מניעת רגרסיות בביצועי JavaScript: בדיקות ביצועים אוטומטיות

בעולם הדיגיטלי המהיר של ימינו, ביצועי אתרים ואפליקציות הם קריטיים לשביעות רצון המשתמשים, למעורבותם, ובסופו של דבר, להצלחה העסקית. אפליקציה איטית או לא מגיבה עלולה להוביל למשתמשים מתוסכלים, לנטישת עסקאות ולפגיעה במוניטין של המותג שלכם. JavaScript, בהיותו רכיב ליבה בפיתוח ווב מודרני, ממלא תפקיד משמעותי בביצועים הכוללים. לכן, מניעת רגרסיות בביצועים – ירידות בלתי צפויות בביצועים – היא בעלת חשיבות עליונה. כאן נכנסות לתמונה בדיקות ביצועים אוטומטיות.

מהי רגרסיית ביצועים ב-JavaScript?

רגרסיית ביצועים מתרחשת כאשר שינוי קוד חדש או עדכון גורם לירידה בביצועים של אפליקציית JavaScript. הדבר יכול לבוא לידי ביטוי בדרכים שונות, כגון:

• זמן טעינת עמוד ארוך יותר: משתמשים חווים זמני המתנה ארוכים יותר עד שהעמוד הופך לאינטראקטיבי במלואו.
• רינדור איטי יותר: אלמנטים חזותיים לוקחים יותר זמן להופיע על המסך.
• קצב פריימים מופחת: אנימציות ומעברים נראים קטועים ופחות חלקים.
• צריכת זיכרון מוגברת: האפליקציה משתמשת ביותר זיכרון, מה שעלול להוביל לקריסות או להאטות.
• שימוש מוגבר ב-CPU: האפליקציה צורכת יותר כוח עיבוד, מה שפוגע בחיי הסוללה במכשירים ניידים.

רגרסיות אלו יכולות להיות עדינות וקל לפספס אותן במהלך בדיקות ידניות, במיוחד באפליקציות מורכבות עם רכיבים רבים המחוברים זה לזה. הן עשויות להתגלות רק לאחר הפריסה לסביבת הייצור (production), ולהשפיע על מספר רב של משתמשים.

החשיבות של בדיקות ביצועים אוטומטיות

בדיקות ביצועים אוטומטיות מאפשרות לכם לזהות ולטפל באופן יזום ברגרסיות בביצועים לפני שהן משפיעות על המשתמשים שלכם. התהליך כולל יצירת סקריפטים אוטומטיים המודדים מדדי ביצועים שונים ומשווים אותם לספים או לקווי בסיס שהוגדרו מראש. גישה זו מציעה מספר יתרונות מרכזיים:

• זיהוי מוקדם: זיהוי בעיות ביצועים בשלב מוקדם במחזור הפיתוח, מה שמונע מהן להגיע לסביבת הייצור.
• עקביות ואמינות: בדיקות אוטומטיות מספקות תוצאות עקביות ואמינות, ומבטלות טעויות אנוש וסובייקטיביות.
• משוב מהיר יותר: קבלת משוב מיידי על השפעת שינויי קוד על הביצועים, מה שמאפשר איטרציה ואופטימיזציה מהירות.
• עלויות מופחתות: תיקון בעיות ביצועים בשלב מוקדם בתהליך הפיתוח, מה שמפחית באופן משמעותי את העלות והמאמץ הנדרשים לתיקון.
• חווית משתמש משופרת: אספקת חווית משתמש מהירה ומגיבה באופן עקבי, מה שמוביל לשביעות רצון ומעורבות גבוהות יותר של המשתמשים.
• ניטור רציף: שילוב בדיקות ביצועים בתהליך האינטגרציה הרציפה/האספקה הרציפה (CI/CD) שלכם לניטור ביצועים מתמשך.

