CSS Tree Shaking: یک بررسی عمیق در حذف کدهای مرده

در دنیای همیشه در حال تحول توسعه وب، بهینه‌سازی عملکرد وب‌سایت از اهمیت بالایی برخوردار است. یکی از تکنیک‌های حیاتی برای دستیابی به این هدف، CSS tree shaking است که به آن حذف کد مرده (dead code elimination) نیز گفته می‌شود. این فرآیند شامل شناسایی و حذف قوانین CSS استفاده نشده از شیوه‌نامه‌های شماست که منجر به حجم فایل کمتر، زمان بارگذاری سریع‌تر و تجربه کاربری بهتر می‌شود.

درک مفهوم CSS Tree Shaking

CSS Tree Shaking چیست؟

CSS tree shaking فرآیندی برای حذف قوانین CSS استفاده نشده از یک شیوه‌نامه است. درست مانند شاخه‌های خشک یک درخت، قوانین CSS استفاده نشده کد شما را شلوغ می‌کنند، حجم فایل‌ها را افزایش می‌دهند و عملکرد وب‌سایت را کند می‌کنند. با حذف این قوانین اضافی، شما شیوه‌نامه‌های سبک‌تر و کارآمدتری ایجاد می‌کنید که به وب‌سایتی سریع‌تر و واکنش‌گراتر کمک می‌کند.

اصطلاح "tree shaking" (تکان دادن درخت) از تشبیه تکان دادن یک درخت برای ریختن برگ‌های خشک (کد استفاده نشده) گرفته شده است. این فرآیند فایل‌های CSS و جاوا اسکریپت شما را تحلیل می‌کند تا مشخص کند کدام قوانین CSS واقعاً در HTML شما استفاده شده‌اند. سپس قوانین استفاده نشده حذف می‌شوند و در نتیجه یک شیوه‌نامه کوچک‌تر و بهینه‌تر به دست می‌آید.

چرا CSS Tree Shaking مهم است؟

• بهبود عملکرد: فایل‌های CSS کوچک‌تر سریع‌تر بارگذاری می‌شوند و زمان لازم برای رندر شدن صفحه وب را کاهش می‌دهند. این امر به تجربه کاربری بهتر، به ویژه برای کاربرانی با اتصال اینترنت کندتر، منجر می‌شود.
• کاهش مصرف پهنای باند: حجم فایل کمتر به معنای مصرف پهنای باند کمتر برای سرور و کاربر است. این موضوع به ویژه برای کاربران موبایل و کاربرانی در مناطقی با طرح‌های داده محدود یا گران، اهمیت دارد.
• قابلیت نگهداری بهتر: حذف قوانین CSS استفاده نشده، خواندن، درک و نگهداری شیوه‌نامه‌های شما را آسان‌تر می‌کند. این کار اشکال‌زدایی را ساده کرده و خطر عوارض جانبی ناخواسته هنگام ایجاد تغییرات را کاهش می‌دهد.
• سئوی تقویت‌شده: موتورهای جستجو مانند گوگل، سرعت وب‌سایت را به عنوان یک فاکتور رتبه‌بندی در نظر می‌گیرند. بهینه‌سازی CSS از طریق tree shaking می‌تواند عملکرد سئوی وب‌سایت شما را بهبود بخشد.

تکنیک‌های پیاده‌سازی

چندین تکنیک و ابزار برای پیاده‌سازی CSS tree shaking وجود دارد که هر کدام مزایا و معایب خاص خود را دارند. بیایید برخی از رایج‌ترین رویکردها را بررسی کنیم:

۱. پیاده‌سازی دستی

پیاده‌سازی دستی، با وجود زمان‌بر بودن و مستعد خطا بودن، شامل بازبینی دستی فایل‌های CSS و شناسایی قوانین استفاده نشده است. این رویکرد برای پروژه‌های کوچک با CSS محدود مناسب است، اما برای وب‌سایت‌های بزرگ‌تر و پیچیده‌تر غیرعملی می‌شود.

