אופטימיזציה של ביצועי JavaScript: חלוקת קוד לעומת הערכה עצלה

import React, { Suspense } from 'react';

const OtherComponent = React.lazy(() => import('./OtherComponent'));

function MyComponent() {
  return (
    

      Loading...
}>
        
      
    

בדוגמה זו, OtherComponent נטען רק כאשר הוא מוצג. בזמן שהוא נטען, המשתמש יראה את ההודעה "Loading...".

כלים לחלוקת קוד

• Webpack: מאגד מודולים פופולרי התומך בטכניקות שונות של חלוקת קוד.
• Rollup: מאגד מודולים נוסף המתמקד ביצירת חבילות קטנות ויעילות.
• Parcel: מאגד אפס-תצורה שמטפל אוטומטית בחלוקת קוד.
• Vite: כלי בנייה הממנף מודולי ES מקוריים לפיתוח מהיר ובניית ייצור ממוטבת.

הערכה עצלה: דחיית חישוב

מהי הערכה עצלה?

הערכה עצלה, המכונה גם הערכה נדחית, היא טכניקת תכנות שבה ההערכה של ביטוי מתעכבת עד שערכו נחוץ בפועל. במילים אחרות, חישובים מבוצעים רק כאשר התוצאות שלהם נדרשות, ולא מחושבות בלהיטות מראש.

דמיינו שאתם מכינים ארוחה מרובת מנות. לא הייתם מבשלים כל מנה בבת אחת. במקום זאת, הייתם מכינים כל מנה רק כאשר מגיע הזמן להגיש אותה. הערכה עצלה עובדת באופן דומה, ומבצעת חישובים רק כאשר התוצאות שלהם נחוצות.

כיצד פועלת הערכה עצלה

ב-JavaScript, ניתן ליישם הערכה עצלה באמצעות טכניקות שונות:

• פונקציות: עטיפת ביטוי בפונקציה מאפשרת לכם לדחות את ההערכה שלו עד שהפונקציה נקראת.
• גנרטורים: גנרטורים מספקים דרך ליצור איטרטורים שמייצרים ערכים לפי דרישה.
• מימוץ: מימוץ כרוך בשמירת התוצאות של קריאות פונקציה יקרות והחזרת התוצאה השמורה כאשר אותן כניסות מתרחשות שוב.
• Proxies: ניתן להשתמש ב-Proxies כדי ליירט גישה למאפיינים ולדחות את החישוב של ערכי המאפיינים עד שניגשים אליהם בפועל.

יתרונות הערכה עצלה

• ביצועים משופרים: על ידי דחיית חישובים מיותרים, הערכה עצלה יכולה לשפר משמעותית את הביצועים, במיוחד כאשר עוסקים במערכי נתונים גדולים או בחישובים מורכבים.
• שימוש מופחת בזיכרון: הערכה עצלה יכולה להפחית את השימוש בזיכרון על ידי הימנעות מיצירת ערכי ביניים שאינם נחוצים באופן מיידי.
• תגובתיות מוגברת: על ידי הימנעות מחישובים מיותרים במהלך טעינה ראשונית, הערכה עצלה יכולה להגביר את התגובתיות של היישום.
• מבני נתונים אינסופיים: הערכה עצלה מאפשרת לכם לעבוד עם מבני נתונים אינסופיים, כגון רשימות או זרמים אינסופיים, על ידי חישוב רק של האלמנטים הדרושים לפי דרישה.

דוגמה: טעינת תמונות עצלה

מקרה שימוש נפוץ להערכה עצלה הוא טעינת תמונות עצלה. במקום לטעון את כל התמונות בדף מראש, אתם יכולים לדחות טעינת תמונות שאינן גלויות בתחילה באזור התצוגה. זה יכול לשפר משמעותית את זמן טעינת הדף הראשוני ולהפחית את צריכת רוחב פס הרשת.

function lazyLoadImages() {
  const images = document.querySelectorAll('img[data-src]');
  const observer = new IntersectionObserver((entries) => {
    entries.forEach((entry) => {
      if (entry.isIntersecting) {
        const img = entry.target;
        img.src = img.dataset.src;
        observer.unobserve(img);
      }
    });
  });
  images.forEach((img) => {
    observer.observe(img);
  });
}

document.addEventListener('DOMContentLoaded', lazyLoadImages);

דוגמה זו משתמשת ב-IntersectionObserver API כדי לזהות מתי תמונה נכנסת לאזור התצוגה. כאשר תמונה גלויה, מאפיין ה-src שלה מוגדר לערך של מאפיין ה-data-src שלה, מה שמפעיל את טעינת התמונה. לאחר מכן, הצופה מפסיק להתבונן בתמונה כדי למנוע את טעינתה שוב.