מדדי ביצועים מרכזיים לניטור

כאשר מיישמים בדיקות ביצועים אוטומטיות, חיוני להתמקד במדדי ביצועים מרכזיים המשפיעים ישירות על חווית המשתמש. כמה מהמדדים החשובים ביותר כוללים:

• First Contentful Paint (FCP): מודד את הזמן שלוקח לתוכן הראשון (טקסט, תמונה וכו') להופיע על המסך.
• Largest Contentful Paint (LCP): מודד את הזמן שלוקח לאלמנט התוכן הגדול ביותר להופיע על המסך.
• First Input Delay (FID): מודד את הזמן שלוקח לדפדפן להגיב לאינטראקציה הראשונה של המשתמש (למשל, לחיצה על כפתור).
• Time to Interactive (TTI): מודד את הזמן שלוקח לעמוד להיות אינטראקטיבי לחלוטין ומגיב לקלט המשתמש.
• Total Blocking Time (TBT): מודד את משך הזמן הכולל שבו ה-thread הראשי חסום במהלך טעינת העמוד, מה שמונע מהדפדפן להגיב לקלט המשתמש.
• Cumulative Layout Shift (CLS): מודד את כמות תזוזות הפריסה הבלתי צפויות המתרחשות במהלך טעינת העמוד, הגורמות לחוסר יציבות חזותית.
• זמן ביצוע JavaScript: הזמן המושקע בביצוע קוד JavaScript.
• שימוש בזיכרון: כמות הזיכרון שהאפליקציה צורכת.
• שימוש ב-CPU: כמות כוח העיבוד שהאפליקציה צורכת.
• בקשות רשת: המספר והגודל של בקשות הרשת שהאפליקציה מבצעת.

כלים וטכנולוגיות לבדיקות ביצועי JavaScript אוטומטיות

ניתן להשתמש במספר כלים וטכנולוגיות ליישום בדיקות ביצועי JavaScript אוטומטיות. הנה כמה אפשרויות פופולריות:

• WebPageTest: כלי קוד פתוח חינמי לבדיקת ביצועי אתרים ממיקומים ומכשירים שונים. הוא מספק דוחות ביצועים מפורטים, כולל תרשימי מפל (waterfall charts), filmstrips ומדדי core web vitals. ניתן להפוך את WebPageTest לאוטומטי באמצעות ה-API שלו.
• Lighthouse: כלי קוד פתוח שפותח על ידי גוגל ומבצע ביקורת על דפי אינטרנט מבחינת ביצועים, נגישות, שיטות עבודה מומלצות ו-SEO. הוא מספק המלצות מפורטות לשיפור הביצועים. ניתן להריץ את Lighthouse משורת הפקודה, ב-Chrome DevTools, או כמודול Node.
• PageSpeed Insights: כלי המסופק על ידי גוגל המנתח את מהירות דפי האינטרנט שלכם ומספק המלצות לשיפור. הוא משתמש ב-Lighthouse כמנוע הניתוח שלו.
• Chrome DevTools: כלי המפתחים המובנים בדפדפן כרום מציעים חבילה מקיפה של כלי ניתוח ביצועים, כולל חלונית הביצועים (Performance), חלונית הזיכרון (Memory) וחלונית הרשת (Network). ניתן להשתמש בכלים אלו כדי ליצור פרופיל של קוד JavaScript, לזהות צווארי בקבוק בביצועים ולנטר את השימוש בזיכרון. ניתן להפוך את Chrome DevTools לאוטומטיים באמצעות Puppeteer או Playwright.
• Puppeteer ו-Playwright: ספריות Node המספקות API ברמה גבוהה לשליטה בדפדפני כרום או פיירפוקס במצב headless. ניתן להשתמש בהן לאוטומציה של אינטראקציות דפדפן, מדידת מדדי ביצועים ויצירת דוחות ביצועים. Playwright תומך בכרום, פיירפוקס וספארי.
• Sitespeed.io: כלי קוד פתוח שאוסף נתונים מכלי ביצועי ווב מרובים (כמו WebPageTest, Lighthouse ו-Browsertime) ומציג אותם בלוח מחוונים אחד.
• Browsertime: כלי Node.js המודד מדדי ביצועי דפדפן באמצעות כרום או פיירפוקס.
• Jest: פריימוורק בדיקות JavaScript פופולרי שניתן להשתמש בו לבדיקות יחידה (unit testing) ובדיקות אינטגרציה. ניתן להשתמש ב-Jest גם לבדיקות ביצועים על ידי מדידת זמן הביצוע של קטעי קוד.
• Mocha ו-Chai: פריימוורק בדיקות וספריית assertions פופולריים נוספים ב-JavaScript. ניתן לשלב כלים אלו עם ספריות לבדיקות ביצועים כמו benchmark.js.
• כלי ניטור ביצועים (לדוגמה, New Relic, Datadog, Sentry): כלים אלו מספקים יכולות ניטור והתראה על ביצועים בזמן אמת, ומאפשרים לכם לזהות ולאבחן בעיות ביצועים בסביבת הייצור.

