Rollup „Tree Shaking“: Nenaudojamo kodo šalinimo įvaldymas

Šiuolaikinio svetainių kūrimo pasaulyje efektyvus JavaScript paketavimas yra nepaprastai svarbus. Didesni paketai reiškia lėtesnį įkėlimo laiką ir prastesnę naudotojo patirtį. Rollup, populiarus JavaScript modulių rinkėjas, puikiai susidoroja su šia užduotimi, daugiausia dėl savo galingų „tree shaking“ galimybių. Šiame straipsnyje gilinamasi į Rollup „tree shaking“, nagrinėjamos efektyvaus nenaudojamo kodo šalinimo strategijos ir optimizuoti JavaScript paketai, skirti pasaulinei auditorijai.

Kas yra „Tree Shaking“?

„Tree shaking“, taip pat žinomas kaip nenaudojamo kodo šalinimas, yra procesas, kurio metu iš jūsų JavaScript paketų pašalinamas nenaudojamas kodas. Įsivaizduokite savo programą kaip medį, o kiekvieną kodo eilutę – kaip lapą. „Tree shaking“ identifikuoja ir „nukrato“ negyvus lapus – kodą, kuris niekada nevykdomas – ir taip gaunamas mažesnis, lengvesnis ir efektyvesnis galutinis produktas. Tai lemia greitesnį pradinį puslapio įkėlimo laiką, geresnį našumą ir bendrai geresnę naudotojo patirtį, kas ypač svarbu naudotojams su lėtesniu interneto ryšiu ar įrenginiais regionuose su ribotu pralaidumu.

Skirtingai nuo kai kurių kitų rinkėjų, kurie remiasi vykdymo laiko analize, Rollup naudoja statinę analizę, kad nustatytų, kuris kodas yra iš tikrųjų naudojamas. Tai reiškia, kad jis analizuoja jūsų kodą kūrimo (angl. build) metu, jo nevykdydamas. Šis metodas paprastai yra tikslesnis ir efektyvesnis.

Kodėl „Tree Shaking“ yra svarbus?

• Sumažintas paketo dydis: Pagrindinis privalumas yra mažesnis paketas, lemiantis greitesnį atsisiuntimo laiką.
• Pagerintas našumas: Mažesni paketai reiškia, kad naršyklė turi apdoroti ir vykdyti mažiau kodo, todėl programa tampa jautresnė.
• Geresnė naudotojo patirtis: Greitesnis įkėlimo laikas tiesiogiai lemia sklandesnę ir malonesnę patirtį jūsų naudotojams.
• Sumažėjusios serverio išlaidos: Mažesniems paketams reikia mažesnio pralaidumo, o tai gali sumažinti serverio išlaidas, ypač programoms su dideliu lankytojų srautu iš įvairių geografinių regionų.
• Pagerintas SEO: Svetainės greitis yra reitingavimo veiksnys paieškos sistemų algoritmuose. Optimizuoti paketai, gauti naudojant „tree shaking“, gali netiesiogiai pagerinti jūsų paieškos sistemų optimizavimą.

Rollup „Tree Shaking“: Kaip tai veikia

Rollup „tree shaking“ labai priklauso nuo ES modulių (ESM) sintaksės. Aiškūs ESM import ir export teiginiai suteikia Rollup reikiamą informaciją, kad suprastų priklausomybes jūsų kode. Tai yra esminis skirtumas nuo senesnių modulių formatų, tokių kaip CommonJS (naudojamas Node.js) ar AMD, kurie yra dinamiškesni ir sunkiau analizuojami statiškai. Išskaidykime procesą:

1. Modulių išskyrimas: Rollup pradeda išskirdamas visus modulius jūsų programoje, atsekdamas priklausomybių grafiką.
2. Statinė analizė: Tuomet jis statiškai analizuoja kodą kiekviename modulyje, kad nustatytų, kurie eksportai yra naudojami, o kurie – ne.
3. Nenaudojamo kodo šalinimas: Galiausiai, Rollup pašalina nenaudojamus eksportus iš galutinio paketo.

Štai paprastas pavyzdys:

// utils.js
export function add(a, b) {
  return a + b;
}

export function subtract(a, b) {
  return a - b;
}

// main.js
import { add } from './utils.js';

console.log(add(2, 3));

Šiuo atveju, subtract funkcija faile utils.js niekada nenaudojama faile main.js. Rollup „tree shaking“ tai nustatys ir pašalins subtract funkciją iš galutinio paketo, todėl rezultatas bus mažesnis ir efektyvesnis.