چگونه به صورت دستی CSS استفاده نشده را شناسایی کنیم:

• بازبینی کد: فایل‌های CSS خود را به دقت بررسی کرده و آن‌ها را با ساختار HTML خود مقایسه کنید. به دنبال سلکتورهایی باشید که در نشانه‌گذاری شما استفاده نشده‌اند.
• ابزارهای توسعه‌دهنده مرورگر: از ابزار "Coverage" در ابزارهای توسعه‌دهنده مرورگر خود (مانند Chrome DevTools، Firefox Developer Tools) برای شناسایی قوانین CSS استفاده نشده استفاده کنید. این ابزار نمایش بصری از اینکه کدام قوانین CSS استفاده می‌شوند و کدام نه، ارائه می‌دهد.

محدودیت‌ها:

• زمان‌بر: بازبینی دستی فایل‌های CSS می‌تواند بسیار زمان‌بر باشد، به خصوص برای پروژه‌های بزرگ.
• مستعد خطا: هنگام شناسایی دستی قوانین CSS استفاده نشده، به راحتی ممکن است اشتباه کنید که به طور بالقوه منجر به عواقب ناخواسته می‌شود.
• مقیاس‌پذیر نیست: پیاده‌سازی دستی یک راه‌حل مقیاس‌پذیر برای وب‌سایت‌های بزرگ یا پیچیده با CSS دائماً در حال تغییر نیست.

۲. استفاده از ابزارهای پاکسازی CSS

ابزارهای پاکسازی CSS فرآیند شناسایی و حذف قوانین CSS استفاده نشده را خودکار می‌کنند. این ابزارها فایل‌های HTML، جاوا اسکریپت و CSS شما را تحلیل می‌کنند تا مشخص کنند کدام قوانین CSS واقعاً استفاده شده‌اند و سپس بقیه را حذف می‌کنند.

ابزارهای محبوب پاکسازی CSS:

• PurgeCSS: PurgeCSS یک ابزار محبوب و همه‌کاره است که می‌توان آن را با ابزارهای ساخت مختلفی از جمله webpack، Parcel و Gulp استفاده کرد. این ابزار فایل‌های HTML، جاوا اسکریپت و CSS شما را برای شناسایی و حذف قوانین CSS استفاده نشده تحلیل می‌کند. PurgeCSS بسیار قابل تنظیم است و از فرمت‌های فایل مختلفی از جمله CSS، HTML، جاوا اسکریپت و غیره پشتیبانی می‌کند.
• UnCSS: UnCSS یکی دیگر از ابزارهای پرکاربرد برای حذف CSS استفاده نشده است. این ابزار با تجزیه فایل‌های HTML شما و شناسایی سلکتورهای CSS که واقعاً استفاده شده‌اند، کار می‌کند. UnCSS می‌تواند به عنوان یک ابزار خط فرمان یا به عنوان یک پلاگین برای ابزارهای ساختی مانند Grunt و Gulp استفاده شود.
• CSSNano: در حالی که CSSNano عمدتاً یک فشرده‌ساز CSS است، ویژگی‌هایی برای حذف قوانین CSS استفاده نشده نیز دارد. این ابزار از تکنیک‌های بهینه‌سازی پیشرفته برای کاهش حجم فایل‌های CSS شما استفاده می‌کند که منجر به زمان بارگذاری سریع‌تر می‌شود.

مثال: استفاده از PurgeCSS با Webpack

در اینجا مثالی از نحوه استفاده از PurgeCSS با Webpack، یک باندلر ماژول محبوب جاوا اسکریپت، آورده شده است:

۱. نصب PurgeCSS و وابستگی‌های مربوطه:

            npm install purgecss-webpack-plugin glob-all -D
            

              
                Copy
              
            
          

۲. پیکربندی PurgeCSS در فایل پیکربندی Webpack شما (webpack.config.js):

            const glob = require('glob-all');
const PurgeCSSPlugin = require('purgecss-webpack-plugin');
const path = require('path');

module.exports = {
  // ... other webpack configurations
  plugins: [
    new PurgeCSSPlugin({
      paths: glob.sync([
        path.join(__dirname, 'src/**/*.html'),
        path.join(__dirname, 'src/**/*.js'),
        path.join(__dirname, 'src/**/*.jsx'),
      ]),
      safelist: {
        standard: [/^is-/, /^has-/],
        deep: [/carousel-/, /swiper-/],
        greedy: []
      }
    })
  ]
};
            

              
                Copy
              
            
          

توضیح:

• paths: این گزینه مسیر فایل‌های HTML، جاوا اسکریپت و سایر فایل‌هایی را که حاوی سلکتورهای CSS هستند، مشخص می‌کند. PurgeCSS این فایل‌ها را برای تعیین اینکه کدام قوانین CSS استفاده شده‌اند، تحلیل خواهد کرد.
• safelist: این گزینه به شما امکان می‌دهد سلکتورهای CSS را که نباید حذف شوند، حتی اگر در فایل‌های HTML یا جاوا اسکریپت شما یافت نشوند، مشخص کنید. این برای کلاس‌های CSS پویا یا قوانینی که با جاوا اسکریپت اضافه می‌شوند، مفید است.
  • `standard`: سلکتورهایی که همیشه شامل می‌شوند.
  • `deep`: سلکتورها و تمام فرزندانشان شامل می‌شوند.
  • `greedy`: سلکتورهایی که با عبارت باقاعده (regex) مطابقت دارند، شامل می‌شوند.

۳. اجرای بیلد Webpack خود:

            npm run build
            

              
                Copy
              
            
          

PurgeCSS اکنون فایل‌های شما را تجزیه و تحلیل کرده و هرگونه قوانین CSS استفاده نشده را حذف می‌کند و در نتیجه یک فایل CSS کوچک‌تر و بهینه‌تر ایجاد می‌شود.

۳. بهینه‌سازی‌های یکپارچه با ابزار ساخت

ابزارهای ساخت مدرن مانند Webpack و Parcel ویژگی‌های داخلی برای CSS tree shaking ارائه می‌دهند. این ابزارها می‌توانند کد CSS و جاوا اسکریپت شما را برای شناسایی قوانین CSS استفاده نشده تحلیل کرده و آنها را در طول فرآیند ساخت حذف کنند.

Webpack

ویژگی CSS Modules در Webpack، در ترکیب با یک فشرده‌ساز CSS مانند CSSNano، می‌تواند به طور مؤثری CSS tree shaking را انجام دهد. CSS Modules تضمین می‌کند که قوانین CSS فقط به کامپوننت‌هایی که از آنها استفاده می‌کنند اعمال شوند، در حالی که CSSNano هرگونه قوانین CSS استفاده نشده را در حین فشرده‌سازی حذف می‌کند.

Parcel

Parcel یک ابزار ساخت با پیکربندی صفر است که به طور خودکار CSS tree shaking را انجام می‌دهد. این ابزار فایل‌های HTML، جاوا اسکریپت و CSS شما را برای شناسایی و حذف قوانین CSS استفاده نشده در طول فرآیند ساخت، تحلیل می‌کند. Parcel به حداقل پیکربندی نیاز دارد و گزینه‌ای عالی برای پروژه‌هایی است که می‌خواهند به سرعت CSS خود را بهینه کنند.

بهترین روش‌ها برای CSS Tree Shaking

برای به حداکثر رساندن اثربخشی CSS tree shaking، بهترین روش‌های زیر را در نظر بگیرید:

• استفاده از CSS ماژولار: یک معماری CSS ماژولار مانند CSS Modules یا BEM (Block, Element, Modifier) را اتخاذ کنید تا اطمینان حاصل شود که قوانین CSS به کامپوننت‌های خاص محدود می‌شوند. این کار شناسایی و حذف قوانین CSS استفاده نشده را آسان‌تر می‌کند.
• اجتناب از استایل‌های سراسری: استفاده از استایل‌های CSS سراسری را به حداقل برسانید، زیرا ردیابی آنها می‌تواند دشوار باشد و ممکن است منجر به عوارض جانبی ناخواسته شود. به جای آن، استایل‌های مخصوص کامپوننت را که به کامپوننت‌های استفاده‌کننده محدود می‌شوند، ترجیح دهید.
• استفاده از پیش‌پردازنده CSS: پیش‌پردازنده‌های CSS مانند Sass یا Less می‌توانند به شما در سازماندهی کد CSS و آسان‌تر کردن نگهداری آن کمک کنند. آنها همچنین ویژگی‌هایی مانند متغیرها، میکسین‌ها و تو در تویی را ارائه می‌دهند که می‌تواند کارایی کد CSS شما را بهبود بخشد.
• بازبینی منظم CSS: بازبینی منظم کد CSS و شناسایی هرگونه قوانین استفاده نشده یا اضافی را به یک عادت تبدیل کنید. این به شما کمک می‌کند تا شیوه‌نامه‌های خود را تمیز و بهینه نگه دارید.
• تست کامل: پس از پیاده‌سازی CSS tree shaking، وب‌سایت خود را به طور کامل آزمایش کنید تا اطمینان حاصل شود که همه استایل‌ها به درستی اعمال می‌شوند و هیچ پسرفت بصری وجود ندارد.
• لیست امن برای کلاس‌های پویا: اگر وب‌سایت شما از کلاس‌های CSS پویا استفاده می‌کند (به عنوان مثال، کلاس‌هایی که با جاوا اسکریپت اضافه شده‌اند)، حتماً آنها را در پیکربندی PurgeCSS خود در لیست امن (safelist) قرار دهید تا از حذف آنها جلوگیری شود.