יישום בדיקות ביצועים אוטומטיות: מדריך צעד אחר צעד

להלן מדריך צעד אחר צעד ליישום בדיקות ביצועים אוטומטיות בפרויקטי ה-JavaScript שלכם:

1. הגדרת תקציבי ביצועים

תקציב ביצועים הוא קבוצה של מגבלות על מדדי ביצועים מרכזיים שהאפליקציה שלכם חייבת לעמוד בהם. תקציבים אלו משמשים כהנחיות למפתחים ומספקים יעד ברור לאופטימיזציית ביצועים. דוגמאות לתקציבי ביצועים כוללות:

• זמן טעינת עמוד: יעד של זמן טעינת עמוד מתחת ל-3 שניות.
• First Contentful Paint (FCP): שאפו ל-FCP של פחות משנייה אחת.
• גודל חבילת JavaScript: הגבילו את גודל חבילות ה-JavaScript שלכם לפחות מ-500KB.
• מספר בקשות HTTP: הפחיתו את מספר בקשות ה-HTTP לפחות מ-50.

הגדירו תקציבי ביצועים ריאליים וברי השגה בהתבסס על דרישות האפליקציה שלכם וקהל היעד. קחו בחשבון גורמים כמו תנאי רשת, יכולות מכשירים וציפיות משתמשים.

2. בחירת הכלים הנכונים

בחרו את הכלים והטכנולוגיות המתאימים ביותר לצרכים ולתקציב שלכם. קחו בחשבון גורמים כגון:

• קלות שימוש: בחרו כלים קלים ללמידה ולשימוש, עם תיעוד ברור וקהילה תומכת.
• אינטגרציה עם תהליכי עבודה קיימים: בחרו כלים המשתלבים בצורה חלקה עם תהליכי הפיתוח והבדיקות הקיימים שלכם.
• עלות: קחו בחשבון את עלות הכלים, כולל דמי רישוי ועלויות תשתית.
• תכונות: בחרו כלים המציעים את התכונות שאתם צריכים, כגון פרופיל ביצועים, דיווח והתראות.

התחילו עם סט כלים קטן והרחיבו אותו בהדרגה ככל שהצרכים שלכם מתפתחים.

3. יצירת סקריפטים לבדיקות ביצועים

כתבו סקריפטים אוטומטיים המודדים את הביצועים של תהליכי משתמש ורכיבים קריטיים באפליקציה שלכם. סקריפטים אלו צריכים לדמות אינטראקציות משתמש אמיתיות ולמדוד מדדי ביצועים מרכזיים.

דוגמה לשימוש ב-Puppeteer למדידת זמן טעינת עמוד:

const puppeteer = require('puppeteer');

(async () => {
 const browser = await puppeteer.launch();
 const page = await browser.newPage();
 const url = 'https://www.example.com';

 const navigationPromise = page.waitForNavigation({waitUntil: 'networkidle0'});
 await page.goto(url);
 await navigationPromise;

 const metrics = await page.metrics();

 console.log(`Page load time for ${url}: ${metrics.timestamps.loadEventEnd - metrics.timestamps.navigationStart}ms`);

 await browser.close();
})();

סקריפט זה משתמש ב-Puppeteer כדי להפעיל דפדפן כרום במצב headless, לנווט ל-URL שצוין, להמתין לטעינת העמוד ולאחר מכן למדוד את זמן טעינת העמוד. האפשרות `networkidle0` ב-`waitForNavigation` מבטיחה שהדפדפן ימתין עד שלא יהיו יותר חיבורי רשת למשך 500ms לפחות לפני שהוא יחשיב את העמוד כטעון.

