CSS @track: veiktspējas izsekošana un metrika mūsdienu tīmekļa lietotnēm

Nepārtraukti mainīgajā tīmekļa izstrādes ainavā ir ārkārtīgi svarīgi nodrošināt plūstošu un atsaucīgu lietotāja pieredzi. Lietotnēm kļūstot arvien sarežģītākām, CSS renderēšanas veiktspējas izpratne un optimizēšana kļūst izšķiroša. @track funkcija (bieži saistīta ar JavaScript ietvariem, piemēram, Salesforce's Lightning Web Components, bet konceptuāli piemērojama plašākos kontekstos, apspriežot vispārīgus CSS veiktspējas principus un rīkus) nodrošina mehānismu ar CSS saistītu veiktspējas vājo vietu identificēšanai un novēršanai. Lai gan pati @track funkcija var būt specifiska konkrētam ietvaram, tās pamatā esošie izmaiņu noteikšanas un veiktspējas optimizācijas principi ir universāli attiecināmi uz CSS izstrādi. Šis raksts iedziļinās @track pamatā esošajos jēdzienos un pēta, kā izmantot veiktspējas izsekošanu un metriku, lai veidotu ātrākas un efektīvākas tīmekļa lietotnes.

Izpratne par CSS renderēšanu un veiktspēju

Pirms iedziļināties @track, ir svarīgi saprast, kā pārlūkprogrammas renderē tīmekļa lapas. Renderēšanas process ietver vairākus soļus:

1. HTML un CSS parsēšana: Pārlūkprogramma parsē HTML, lai izveidotu dokumenta objektu modeli (DOM), un CSS, lai izveidotu CSS objektu modeli (CSSOM).
2. DOM un CSSOM apvienošana: Pārlūkprogramma apvieno DOM un CSSOM, lai izveidotu renderēšanas koku. Renderēšanas koks ietver tikai tos mezglus, kas ir redzami lapā.
3. Izkārtojums (Reflow): Pārlūkprogramma aprēķina katra mezgla pozīciju un izmēru renderēšanas kokā. Šis process ir pazīstams kā izkārtojums jeb reflow. Reflow izraisa izmaiņas DOM struktūrā, saturā vai stilos, kas ietekmē izkārtojumu.
4. Zīmēšana (Repaint): Pārlūkprogramma uzzīmē katru renderēšanas koka mezglu uz ekrāna. Šis process ir pazīstams kā zīmēšana jeb repaint. Repaint izraisa izmaiņas stilos, kas ietekmē elementa izskatu, bet ne tā izkārtojumu.
5. Kompozīcija: Pārlūkprogramma saliek kopā uzzīmētos slāņus, lai izveidotu gala attēlu.

Reflow un repaint ir dārgas operācijas, kas var būtiski ietekmēt veiktspēju. Šo operāciju minimizēšana ir ļoti svarīga, lai izveidotu plūstošas un atsaucīgas tīmekļa lietotnes.

CSS izmaiņu noteikšanas loma

Mūsdienu tīmekļa lietotnes bieži ietver dinamiskus DOM un CSS atjauninājumus. Kad notiek izmaiņas, pārlūkprogrammai ir jānosaka, kuri elementi ir jāpārrenderē. Neefektīva izmaiņu noteikšana var izraisīt nevajadzīgus reflow un repaint procesus, kas pasliktina veiktspēju. Lai gan nav tieša, natīva CSS ekvivalenta uz JavaScript balstītam @track dekoratoram, pamatā esošais *koncepts* par īpašību izmaiņu izsekošanu un pārrenderēšanas minimizēšanu ir izšķirošs CSS veiktspējas optimizācijā. Tādas metodes kā CSS containment un nevajadzīgu stilu pārrēķinu novēršana kalpo līdzīgam mērķim.

Stratēģijas CSS veiktspējas optimizēšanai (konceptuāli līdzīgas @track mērķiem)

Lai gan pašam CSS nav iebūvētas @track funkcijas, vairākas stratēģijas palīdz samazināt nevajadzīgu renderēšanu un uzlabot veiktspēju. Šīs stratēģijas konceptuāli atbilst @track mērķiem, kas ir optimizēt izmaiņu noteikšanu un samazināt nevajadzīgus atjauninājumus:

1. CSS Containment (ierobežošana)

CSS containment (ierobežošana) ļauj izolēt DOM koka daļas, neļaujot izmaiņām vienā apakškokā ietekmēt citas lapas daļas. Tas var ievērojami samazināt reflow un repaint darbības jomu.

