Webpacki moodulite graafi optimeerimine: süvaanalüüs globaalsetele arendajatele

Webpack on võimas moodulite komplekteerija (bundler), mis mängib kaasaegses veebiarenduses olulist rolli. Selle peamine ülesanne on võtta teie rakenduse kood ja sõltuvused ning pakendada need optimeeritud kimpudeks (bundles), mida saab brauserile tõhusalt edastada. Kuid rakenduste keerukuse kasvades võivad Webpacki koosteid muutuda aeglaseks ja ebatõhusaks. Moodulite graafi mõistmine ja optimeerimine on oluliste jõudluse paranduste saavutamise võti.

Mis on Webpacki moodulite graaf?

Moodulite graaf on teie rakenduse kõigi moodulite ja nende omavaheliste seoste esitus. Kui Webpack teie koodi töötleb, alustab see sisendpunktist (tavaliselt teie peamine JavaScripti fail) ja läbib rekursiivselt kõik import ja require laused, et see graaf üles ehitada. Selle graafi mõistmine võimaldab teil tuvastada kitsaskohti ja rakendada optimeerimistehnikaid.

Kujutage ette lihtsat rakendust:

// index.js
import { greet } from './greeter';
import { formatDate } from './utils';

console.log(greet('World'));
console.log(formatDate(new Date()));

// greeter.js
export function greet(name) {
  return `Hello, ${name}!`;
}

// utils.js
export function formatDate(date) {
  return date.toLocaleDateString('en-US');
}

Webpack looks moodulite graafi, mis näitab, et index.js sõltub failidest greeter.js ja utils.js. Keerukamatel rakendustel on oluliselt suuremad ja omavahel tihedamalt seotud graafid.

Miks on moodulite graafi optimeerimine oluline?

Halvasti optimeeritud moodulite graaf võib põhjustada mitmeid probleeme:

• Aeglased koostamisajad: Webpack peab töötlema ja analüüsima iga moodulit graafis. Suur graaf tähendab rohkem töötlemisaega.
• Suured kimpude suurused: Ebavajalikud moodulid või dubleeritud kood võivad teie kimpude suurust paisutada, mis viib aeglasemate lehtede laadimisaegadeni.
• Halb vahemälu kasutamine: Kui moodulite graaf ei ole tõhusalt struktureeritud, võivad muudatused ühes moodulis tühistada paljude teiste vahemälu, sundides brauserit neid uuesti alla laadima. See on eriti valus aeglasema internetiühendusega piirkondade kasutajatele.

Moodulite graafi optimeerimise tehnikad

Õnneks pakub Webpack mitmeid võimsaid tehnikaid moodulite graafi optimeerimiseks. Siin on detailne ülevaade mõnedest kõige tõhusamatest meetoditest:

1. Koodi jaotamine (Code Splitting)

Koodi jaotamine on praktika, mille käigus jagatakse rakenduse kood väiksemateks, paremini hallatavateks tükkideks. See võimaldab brauseril alla laadida ainult selle koodi, mida on vaja konkreetse lehe või funktsiooni jaoks, parandades esialgseid laadimisaegu ja üldist jõudlust.

Koodi jaotamise eelised:

• Kiiremad esialgsed laadimisajad: Kasutajad ei pea kogu rakendust kohe alla laadima.
• Parem vahemälu kasutamine: Muudatused ühes rakenduse osas ei tühista tingimata teiste osade vahemälu.
• Parem kasutajakogemus: Kiiremad laadimisajad viivad reageerivama ja nauditavama kasutajakogemuseni, mis on eriti oluline mobiilseadmete ja aeglasemate võrkude kasutajatele.

Webpack pakub koodi jaotamise rakendamiseks mitmeid viise:

• Sisendpunktid (Entry Points): Määratlege oma Webpacki konfiguratsioonis mitu sisendpunkti. Iga sisendpunkt loob eraldi kimbu.
• Dünaamilised impordid (Dynamic Imports): Kasutage süntaksit import(), et laadida mooduleid nõudmisel. Webpack loob nende moodulite jaoks automaatselt eraldi tükid (chunks). Seda kasutatakse sageli komponentide või funktsioonide laisaks laadimiseks (lazy-loading).

