ja pidevale seirele aitavad JavaScript'i jõudluse optimeerimise parimate tavade järgimine vältida jõudluse regressioone ja parandada teie rakenduse üldist jõudlust:

• Minimeerige HTTP-päringuid: Vähendage HTTP-päringute arvu, kombineerides faile, kasutades CSS-spraite ja rakendades brauseri vahemälu. CDN-id (sisuedastusvõrgud) võivad märkimisväärselt vähendada latentsust kasutajatele üle kogu maailma.
• Optimeerige pilte: Tihendage pilte ja kasutage sobivaid pildivorminguid (nt WebP), et vähendada failide suurust. Tööriistad nagu ImageOptim ja TinyPNG võivad aidata.
• Minifitseerige JavaScripti ja CSS-i: Eemaldage mittevajalikud märgid ja tühikud oma JavaScripti ja CSS-failidest, et vähendada failide suurust. Tööriistad nagu UglifyJS ja CSSNano saavad seda protsessi automatiseerida.
• Kasutage sisuedastusvõrku (CDN): Jaotage oma staatilised varad (nt pildid, JavaScript, CSS) üle maailma asuvate serverite võrgu, et vähendada kasutajate latentsust.
• Lükake mittekriitiliste ressursside laadimine edasi: Laadige mittekriitilised ressursid (nt pildid, skriptid) alles siis, kui neid vaja on, kasutades tehnikaid nagu laisk laadimine ja asünkroonne laadimine.
• Optimeerige DOM-manipuleerimist: Minimeerige DOM-manipuleerimist ja kasutage tehnikaid nagu dokumendi fragmendid, et parandada renderdamise jõudlust.
• Kasutage tõhusaid algoritme: Valige oma JavaScripti koodi jaoks tõhusad algoritmid ja andmestruktuurid. Arvestage oma algoritmide aja- ja ruumikomplekssust.
• Vältige mälulekkeid: Hallake mälu hoolikalt ja vältige mälulekete tekitamist. Kasutage profileerimisvahendeid mälulekete tuvastamiseks ja parandamiseks.
• Profileerige oma koodi: Profileerige regulaarselt oma koodi, et tuvastada jõudluse kitsaskohti ja optimeerida oma koodi parema jõudluse saavutamiseks.
• Koodi tükeldamine: Jaotage oma suured JavaScripti kimbud väiksemateks tükkideks, mida saab nõudmisel laadida. See tehnika vähendab märkimisväärselt algset laadimisaega. Tööriistad nagu Webpack, Parcel ja Rollup toetavad koodi tükeldamist.
• Tree Shaking: Eemaldage kasutamata kood oma JavaScripti kimpudest. See tehnika tugineb staatilisele analüüsile, et tuvastada "surnud" kood ja eemaldada see ehitusprotsessi käigus.
• Web Workers: Teisaldage arvutusmahukad ülesanded taustalõimedesse, kasutades Web Workereid. See vabastab pealõime, vältides kasutajaliidese mitt reageerimist.

Juhtumiuuringud ja näited

Vaatleme reaalseid näiteid sellest, kuidas automatiseeritud testimine ja seire saavad vältida jõudluse regressioone:

1. Kolmanda osapoole teegi regressiooni ennetamine

Suur Euroopa e-kaubanduse ettevõte tugineb tootepiltide karussellide haldamiseks kolmanda osapoole teegile. Pärast teegi uuele versioonile üleminekut märkasid nad oma tootelehtedel olulist lehe laadimisaja suurenemist. Kasutades automatiseeritud jõudlusteste, mis mõõtsid karusselli laadimiseks kuluvat aega, suutsid nad regressiooni kiiresti tuvastada ja naasta teegi eelmise versiooni juurde. Seejärel võtsid nad ühendust teegi pakkujaga, et probleemist teada anda, ja tegid nendega koostööd selle lahendamiseks enne uuendatud teegi tootmiskeskkonda viimist.

2. Andmebaasi päringu kitsaskoha avastamine

Ülemaailmne uudisteorganisatsioon koges oma artiklilehtede serveri vastuseaja järsku suurenemist. Kasutades serveripoolseid seirevahendeid, tuvastasid nad süüdlasena aeglaselt töötava andmebaasi päringu. Päring oli vastutav seotud artiklite toomise eest ja hiljutine muudatus andmebaasi skeemis oli päringu tahtmatult vähem tõhusaks muutnud. Päringu optimeerimise ja sobivate indeksite lisamisega suutsid nad taastada jõudluse eelmisele tasemele.

3. Mälulekke tuvastamine ühelehelises rakenduses

Sotsiaalmeediaplatvorm märkas, et nende üheleheline rakendus muutus aja jooksul üha aeglasemaks. Kasutades Chrome DevToolsi oma rakenduse mälukasutuse profileerimiseks, tuvastasid nad mälulekke komponendis, mis vastutas kasutajate uudisvoogude kuvamise eest. Komponent ei vabastanud mälu korralikult, kui kasutajad voost lahkusid, mis viis kasutamata mälu järkjärgulise kogunemiseni. Mälulekke parandamisega suutsid nad oluliselt parandada oma rakenduse jõudlust ja stabiilsust.

Järeldus

JavaScript'i jõudluse regressioonidel võib olla märkimisväärne mõju kasutajakogemusele ja äritulemustele. Integreerides automatiseeritud testimise ja pideva seire oma arendusvoogu, saate ennetavalt vältida jõudluse regressioone ja tagada, et teie veebirakendus püsib jõudluselt hea ja reageeriv. Nende tavade omaksvõtmine koos JavaScript'i jõudluse optimeerimise parimate praktikate järgimisega viib teie globaalsele publikule parema kasutajakogemuseni.