דוגמה: מימוץ

ניתן להשתמש במימוץ כדי לבצע אופטימיזציה של קריאות פונקציה יקרות. הנה דוגמה:

function memoize(func) {
  const cache = {};
  return function(...args) {
    const key = JSON.stringify(args);
    if (cache[key]) {
      return cache[key];
    }
    const result = func(...args);
    cache[key] = result;
    return result;
  };
}

function expensiveCalculation(n) {
  // Simulate a time-consuming calculation
  for (let i = 0; i < 100000000; i++) {
    // Do something
  }
  return n * 2;
}

const memoizedCalculation = memoize(expensiveCalculation);

console.time('First call');
console.log(memoizedCalculation(5)); // First call - takes time
console.timeEnd('First call');

console.time('Second call');
console.log(memoizedCalculation(5)); // Second call - returns cached value instantly
console.timeEnd('Second call');

בדוגמה זו, הפונקציה memoize מקבלת פונקציה כקלט ומחזירה גרסה ממוצה של אותה פונקציה. הפונקציה הממוצה שומרת את התוצאות של קריאות קודמות, כך שקריאות עוקבות עם אותם ארגומנטים יכולות להחזיר את התוצאה השמורה מבלי להפעיל מחדש את הפונקציה המקורית.

חלוקת קוד לעומת הערכה עצלה: הבדלים עיקריים

בעוד שגם חלוקת קוד וגם הערכה עצלה הן טכניקות אופטימיזציה עוצמתיות, הן מטפלות בהיבטים שונים של ביצועים:

• חלוקת קוד: מתמקדת בצמצום גודל החבילה הראשוני על ידי חלוקת קוד לחלקים קטנים יותר וטעינתם לפי דרישה. הוא משמש בעיקר לשיפור זמן טעינת העמוד הראשוני.
• הערכה עצלה: מתמקדת בדחיית החישוב של ערכים עד שהם נחוצים בפועל. הוא משמש בעיקר לשיפור ביצועים כאשר עוסקים בחישובים יקרים או במערכי נתונים גדולים.

במהותה, חלוקת קוד מפחיתה את כמות הקוד שיש להוריד מראש, בעוד שהערכה עצלה מפחיתה את כמות החישוב שיש לבצע מראש.

מתי להשתמש בחלוקת קוד לעומת הערכה עצלה

חלוקת קוד

• יישומים גדולים: השתמשו בחלוקת קוד עבור יישומים עם כמות גדולה של קוד JavaScript, במיוחד כאלה עם מספר מסלולים או תכונות.
• שיפור זמן טעינה ראשוני: השתמשו בחלוקת קוד כדי לשפר את זמן טעינת העמוד הראשוני ולהפחית את הזמן עד לאינטראקטיביות.
• הפחתת רוחב פס רשת: השתמשו בחלוקת קוד כדי להפחית את כמות הנתונים שיש להעביר ברשת.

הערכה עצלה

• חישובים יקרים: השתמשו בהערכה עצלה עבור פונקציות המבצעות חישובים יקרים או ניגשות למערכי נתונים גדולים.
• שיפור תגובתיות: השתמשו בהערכה עצלה כדי לשפר את התגובתיות של היישום על ידי דחיית חישובים מיותרים במהלך טעינה ראשונית.
• מבני נתונים אינסופיים: השתמשו בהערכה עצלה כאשר עובדים עם מבני נתונים אינסופיים, כגון רשימות או זרמים אינסופיים.
• טעינת מדיה עצלה: יישמו טעינה עצלה עבור תמונות, סרטונים ונכסי מדיה אחרים כדי לשפר את זמני טעינת הדף.