Efektyvaus „Tree Shaking“ strategijos su Rollup

Nors Rollup yra galingas, efektyviam „tree shaking“ reikia laikytis tam tikrų geriausių praktikų ir suprasti galimus spąstus. Štai kelios svarbios strategijos:

1. Naudokite ES modulius

Kaip minėta anksčiau, Rollup „tree shaking“ remiasi ES moduliais. Įsitikinkite, kad jūsų projektas naudoja import ir export sintaksę moduliams apibrėžti ir naudoti. Venkite CommonJS ar AMD formatų, nes jie gali trukdyti Rollup atlikti statinę analizę.

Jei migruojate senesnę kodo bazę, apsvarstykite galimybę palaipsniui konvertuoti savo modulius į ES modulius. Tai galima daryti palaipsniui, siekiant sumažinti trikdžius. Įrankiai, tokie kaip jscodeshift, gali automatizuoti dalį konversijos proceso.

2. Venkite šalutinių poveikių

Šalutiniai poveikiai – tai operacijos modulyje, kurios keičia kažką už modulio ribų. Pavyzdžiai: globalių kintamųjų keitimas, API užklausų siuntimas ar tiesioginis DOM manipuliavimas. Šalutiniai poveikiai gali sutrukdyti Rollup saugiai pašalinti kodą, nes jis gali nesugebėti nustatyti, ar modulis tikrai nenaudojamas.

Pavyzdžiui, apsvarstykite šį pavyzdį:

// my-module.js
let counter = 0;

export function increment() {
  counter++;
  console.log(counter);
}

// main.js
// Nėra tiesioginio „increment“ importo, bet jo šalutinis poveikis yra svarbus.

Net jei increment nėra tiesiogiai importuojama, my-module.js įkėlimas gali būti skirtas turėti šalutinį poveikį – pakeisti globalų counter. Rollup gali dvejoti, ar visiškai pašalinti my-module.js. Norėdami tai sušvelninti, apsvarstykite galimybę pertvarkyti šalutinius poveikius arba aiškiai juos deklaruoti. Rollup leidžia deklaruoti modulius su šalutiniais poveikiais naudojant sideEffects parinktį faile rollup.config.js.

// rollup.config.js
export default {
  input: 'src/main.js',
  output: {
    file: 'dist/bundle.js',
    format: 'es'
  },
  treeshake: true,
  plugins: [],
  sideEffects: ['src/my-module.js'] // Aiškiai deklaruojami šalutiniai poveikiai
};

Nurodydami failus su šalutiniais poveikiais, jūs pranešate Rollup, kad juos šalintų konservatyviau, net jei atrodo, kad jie nėra tiesiogiai importuojami.

3. Naudokite grynąsias funkcijas

Grynosios funkcijos (angl. pure functions) yra funkcijos, kurios visada grąžina tą patį rezultatą tiems patiems įvesties duomenims ir neturi jokių šalutinių poveikių. Jos yra nuspėjamos ir lengvai analizuojamos Rollup. Kai tik įmanoma, teikite pirmenybę gryosioms funkcijoms, kad maksimaliai padidintumėte „tree shaking“ efektyvumą.

4. Sumažinkite priklausomybes

Kuo daugiau priklausomybių turi jūsų projektas, tuo daugiau kodo Rollup turi išanalizuoti. Stenkitės turėti kuo mažiau priklausomybių ir rinkitės bibliotekas, kurios yra gerai pritaikytos „tree shaking“. Kai kurios bibliotekos yra sukurtos atsižvelgiant į „tree shaking“, o kitos – ne.

Pavyzdžiui, Lodash, populiari pagalbinių funkcijų biblioteka, tradiciškai turėjo problemų su „tree shaking“ dėl savo monolitinės struktūros. Tačiau Lodash siūlo ES modulių versiją (lodash-es), kuri yra daug geriau pritaikyta „tree shaking“. Rinkitės lodash-es vietoj standartinio lodash paketo, kad pagerintumėte „tree shaking“.

5. Kodo skaidymas

Kodo skaidymas yra praktika, kai jūsų programa padalijama į mažesnius, nepriklausomus paketus, kuriuos galima įkelti pagal poreikį. Tai gali žymiai pagerinti pradinį įkėlimo laiką, nes įkeliamas tik tas kodas, kuris reikalingas dabartiniam puslapiui ar rodiniui.

Rollup palaiko kodo skaidymą per dinaminius importus. Dinaminiai importai leidžia įkelti modulius asinchroniškai vykdymo metu. Tai leidžia jums sukurti atskirus paketus skirtingoms programos dalims ir įkelti juos tik tada, kai jie reikalingi.