דוגמה נוספת, המשתמשת ב-Browsertime ו-Sitespeed.io, מתמקדת ב-Core Web Vitals:

// התקנת החבילות הדרושות:
// npm install -g browsertime sitespeed.io

// הרצת הבדיקה (דוגמה לשימוש בשורת הפקודה):
// sitespeed.io https://www.example.com --browsertime.iterations 3 --browsertime.xvfb

// פקודה זו:
// 1. תריץ את Browsertime 3 פעמים מול ה-URL שצוין.
// 2. תשתמש בשרת X וירטואלי (xvfb) לבדיקות headless.
// 3. Sitespeed.io יאגד את התוצאות ויספק דוח, כולל Core Web Vitals.

// הדוח יציג LCP, FID, CLS ומדדי ביצועים אחרים.

דוגמה זו מראה כיצד להגדיר את Sitespeed.io עם Browsertime כדי להריץ בדיקות ביצועים אוטומטיות ולקבל את מדדי ה-Core Web Vitals. אפשרויות שורת הפקודה הן ספציפיות להרצת בדיקת browsertime עם sitespeed.io.

4. שילוב בדיקות הביצועים בתהליך ה-CI/CD שלכם

שלבו את בדיקות הביצועים שלכם בתהליך ה-CI/CD כדי להריץ אותן באופן אוטומטי בכל פעם שמתבצע commit לשינויי קוד. זה מבטיח שהביצועים מנוטרים באופן רציף ושגרגרסיות מזוהות מוקדם.

רוב פלטפורמות ה-CI/CD, כגון Jenkins, GitLab CI, GitHub Actions ו-CircleCI, מספקות מנגנונים להרצת בדיקות אוטומטיות כחלק מתהליך ה-build. הגדירו את תהליך ה-CI/CD שלכם כך שיריץ את סקריפטי בדיקות הביצועים שלכם ויכשיל את ה-build אם אחד מתקציבי הביצועים נחצה.

דוגמה לשימוש ב-GitHub Actions:

name: Performance Tests

on:
 push:
 branches: [ main ]
 pull_request:
 branches: [ main ]

jobs:
 performance:
 runs-on: ubuntu-latest
 steps:
 - uses: actions/checkout@v2
 - name: Set up Node.js
 uses: actions/setup-node@v2
 with:
 node-version: '16'
 - name: Install dependencies
 run: npm install
 - name: Run performance tests
 run: npm run performance-test
 env:
 PERFORMANCE_BUDGET_PAGE_LOAD_TIME: 3000 # milliseconds

תהליך עבודה זה של GitHub Actions מגדיר job בשם "performance" שרץ על אובונטו. הוא מבצע checkout לקוד, מגדיר Node.js, מתקין תלויות, ואז מריץ את בדיקות הביצועים באמצעות הפקודה `npm run performance-test`. משתנה הסביבה `PERFORMANCE_BUDGET_PAGE_LOAD_TIME` מגדיר את תקציב הביצועים עבור זמן טעינת העמוד. הסקריפט `npm run performance-test` יכיל את הפקודות הדרושות לביצוע בדיקות הביצועים שלכם (למשל, באמצעות Puppeteer, Lighthouse, או WebPageTest). קובץ ה-`package.json` שלכם צריך להכיל את הסקריפט `performance-test` שמריץ את הבדיקות ובודק את התוצאות מול התקציבים שהוגדרו, ויוצא עם קוד יציאה שונה מאפס אם התקציבים הופרו, מה שיגרום ל-build ב-CI להיכשל.

5. ניתוח ודיווח על תוצאות הביצועים

נתחו את תוצאות בדיקות הביצועים שלכם כדי לזהות אזורים לשיפור. צרו דוחות המסכמים את מדדי הביצועים ומדגישים כל רגרסיה או חריגה מתקציבי הביצועים.

רוב כלי בדיקות הביצועים מספקים יכולות דיווח מובנות. השתמשו בדוחות אלו כדי לעקוב אחר מגמות הביצועים לאורך זמן ולזהות דפוסים שעשויים להצביע על בעיות ביצועים בסיסיות.

דוגמה לדוח ביצועים (מפושט):

דוח ביצועים:

URL: https://www.example.com

מדדים:
 First Contentful Paint (FCP): 0.8s (עבר)
 Largest Contentful Paint (LCP): 2.2s (עבר)
 Time to Interactive (TTI): 2.8s (עבר)
 Total Blocking Time (TBT): 150ms (עבר)
 זמן טעינת עמוד: 2.9s (עבר) - תקציב: 3.0s

גודל חבילת JavaScript: 480KB (עבר) - תקציב: 500KB

לא זוהו רגרסיות בביצועים.