שילוב של חלוקת קוד והערכה עצלה

במקרים רבים, ניתן לשלב חלוקת קוד והערכה עצלה כדי להשיג אפילו שיפורים גדולים יותר בביצועים. לדוגמה, אתם יכולים להשתמש בחלוקת קוד כדי לחלק את היישום שלכם לחלקים קטנים יותר ולאחר מכן להשתמש בהערכה עצלה כדי לדחות את החישוב של ערכים בתוך אותם חלקים.

קחו לדוגמה יישום מסחר אלקטרוני. אתם יכולים להשתמש בחלוקת קוד כדי לחלק את היישום לחבילות נפרדות עבור דף רישום המוצרים, דף פרטי המוצר ודף התשלום. לאחר מכן, בתוך דף פרטי המוצר, אתם יכולים להשתמש בהערכה עצלה כדי לדחות את טעינת התמונות או את החישוב של המלצות מוצרים עד שהם נחוצים בפועל.

מעבר לחלוקת קוד והערכה עצלה: טכניקות אופטימיזציה נוספות

בעוד שחלוקת קוד והערכה עצלה הן טכניקות עוצמתיות, הן רק שני חלקים בפאזל כשמדובר באופטימיזציה של ביצועי JavaScript. הנה כמה טכניקות נוספות שבהן אתם יכולים להשתמש כדי לשפר עוד יותר את הביצועים:

• מזעור: הסירו תווים מיותרים (לדוגמה, רווח לבן, הערות) מהקוד שלכם כדי להפחית את גודלו.
• דחיסה: דחסו את הקוד שלכם באמצעות כלים כמו Gzip או Brotli כדי להפחית עוד יותר את גודלו.
• שמירה במטמון: נצלו את שמירת הדפדפן במטמון ושמירת CDN במטמון כדי להפחית את מספר הבקשות לשרת שלכם.
• ניעור עצים: הסירו קוד לא בשימוש מהחבילות שלכם כדי להפחית את גודלן.
• אופטימיזציה של תמונות: בצעו אופטימיזציה של תמונות על ידי דחיסתן, שינוי גודלן לממדים המתאימים ושימוש בפורמטי תמונה מודרניים כמו WebP.
• דיבאונסינג וחניקה: שלטו בקצב שבו מטפלים באירועים מופעלים כדי למנוע בעיות ביצועים.
• מניפולציה יעילה של DOM: צמצמו מניפולציות DOM והשתמשו בטכניקות מניפולציה יעילות של DOM.
• Web Workers: העבירו משימות עתירות חישוב ל-web workers כדי למנוע מהן לחסום את השרשור הראשי.

מסקנה

אופטימיזציה של ביצועי JavaScript היא היבט מכריע באספקת חוויית משתמש חיובית והשגת יעדים עסקיים. חלוקת קוד והערכה עצלה הן שתי טכניקות עוצמתיות שיכולות לשפר משמעותית את הביצועים על ידי צמצום זמני טעינה ראשוניים, צמצום צריכת רוחב פס רשת ודחיית חישובים מיותרים. על ידי הבנת האופן שבו טכניקות אלה פועלות ומתי להשתמש בהן, אתם יכולים ליצור יישומי אינטרנט מהירים יותר, מגיבים יותר ומהנים יותר.

זכרו לשקול את דרישות היישום הספציפיות שלכם ולהשתמש בטכניקות המתאימות ביותר לצרכים שלכם. עקבו באופן רציף אחר ביצועי היישום שלכם וחזרו על אסטרטגיות האופטימיזציה שלכם כדי להבטיח שאתם מספקים את חוויית המשתמש הטובה ביותר האפשרית. אמצו את העוצמה של חלוקת קוד והערכה עצלה כדי ליצור יישומי אינטרנט שהם לא רק עשירים בתכונות אלא גם בעלי ביצועים גבוהים ומהנים לשימוש, ברחבי העולם.

משאבי למידה נוספים

• תיעוד Webpack: https://webpack.js.org/
• תיעוד Rollup: https://rollupjs.org/guide/en/
• תיעוד Vite: https://vitejs.dev/
• MDN Web Docs - Intersection Observer API: https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/Intersection_Observer_API
• Google Developers - Optimize JavaScript Execution: https://developers.google.com/web/fundamentals/performance/optimizing-javascript/