Štai pavyzdys:

// main.js
async function loadComponent() {
  const { default: Component } = await import('./component.js');
  // ... atvaizduoti komponentą
}

Šiuo atveju, component.js bus įkeltas atskirame pakete tik tada, kai bus iškviesta loadComponent funkcija. Taip išvengiama komponento kodo įkėlimo iš anksto, jei jis nėra iš karto reikalingas.

6. Teisingai konfigūruokite Rollup

Rollup konfigūracijos failas (rollup.config.js) atlieka lemiamą vaidmenį „tree shaking“ procese. Įsitikinkite, kad treeshake parinktis yra įjungta ir kad naudojate teisingą išvesties formatą (ESM). Numatytasis treeshake parinkties nustatymas yra `true`, kuris įjungia „tree shaking“ globaliai. Galite tiksliau suderinti šį elgesį sudėtingesniais atvejais, bet dažnai pakanka pradėti nuo numatytųjų nustatymų.

Taip pat atsižvelkite į tikslinę aplinką. Jei taikotės į senesnes naršykles, gali tekti naudoti įskiepį, pvz., @rollup/plugin-babel, kad transpiliuotumėte savo kodą. Tačiau atminkite, kad pernelyg agresyvus transpiliavimas kartais gali pakenkti „tree shaking“. Siekite pusiausvyros tarp suderinamumo ir optimizavimo.

7. Naudokite kodo tikrintuvus ir statinės analizės įrankius

Kodo tikrintuvai (angl. linters) ir statinės analizės įrankiai gali padėti nustatyti galimas problemas, kurios gali trukdyti efektyviam „tree shaking“, pavyzdžiui, nenaudojamus kintamuosius, šalutinius poveikius ir netinkamą modulių naudojimą. Integruokite įrankius, tokius kaip ESLint ir TypeScript, į savo darbo eigą, kad šias problemas pastebėtumėte ankstyvoje kūrimo stadijoje.

Pavyzdžiui, ESLint galima sukonfigūruoti su taisyklėmis, kurios reikalauja naudoti ES modulius ir atgraso nuo šalutinių poveikių. Griežtas TypeScript tipų tikrinimas taip pat gali padėti nustatyti galimas problemas, susijusias su nenaudojamu kodu.

8. Profiliavimas ir matavimas

Geriausias būdas įsitikinti, kad jūsų „tree shaking“ pastangos atsiperka, yra profiliuoti savo paketus ir matuoti jų dydį. Naudokite įrankius, tokius kaip rollup-plugin-visualizer, kad vizualizuotumėte savo paketo turinį ir nustatytumėte sritis, kurias galima toliau optimizuoti. Išmatuokite faktinį įkėlimo laiką skirtingose naršyklėse ir esant skirtingoms tinklo sąlygoms, kad įvertintumėte savo „tree shaking“ patobulinimų poveikį.

Dažniausios klaidos, kurių reikia vengti

Net gerai suprantant „tree shaking“ principus, lengva pakliūti į įprastus spąstus, kurie gali sutrukdyti efektyviam nenaudojamo kodo šalinimui. Štai keletas spąstų, į kuriuos reikėtų atkreipti dėmesį:

• Dinaminiai importai su kintamaisiais keliais: Venkite naudoti dinaminius importus, kuriuose modulio kelias nustatomas kintamuoju. Rollup sunkiai analizuoja tokius atvejus statiškai.
• Nereikalingi polifilai (angl. Polyfills): Įtraukite tik tuos polifilus, kurie yra absoliučiai būtini jūsų tikslinėms naršyklėms. Pernelyg didelis polifilų naudojimas gali žymiai padidinti jūsų paketo dydį. Įrankiai, tokie kaip @babel/preset-env, gali padėti jums nusitaikyti į konkrečias naršyklių versijas ir įtraukti tik reikiamus polifilus.
• Globalios mutacijos: Venkite tiesiogiai keisti globalius kintamuosius ar objektus. Šie šalutiniai poveikiai gali apsunkinti Rollup nustatymą, kurį kodą galima saugiai pašalinti.
• Netiesioginiai eksportai: Būkite atidūs su netiesioginiais eksportais (modulių reeksportavimu). Užtikrinkite, kad būtų įtraukti tik naudojami reeksportuoti nariai.
• Derinimo kodas produkcijoje: Nepamirškite pašalinti arba išjungti derinimo kodo (console.log teiginių, derintuvo teiginių) prieš kurdami produkcijai skirtą versiją. Tai gali pridėti nereikalingo svorio jūsų paketui.