ملاحظات و چالش‌ها

در حالی که CSS tree shaking مزایای قابل توجهی دارد، مهم است که از چالش‌ها و ملاحظات بالقوه آگاه باشید:

• CSS پویا: CSS tree shaking هنگام کار با CSS پویا، مانند کلاس‌های CSS که با جاوا اسکریپت اضافه شده‌اند، می‌تواند چالش‌برانگیز باشد. در این موارد، ممکن است لازم باشد از تکنیک‌های لیست امن برای جلوگیری از حذف قوانین مهم CSS استفاده کنید.
• پیچیدگی: پیاده‌سازی CSS tree shaking می‌تواند به فرآیند ساخت شما پیچیدگی اضافه کند، به خصوص اگر از ابزارهای پیشرفته‌ای مانند PurgeCSS استفاده می‌کنید. مهم است که این ابزارها را با دقت پیکربندی کنید تا اطمینان حاصل شود که به درستی کار می‌کنند و هیچ قانون CSS ضروری را حذف نمی‌کنند.
• مثبت‌های کاذب: ابزارهای CSS tree shaking ممکن است گاهی اوقات نتایج مثبت کاذب ایجاد کنند، یعنی قوانین CSS را در حالی که واقعاً استفاده می‌شوند، به عنوان استفاده نشده شناسایی کنند. این می‌تواند منجر به پسرفت‌های بصری و رفتار غیرمنتظره شود.
• سربار عملکردی: در حالی که CSS tree shaking در نهایت عملکرد وب‌سایت را بهبود می‌بخشد، فرآیند تحلیل و حذف قوانین CSS استفاده نشده می‌تواند مقداری سربار به فرآیند ساخت شما اضافه کند. مهم است که مزایای CSS tree shaking را با تأثیر عملکردی بالقوه بر زمان ساخت خود متعادل کنید.

چشم‌انداز جهانی و سازگاری

هنگام پیاده‌سازی CSS tree shaking، در نظر گرفتن مخاطبان جهانی وب‌سایت شما بسیار مهم است. در اینجا چند عامل برای به خاطر سپردن وجود دارد:

• مرورگرها و دستگاه‌های مختلف: اطمینان حاصل کنید که پیاده‌سازی CSS tree shaking شما در مرورگرهای مختلف (کروم، فایرفاکس، سافاری، اج) و دستگاه‌ها (دسکتاپ، موبایل، تبلت) به درستی کار می‌کند. وب‌سایت خود را به طور کامل بر روی پلتفرم‌های مختلف آزمایش کنید تا هرگونه مشکل احتمالی را شناسایی کنید.
• دسترس‌پذیری: اطمینان حاصل کنید که CSS tree shaking تأثیر منفی بر دسترس‌پذیری وب‌سایت شما نمی‌گذارد. اطمینان حاصل کنید که تمام قوانین CSS ضروری برای دسترس‌پذیری حفظ شده و وب‌سایت شما برای افراد دارای معلولیت قابل استفاده باقی می‌ماند.
• بومی‌سازی: اگر وب‌سایت شما از چندین زبان پشتیبانی می‌کند، اطمینان حاصل کنید که CSS tree shaking هیچ قانون CSS را که مختص زبان‌ها یا مناطق خاصی است، حذف نمی‌کند. از تکنیک‌های لیست امن برای حفظ این قوانین استفاده کنید.
• بین‌المللی‌سازی: تأثیر CSS tree shaking بر بین‌المللی‌سازی (i18n) را در نظر بگیرید و اطمینان حاصل کنید که وب‌سایت شما در مناطق مختلف به درستی نمایش داده می‌شود. به سبک‌های فونت، جهت متن و سایر قوانین CSS مخصوص هر منطقه توجه کنید.