  // Näide dünaamilise impordi kasutamisest
  async function loadComponent() {
    const { default: MyComponent } = await import('./my-component');
    // Kasuta MyComponent
  }
  

• SplitChunks plugin: SplitChunksPlugin tuvastab ja eraldab automaatselt ühised moodulid mitmest sisendpunktist eraldi tükkideks. See vähendab dubleerimist ja parandab vahemälu kasutamist. See on kõige levinum ja soovitatavam lähenemine.

  // webpack.config.js
  module.exports = {
    //...
    optimization: {
      splitChunks: {
        chunks: 'all',
        cacheGroups: {
          vendor: {
            test: /[\\/]node_modules[\\/]/,
            name: 'vendors',
            chunks: 'all',
          },
        },
      },
    },
  };
  

Näide: Rahvusvahelistamine (i18n) koodi jaotamisega

Kujutage ette, et teie rakendus toetab mitut keelt. Selle asemel, et lisada kõik keeletõlked põhikimpu, saate kasutada koodi jaotamist, et laadida tõlked alles siis, kui kasutaja valib konkreetse keele.

// i18n.js
export async function loadTranslations(locale) {
  switch (locale) {
    case 'en':
      return import('./translations/en.json');
    case 'fr':
      return import('./translations/fr.json');
    case 'es':
      return import('./translations/es.json');
    default:
      return import('./translations/en.json');
  }
}

See tagab, et kasutajad laadivad alla ainult oma keelele vastavad tõlked, vähendades oluliselt esialgse kimbu suurust.

2. Tree Shaking (kasutu koodi eemaldamine)

Tree shaking on protsess, mis eemaldab teie kimpudest kasutamata koodi. Webpack analüüsib moodulite graafi ja tuvastab moodulid, funktsioonid või muutujad, mida teie rakenduses tegelikult kunagi ei kasutata. Need kasutamata koodijupid eemaldatakse, mille tulemuseks on väiksemad ja tõhusamad kimbud.

Nõuded tõhusaks Tree Shakinguks:

• ES moodulid: Tree shaking tugineb ES-moodulite staatilisele struktuurile (import ja export). CommonJS moodulid (require) ei ole üldiselt tree-shake'itavad.
• Kõrvalmõjud (Side Effects): Webpack peab mõistma, millistel moodulitel on kõrvalmõjud (kood, mis teeb toiminguid väljaspool oma skoopi, näiteks DOM-i muutmine või API-kõnede tegemine). Saate deklareerida moodulid kõrvalmõjudeta oma package.json failis, kasutades atribuuti "sideEffects": false, või pakkuda täpsema massiivi failidest, millel on kõrvalmõjud. Kui Webpack eemaldab valesti kõrvalmõjudega koodi, ei pruugi teie rakendus korrektselt töötada.

  // package.json
  {
    //...
    "sideEffects": false
  }
  

• Minimeerige polüfille: Olge teadlik, milliseid polüfille te kaasate. Kaaluge teenuse nagu Polyfill.io kasutamist või polüfillide valikulist importimist vastavalt brauseri toele.

Näide: Lodash ja Tree Shaking

Lodash on populaarne abiteek, mis pakub laia valikut funktsioone. Kui aga kasutate oma rakenduses ainult mõnda Lodashi funktsiooni, võib kogu teegi importimine teie kimbu suurust oluliselt suurendada. Tree shaking aitab seda probleemi leevendada.

Ebatõhus import:

// Enne tree shaking'ut
import _ from 'lodash';

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

Tõhus import (Tree Shaking-sõbralik):

// Pärast tree shaking'ut
import map from 'lodash/map';

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

Importides ainult need konkreetsed Lodashi funktsioonid, mida vajate, võimaldate Webpackil ülejäänud teegi tõhusalt eemaldada (tree-shake), vähendades seeläbi oma kimbu suurust.