Realaus pasaulio pavyzdžiai ir atvejo analizės

Apsvarstykime keletą realaus pasaulio pavyzdžių, kaip „tree shaking“ gali paveikti įvairių tipų programas:

• React komponentų biblioteka: Įsivaizduokite, kad kuriate React komponentų biblioteką, kurioje yra dešimtys skirtingų komponentų. Naudodami „tree shaking“, galite užtikrinti, kad į vartotojo programos paketą bus įtraukti tik tie komponentai, kuriuos jis iš tikrųjų naudoja, taip žymiai sumažinant jo dydį.
• El. prekybos svetainė: El. prekybos svetainė su įvairiais produktų puslapiais ir funkcijomis gali gauti didelės naudos iš kodo skaidymo ir „tree shaking“. Kiekvienas produkto puslapis gali turėti savo paketą, o nenaudojamas kodas (pvz., funkcijos, susijusios su kita produktų kategorija) gali būti pašalintas, todėl puslapiai įkeliami greičiau.
• Vieno puslapio programa (SPA): SPA dažnai turi dideles kodo bazes. Kodo skaidymas ir „tree shaking“ gali padėti suskaidyti programą į mažesnes, valdomas dalis, kurias galima įkelti pagal poreikį, taip pagerinant pradinę įkėlimo patirtį.

Keletas įmonių viešai pasidalino savo patirtimi naudojant Rollup ir „tree shaking“ savo interneto programoms optimizuoti. Pavyzdžiui, tokios įmonės kaip Airbnb ir Facebook pranešė apie reikšmingą paketų dydžio sumažėjimą perėjus prie Rollup ir pritaikius geriausias „tree shaking“ praktikas.

Pažangios „Tree Shaking“ technikos

Be pagrindinių strategijų, yra keletas pažangių technikų, kurios gali dar labiau pagerinti jūsų „tree shaking“ pastangas:

1. Sąlyginiai eksportai

Sąlyginiai eksportai leidžia jums pateikti skirtingus modulius priklausomai nuo aplinkos ar kūrimo tikslo. Pavyzdžiui, galite sukurti atskirą versiją kūrimui, kurioje yra derinimo įrankiai, ir atskirą versiją produkcijai, kurioje jų nėra. Tai galima pasiekti naudojant aplinkos kintamuosius ar kūrimo metu naudojamas vėliavėles.

2. Individualūs Rollup įskiepiai

Jei turite specifinių „tree shaking“ reikalavimų, kurių neatitinka standartinė Rollup konfigūracija, galite sukurti individualius Rollup įskiepius. Pavyzdžiui, jums gali prireikti analizuoti ir pašalinti kodą, kuris yra specifinis jūsų programos architektūrai.

3. Modulių federacija

Modulių federacija, prieinama kai kuriuose modulių rinkėjuose, tokiuose kaip Webpack (nors Rollup gali veikti kartu su Modulių federacija), leidžia jums dalintis kodu tarp skirtingų programų vykdymo metu. Tai gali sumažinti dubliavimąsi ir pagerinti palaikomumą, tačiau tai taip pat reikalauja kruopštaus planavimo ir koordinavimo, siekiant užtikrinti, kad „tree shaking“ išliktų efektyvus.

Išvada

Rollup „tree shaking“ yra galingas įrankis JavaScript paketams optimizuoti ir interneto programų našumui gerinti. Suprasdami „tree shaking“ principus ir laikydamiesi šiame straipsnyje aprašytų geriausių praktikų, galite žymiai sumažinti savo paketo dydį, pagerinti įkėlimo laiką ir suteikti geresnę naudotojo patirtį savo pasaulinei auditorijai. Naudokite ES modulius, venkite šalutinių poveikių, sumažinkite priklausomybes ir pasinaudokite kodo skaidymu, kad atskleistumėte visą Rollup nenaudojamo kodo šalinimo galimybių potencialą. Nuolat profiliuokite, matuokite ir tobulinkite savo paketavimo procesą, kad užtikrintumėte, jog teikiate kuo labiau optimizuotą kodą. Kelionė į efektyvų JavaScript paketavimą yra nuolatinis procesas, tačiau nauda – greitesnė, sklandesnė ir labiau įtraukianti interneto patirtis – tikrai verta pastangų. Visada atsižvelkite į tai, kaip kodas yra struktūrizuotas ir kaip tai gali paveikti galutinį paketo dydį; apsvarstykite tai ankstyvuose kūrimo cikluose, kad maksimaliai padidintumėte „tree shaking“ metodų poveikį.