דוח זה מסכם את מדדי הביצועים עבור URL ספציפי ומציין אם הם עברו או נכשלו בהתבסס על תקציבי הביצועים שהוגדרו. הוא גם מציין אם זוהו רגרסיות בביצועים. ניתן ליצור דוח כזה בתוך סקריפטי הבדיקה שלכם ולהוסיף אותו לפלט ה-CI/CD.

6. איטרציה ואופטימיזציה

בהתבסס על ניתוח תוצאות הביצועים שלכם, זהו אזורים לאופטימיזציה ובצעו איטרציות על הקוד שלכם כדי לשפר את הביצועים. טכניקות אופטימיזציה נפוצות כוללות:

• פיצול קוד (Code Splitting): פירוק חבילות JavaScript גדולות לחלקים קטנים וניתנים לניהול שניתן לטעון לפי דרישה.
• טעינה עצלה (Lazy Loading): דחיית טעינת משאבים לא קריטיים עד שיהיה בהם צורך.
• אופטימיזציה של תמונות: אופטימיזציה של תמונות על ידי דחיסתן, שינוי גודלן לממדים המתאימים ושימוש בפורמטי תמונה מודרניים כמו WebP.
• שימוש במטמון (Caching): מינוף המטמון של הדפדפן להפחתת מספר בקשות הרשת.
• מזעור וכיעור (Minification and Uglification): הפחתת גודל קובצי ה-JavaScript וה-CSS שלכם על ידי הסרת תווים ורווחים מיותרים.
• Debouncing ו-Throttling: הגבלת התדירות של פעולות יקרות חישובית המופעלות על ידי אירועי משתמש.
• שימוש באלגוריתמים ומבני נתונים יעילים: בחירת האלגוריתמים ומבני הנתונים היעילים ביותר למקרי השימוש הספציפיים שלכם.
• הימנעות מדליפות זיכרון: וידוא שהקוד שלכם משחרר זיכרון כראוי כאשר אין בו עוד צורך.
• אופטימיזציה של ספריות צד שלישי: הערכת השפעת הביצועים של ספריות צד שלישי ובחירת חלופות במידת הצורך. שקלו טעינה עצלה של סקריפטים של צד שלישי.

נטרו באופן רציף את ביצועי האפליקציה שלכם וחזרו על תהליך הבדיקה והאופטימיזציה לפי הצורך.

שיטות עבודה מומלצות לבדיקות ביצועי JavaScript

להלן מספר שיטות עבודה מומלצות שיש לעקוב אחריהן בעת יישום בדיקות ביצועי JavaScript אוטומטיות:

• בדיקה בסביבה מציאותית: הריצו את בדיקות הביצועים שלכם בסביבה הדומה ככל האפשר לסביבת הייצור שלכם. זה כולל גורמים כמו תנאי רשת, יכולות מכשירים ותצורת שרת.
• שימוש במתודולוגיית בדיקה עקבית: השתמשו במתודולוגיית בדיקה עקבית כדי להבטיח שהתוצאות שלכם יהיו בנות השוואה לאורך זמן. זה כולל גורמים כמו מספר האיטרציות, תקופת החימום ומרווח המדידה.
• ניטור ביצועים בסביבת הייצור (Production): השתמשו בכלי ניטור ביצועים כדי לנטר באופן רציף את ביצועי האפליקציה שלכם בסביבת הייצור. זה מאפשר לכם לזהות ולאבחן בעיות ביצועים שאולי לא ייתפסו במהלך הבדיקות.
• אוטומציה של הכל: הפכו כמה שיותר מתהליך בדיקות הביצועים לאוטומטי, כולל הרצת הבדיקות, ניתוח התוצאות ויצירת הדוחות.
• שמירה על עדכניות הבדיקות: עדכנו את בדיקות הביצועים שלכם בכל פעם שמתבצעים שינויים בקוד. זה מבטיח שהבדיקות שלכם תמיד רלוונטיות ושהן משקפות במדויק את ביצועי האפליקציה שלכם.
• שילוב כל הצוות: שלבו את כל צוות הפיתוח בתהליך בדיקות הביצועים. זה עוזר להעלות את המודעות לבעיות ביצועים ולטפח תרבות של אופטימיזציית ביצועים.
• הגדרת התראות: הגדירו התראות שיודיעו לכם כאשר מזוהות רגרסיות בביצועים. זה מאפשר לכם להגיב במהירות לבעיות ביצועים ולמנוע מהן להשפיע על המשתמשים שלכם.
• תיעוד הבדיקות והתהליכים שלכם: תעדו את בדיקות הביצועים, תקציבי הביצועים ותהליכי הבדיקה שלכם. זה עוזר להבטיח שכולם בצוות מבינים כיצד הביצועים נמדדים ומנוטרים.