3. Scope Hoisting (moodulite ühendamine)

Scope hoisting, tuntud ka kui moodulite ühendamine, on tehnika, mis ühendab mitu moodulit ühte skoopi (scope). See vähendab funktsioonikutsete üldkulusid ja parandab teie koodi üldist täitmiskiirust.

Kuidas Scope Hoisting töötab:

Ilma scope hoistinguta on iga moodul pakitud oma funktsiooni skoopi. Kui üks moodul kutsub teises moodulis funktsiooni, tekib funktsioonikutse üldkulu. Scope hoisting eemaldab need individuaalsed skoobid, võimaldades funktsioonidele otse juurde pääseda ilma funktsioonikutsete üldkuluta.

Scope Hoistingu lubamine:

Scope hoisting on Webpacki produktsioonirežiimis vaikimisi lubatud. Saate selle ka oma Webpacki konfiguratsioonis selgesõnaliselt lubada:

// webpack.config.js
module.exports = {
  //...
  optimization: {
    concatenateModules: true,
  },
};

Scope Hoistingu eelised:

• Parem jõudlus: Vähendatud funktsioonikutsete üldkulu viib kiiremate täitmisaegadeni.
• Väiksemad kimpude suurused: Scope hoisting võib mõnikord vähendada kimpude suurust, eemaldades vajaduse ümbrisfunktsioonide järele.

4. Moodulite föderatsioon (Module Federation)

Moodulite föderatsioon on Webpack 5-s tutvustatud võimas funktsioon, mis võimaldab teil jagada koodi erinevate Webpacki koostete vahel. See on eriti kasulik suurtele organisatsioonidele, kus mitu meeskonda töötab eraldi rakenduste kallal, mis peavad jagama ühiseid komponente või teeke. See on mikro-front-end arhitektuuride jaoks murranguline.

Põhimõisted:

• Host: Rakendus, mis tarbib mooduleid teistest rakendustest (remotes).
• Remote: Rakendus, mis eksponeerib mooduleid teistele rakendustele (hosts) tarbimiseks.
• Shared (Jagatud): Moodulid, mida jagatakse host- ja remote-rakenduste vahel. Webpack tagab automaatselt, et igast jagatud moodulist laaditakse ainult üks versioon, vältides dubleerimist ja konflikte.

Näide: Kasutajaliidese komponenditeegi jagamine

Kujutage ette, et teil on kaks rakendust, app1 ja app2, mis mõlemad kasutavad ühist kasutajaliidese komponenditeeki. Moodulite föderatsiooniga saate eksponeerida kasutajaliidese komponenditeegi remote-moodulina ja tarbida seda mõlemas rakenduses.

app1 (Host):

// webpack.config.js
const ModuleFederationPlugin = require('webpack/lib/container/ModuleFederationPlugin');

module.exports = {
  //...
  plugins: [
    new ModuleFederationPlugin({
      name: 'app1',
      remotes: {
        'ui': 'ui@http://localhost:3001/remoteEntry.js',
      },
      shared: ['react', 'react-dom'],
    }),
  ],
};

// App.js
import React from 'react';
import Button from 'ui/Button';

function App() {
  return (
    

      
App 1
      Click Me
    
  );
}

export default App;

app2 (Samuti Host):

// webpack.config.js
const ModuleFederationPlugin = require('webpack/lib/container/ModuleFederationPlugin');

module.exports = {
  //...
  plugins: [
    new ModuleFederationPlugin({
      name: 'app2',
      remotes: {
        'ui': 'ui@http://localhost:3001/remoteEntry.js',
      },
      shared: ['react', 'react-dom'],
    }),
  ],
};

ui (Remote):

// webpack.config.js
const ModuleFederationPlugin = require('webpack/lib/container/ModuleFederationPlugin');

module.exports = {
  //...
  plugins: [
    new ModuleFederationPlugin({
      name: 'ui',
      filename: 'remoteEntry.js',
      exposes: {
        './Button': './src/Button',
      },
      shared: ['react', 'react-dom'],
    }),
  ],
};

Moodulite föderatsiooni eelised:

• Koodi jagamine: Võimaldab jagada koodi erinevate rakenduste vahel, vähendades dubleerimist ja parandades hooldatavust.
• Sõltumatud paigaldused (Deployments): Võimaldab meeskondadel oma rakendusi iseseisvalt paigaldada, ilma et peaks teiste meeskondadega koordineerima.
• Mikro-front-end arhitektuurid: Hõlbustab mikro-front-end arhitektuuride arendamist, kus rakendused koosnevad väiksematest, iseseisvalt paigaldatavatest esiosadest.