نمونه‌های واقعی

بیایید به چند نمونه واقعی از چگونگی بهبود عملکرد وب‌سایت توسط CSS tree shaking نگاهی بیندازیم:

• مثال ۱: وب‌سایت تجارت الکترونیک: یک وب‌سایت تجارت الکترونیک با تعداد زیادی صفحه محصول و یک کدبیس CSS پیچیده، CSS tree shaking را با استفاده از PurgeCSS پیاده‌سازی کرد. این امر منجر به کاهش ۴۰ درصدی حجم فایل CSS و بهبود قابل توجهی در زمان بارگذاری صفحه شد که به تجربه کاربری بهتر و افزایش فروش منجر گردید.
• مثال ۲: وب‌سایت وبلاگ: یک وب‌سایت وبلاگ با طراحی تمیز و مینیمال، CSS tree shaking را با استفاده از Parcel پیاده‌سازی کرد. این امر منجر به کاهش ۲۵ درصدی حجم فایل CSS و بهبود محسوسی در عملکرد وب‌سایت، به ویژه در دستگاه‌های تلفن همراه شد.
• مثال ۳: وب‌سایت نمونه کار: یک وب‌سایت نمونه کار با طراحی تک صفحه‌ای، CSS tree shaking را با استفاده از Webpack و CSS Modules پیاده‌سازی کرد. این امر منجر به کاهش ۳۰ درصدی حجم فایل CSS و تجربه کاربری روان‌تر و واکنش‌گراتر شد.

اقدامات عملی

در اینجا چند بینش عملی وجود دارد که می‌توانید برای پیاده‌سازی CSS tree shaking در وب‌سایت خود از آنها استفاده کنید:

• کوچک شروع کنید: با پیاده‌سازی CSS tree shaking در بخش کوچکی از وب‌سایت خود، مانند یک صفحه یا کامپوننت واحد، شروع کنید. این به شما امکان می‌دهد پیاده‌سازی خود را آزمایش کرده و هرگونه مشکل احتمالی را قبل از اعمال آن در کل وب‌سایت شناسایی کنید.
• نظارت بر عملکرد: از ابزارهای نظارت بر عملکرد برای ردیابی تأثیر CSS tree shaking بر عملکرد وب‌سایت خود استفاده کنید. این به شما کمک می‌کند تا مناطقی را که می‌توانید CSS خود را بیشتر بهینه کرده و سرعت وب‌سایت را بهبود بخشید، شناسایی کنید.
• خودکارسازی فرآیند: CSS tree shaking را در فرآیند ساخت خود ادغام کنید تا فرآیند شناسایی و حذف قوانین CSS استفاده نشده را خودکار کنید. این تضمین می‌کند که CSS شما همیشه بهینه است و وب‌سایت شما در بهترین حالت خود عمل می‌کند.
• به‌روز بمانید: با جدیدترین تکنیک‌ها و ابزارهای CSS tree shaking به‌روز بمانید. چشم‌انداز توسعه وب دائماً در حال تحول است و ابزارها و تکنیک‌های جدید همیشه در حال ظهور هستند.

نتیجه‌گیری

CSS tree shaking یک تکنیک قدرتمند برای بهینه‌سازی عملکرد وب‌سایت با حذف قوانین CSS استفاده نشده است. با پیاده‌سازی CSS tree shaking، می‌توانید حجم فایل‌ها را کاهش دهید، زمان بارگذاری را بهبود بخشید و تجربه کاربری را ارتقا دهید. در حالی که چالش‌هایی برای در نظر گرفتن وجود دارد، مزایای CSS tree shaking آن را به یک عمل ضروری برای توسعه وب مدرن تبدیل می‌کند.

با پیروی از تکنیک‌ها، بهترین روش‌ها و ملاحظات ذکر شده در این راهنما، می‌توانید به طور مؤثری CSS tree shaking را در وب‌سایت خود پیاده‌سازی کرده و از مزایای یک تجربه وب سریع‌تر، کارآمدتر و کاربرپسندتر برای مخاطبان جهانی بهره‌مند شوید.