התמודדות עם אתגרים נפוצים

בעוד שבדיקות ביצועים אוטומטיות מציעות יתרונות רבים, הן מציבות גם כמה אתגרים. הנה כיצד להתמודד עם כמה מכשולים נפוצים:

• בדיקות לא יציבות (Flaky Tests): בדיקות ביצועים יכולות לפעמים להיות לא יציבות, כלומר הן עשויות לעבור או להיכשל לסירוגין עקב גורמים שאינם בשליטתכם, כגון עומס ברשת או עומס על השרת. כדי למזער זאת, הריצו בדיקות מספר פעמים ומצעו את התוצאות. ניתן גם להשתמש בטכניקות סטטיסטיות לזיהוי וסינון חריגים.
• תחזוקת סקריפטים של בדיקות: ככל שהאפליקציה שלכם מתפתחת, סקריפטי בדיקות הביצועים שלכם יצטרכו להתעדכן כדי לשקף את השינויים. זה יכול להיות תהליך שגוזל זמן ונוטה לשגיאות. כדי לטפל בזה, השתמשו בארכיטקטורת בדיקה מודולרית וניתנת לתחזוקה ושקלו להשתמש בכלי אוטומציית בדיקות שיכולים ליצור ולעדכן סקריפטים באופן אוטומטי.
• פירוש תוצאות: תוצאות בדיקות ביצועים יכולות להיות מורכבות וקשות לפירוש. כדי לטפל בזה, השתמשו בכלי דיווח והדמיה ברורים ותמציתיים. זה יכול גם להיות מועיל לקבוע רמת ביצועים בסיסית ולהשוות את תוצאות הבדיקות הבאות לאותו קו בסיס.
• התמודדות עם שירותי צד שלישי: האפליקציה שלכם עשויה להסתמך על שירותי צד שלישי שאינם בשליטתכם. הביצועים של שירותים אלה יכולים להשפיע על הביצועים הכוללים של האפליקציה שלכם. כדי לטפל בזה, נטרו את הביצועים של שירותים אלה ושקלו להשתמש בטכניקות של mocking או stubbing כדי לבודד את האפליקציה שלכם במהלך בדיקות הביצועים.

סיכום

בדיקות ביצועי JavaScript אוטומטיות הן פרקטיקה חיונית להבטחת חווית משתמש מהירה ויעילה באופן עקבי. על ידי יישום בדיקות אוטומטיות, תוכלו לזהות ולטפל באופן יזום ברגרסיות בביצועים, להפחית את עלויות הפיתוח ולספק מוצר באיכות גבוהה. בחרו את הכלים הנכונים, הגדירו תקציבי ביצועים ברורים, שלבו בדיקות בתהליך ה-CI/CD שלכם, ונטרו ועשו אופטימיזציה מתמדת לביצועי האפליקציה שלכם. על ידי אימוץ פרקטיקות אלו, תוכלו ליצור אפליקציות JavaScript שהן לא רק פונקציונליות אלא גם ביצועיסטיות, שישמחו את המשתמשים שלכם ויניעו הצלחה עסקית.

זכרו שביצועים הם תהליך מתמשך, לא תיקון חד פעמי. נטרו, בדקו ועשו אופטימיזציה מתמדת לקוד ה-JavaScript שלכם כדי לספק את החוויה הטובה ביותר האפשרית למשתמשים שלכם, לא משנה היכן הם נמצאים בעולם.

מקורות נוספים

• Web Vitals
• Lighthouse
• WebPageTest
• Sitespeed.io
• Puppeteer
• Playwright