Globaalsed kaalutlused moodulite föderatsiooni puhul:

• Versioonihaldus: Hallake hoolikalt jagatud moodulite versioone, et vältida ühilduvusprobleeme.
• Sõltuvuste haldamine: Tagage, et kõikidel rakendustel oleksid järjepidevad sõltuvused.
• Turvalisus: Rakendage asjakohaseid turvameetmeid, et kaitsta jagatud mooduleid volitamata juurdepääsu eest.

5. Vahemälu strateegiad

Tõhus vahemälu kasutamine on veebirakenduste jõudluse parandamiseks hädavajalik. Webpack pakub mitmeid viise vahemälu kasutamiseks, et kiirendada koosteid ja vähendada laadimisaegu.

Vahemälu tüübid:

• Brauseri vahemälu: Andke brauserile korraldus staatiliste varade (JavaScript, CSS, pildid) vahemällu salvestamiseks, et neid ei peaks korduvalt alla laadima. Seda kontrollitakse tavaliselt HTTP päiste kaudu (Cache-Control, Expires).
• Webpacki vahemälu: Kasutage Webpacki sisseehitatud vahemälumehhanisme eelmiste koostete tulemuste salvestamiseks. See võib oluliselt kiirendada järgnevaid koosteid, eriti suurte projektide puhul. Webpack 5 tutvustab püsivat vahemälu, mis salvestab vahemälu kettale. See on eriti kasulik CI/CD keskkondades.

  // webpack.config.js
  module.exports = {
    //...
    cache: {
      type: 'filesystem',
      buildDependencies: {
        config: [__filename],
      },
    },
  };
  

• Sisu räsikood (Content Hashing): Kasutage oma failinimedes sisu räsikoode, et tagada, et brauser laadib alla ainult uusi failiversioone, kui nende sisu muutub. See maksimeerib brauseri vahemälu tõhusust.

  // webpack.config.js
  module.exports = {
    //...
    output: {
      filename: '[name].[contenthash].js',
      path: path.resolve(__dirname, 'dist'),
      clean: true,
    },
  };
  

Globaalsed kaalutlused vahemälu puhul:

• CDN-i integreerimine: Kasutage sisuedastusvõrku (CDN), et jaotada oma staatilised varad serveritesse üle maailma. See vähendab latentsust ja parandab laadimisaegu erinevates geograafilistes asukohtades asuvatele kasutajatele. Kaaluge piirkondlikke CDN-e, et serveerida konkreetseid sisuvariatsioone (nt lokaliseeritud pilte) kasutajale kõige lähemal asuvatest serveritest.
• Vahemälu tühistamine (Cache Invalidation): Rakendage strateegia vahemälu tühistamiseks, kui see on vajalik. See võib hõlmata failinimede värskendamist sisu räsikoodidega või vahemälu tühistava päringu parameetri kasutamist.

6. `resolve` valikute optimeerimine

Webpacki `resolve` valikud kontrollivad, kuidas mooduleid leitakse. Nende valikute optimeerimine võib oluliselt parandada koostamise jõudlust.

• `resolve.modules`: Määrake kataloogid, kust Webpack peaks mooduleid otsima. Lisage `node_modules` kataloog ja kõik kohandatud moodulite kataloogid.

  // webpack.config.js
  module.exports = {
    //...
    resolve: {
      modules: [path.resolve(__dirname, 'src'), 'node_modules'],
    },
  };
  

• `resolve.extensions`: Määrake faililaiendid, mida Webpack peaks automaatselt lahendama. Levinud laiendid on `.js`, `.jsx`, `.ts` ja `.tsx`. Nende laiendite järjestamine kasutamissageduse järgi võib parandada otsingukiirust.

  // webpack.config.js
  module.exports = {
    //...
    resolve: {
      extensions: ['.tsx', '.ts', '.js', '.jsx'],
    },
  };
  

• `resolve.alias`: Looge aliased sageli kasutatavatele moodulitele või kataloogidele. See võib teie koodi lihtsustada ja parandada koostamisaegu.

  // webpack.config.js
  module.exports = {
    //...
    resolve: {
      alias: {
        '@components': path.resolve(__dirname, 'src/components/'),
      },
    },
  };
  

7. Transpileerimise ja polüfillimise minimeerimine

Kaasaegse JavaScripti vanematele versioonidele transpileerimine ja vanemate brauserite jaoks polüfillide lisamine lisab koostamisprotsessile üldkulusid ja suurendab kimpude suurust. Kaaluge hoolikalt oma sihtbrausereid ning minimeerige transpileerimist ja polüfillimist nii palju kui võimalik.

• Sihtige kaasaegseid brausereid: Kui teie sihtrühm kasutab peamiselt kaasaegseid brausereid, saate konfigureerida Babeli (või oma valitud transpiler'i) nii, et see transpileeriks ainult koodi, mida need brauserid ei toeta.
• Kasutage `browserslist`i korrektselt: Konfigureerige oma `browserslist` korrektselt, et määratleda oma sihtbrauserid. See teavitab Babelit ja teisi tööriistu, milliseid funktsioone tuleb transpileerida või polüfillida.

  // package.json
  {
    //...
    "browserslist": [
      ">0.2%",
      "not dead",
      "not op_mini all"
    ]
  }
  

• Dünaamiline polüfillimine: Kasutage teenust nagu Polyfill.io, et dünaamiliselt laadida ainult need polüfillid, mida kasutaja brauser vajab.
• Teekide ESM-versioonid: Paljud kaasaegsed teegid pakuvad nii CommonJS kui ka ES-mooduli (ESM) versioone. Eelistage võimaluse korral ESM-versioone, et võimaldada paremat tree shaking'ut.

8. Oma koostete profileerimine ja analüüsimine

Webpack pakub mitmeid tööriistu oma koostete profileerimiseks ja analüüsimiseks. Need tööriistad aitavad teil tuvastada jõudluse kitsaskohti ja parendusvaldkondi.

• Webpack Bundle Analyzer: Visualiseerige oma Webpacki kimpude suurust ja koostist. See aitab teil tuvastada suuri mooduleid või dubleeritud koodi.

  // webpack.config.js
  const BundleAnalyzerPlugin = require('webpack-bundle-analyzer').BundleAnalyzerPlugin;
  
  module.exports = {
    //...
    plugins: [
      new BundleAnalyzerPlugin(),
    ],
  };
  

• Webpacki profileerimine: Kasutage Webpacki profileerimisfunktsiooni, et koguda detailset jõudlusandmeid koostamisprotsessi käigus. Neid andmeid saab analüüsida, et tuvastada aeglaseid laadijaid või pluginaid.

  // webpack.config.js
  module.exports = {
    //...
    plugins: [
      new webpack.debug.ProfilingPlugin({
        outputPath: 'webpack.profile.json'
      })
    ],
  };
  

  Siis kasutage profiili andmete analüüsimiseks tööriistu nagu Chrome DevTools.

Kokkuvõte

Webpacki moodulite graafi optimeerimine on kõrge jõudlusega veebirakenduste ehitamisel ülioluline. Mõistes moodulite graafi ja rakendades selles juhendis käsitletud tehnikaid, saate oluliselt parandada koostamisaegu, vähendada kimpude suurust ja parandada üldist kasutajakogemust. Ärge unustage arvestada oma rakenduse globaalset konteksti ja kohandada oma optimeerimisstrateegiaid vastavalt oma rahvusvahelise publiku vajadustele. Profileerige ja mõõtke alati iga optimeerimistehnika mõju, et tagada soovitud tulemuste saavutamine. Head komplekteerimist!