Pastāv četras containment vērtības:

• none: Ierobežošana netiek piemērota.
• strict: Piemēro visas ierobežošanas īpašības: layout, paint un size.
• content: Piemēro layout un paint ierobežošanu.
• layout: Iespējo izkārtojuma ierobežošanu. Izmaiņas elementa iekšienē neietekmē elementu izkārtojumu ārpus tā.
• paint: Iespējo zīmēšanas ierobežošanu. Saturs ārpus elementa nevar tikt uzzīmēts tā iekšienē.
• size: Iespējo izmēra ierobežošanu. Elementa izmērs nav atkarīgs no tā satura.

Piemērs:

.container { contain: strict; }

Šis kods piemēro stingru ierobežošanu .container elementam, izolējot to no izmaiņām ārpus konteinera.

2. Izvairieties no dziļas ligzdošanas CSS selektoros

Dziļi ligzdoti CSS selektori var būt neefektīvi, jo pārlūkprogrammai ir jāpārmeklē DOM koks, lai atrastu atbilstošos elementus. Uzturiet selektorus pēc iespējas vienkāršākus.

Piemērs:

Tā vietā, lai izmantotu:

.parent .child .grandchild .element { /* Stili */ }

Izmantojiet:

.element { /* Stili */ }

Un piemērojiet klasi tieši mērķa elementam.

3. Lietojiet will-change taupīgi

will-change īpašība informē pārlūkprogrammu, ka elementa īpašība mainīsies. Tas ļauj pārlūkprogrammai optimizēt elementu šīm izmaiņām. Tomēr pārmērīga will-change lietošana var radīt veiktspējas problēmas. Izmantojiet to tikai tad, kad tas ir nepieciešams.

Piemērs:

.element:hover { will-change: transform; transform: scale(1.1); }

Šis kods informē pārlūkprogrammu, ka .element transform īpašība mainīsies, kad virs elementa atradīsies kursors, ļaujot tai optimizēt elementu transformācijai.

4. Izmantojiet Debounce un Throttle notikumu apstrādātājiem

Bieža CSS izmaiņu izsaukšana, izmantojot JavaScript vadītus notikumus (piem., loga izmēra maiņa, ritināšana), var radīt veiktspējas problēmas. Debouncing un throttling tehnikas ierobežo ātrumu, ar kādu šie notikumi izraisa stilu atjauninājumus.

5. Optimizējiet attēlus

Lieli un neoptimizēti attēli var būtiski ietekmēt lapas ielādes laiku un renderēšanas veiktspēju. Optimizējiet attēlus, tos saspiežot, izmantojot atbilstošus formātus (piem., WebP) un lietojot adaptīvo attēlu tehnikas (srcset atribūtu), lai piedāvātu dažāda izmēra attēlus atkarībā no ierīces ekrāna izmēra.

Piemērs:

<img src="image.jpg" srcset="image-small.jpg 480w, image-medium.jpg 800w, image.jpg 1200w" alt="Piemēra attēls">

6. Izmantojiet aparatūras paātrinājumu

Noteiktas CSS īpašības, piemēram, transform un opacity, var tikt paātrinātas ar aparatūru no pārlūkprogrammas puses. Tas nozīmē, ka pārlūkprogramma izmanto GPU, lai renderētu šīs īpašības, kas var ievērojami uzlabot veiktspēju. Izmantojiet šīs īpašības, kad vien iespējams, animācijām un pārejām.

Piemērs:

.element { transform: translateZ(0); /* Piespiest aparatūras paātrinājumu */ }

7. Izvairieties no Layout Thrashing

Layout thrashing notiek, kad JavaScript ciklā lasa un raksta izkārtojuma īpašības (piem., offsetWidth, offsetHeight). Tas piespiež pārlūkprogrammu vairākas reizes pārrēķināt izkārtojumu, radot veiktspējas problēmas. Izvairieties no lasīšanas un rakstīšanas operāciju jaukšanas. Tā vietā grupējiet lasīšanas operācijas kopā, kam seko grupētas rakstīšanas operācijas.

8. Izmantojiet CSS Sprites vai ikonu fontus

Vairāku mazu attēlu apvienošana vienā attēlā (CSS sprites) vai ikonu fontu izmantošana samazina HTTP pieprasījumu skaitu, uzlabojot lapas ielādes laiku. CSS sprites var būt arī efektīvāki animācijām.

9. Pievērsiet uzmanību fontu ielādei

Lieli fontu faili var aizkavēt teksta renderēšanu, radot sliktu lietotāja pieredzi. Optimizējiet fontu ielādi, izmantojot fontu apakškopas, iepriekš ielādējot fontus un izmantojot font-display īpašības (piem., swap, fallback), lai kontrolētu, kā pārlūkprogramma renderē tekstu, kamēr fonti tiek ielādēti.

10. Izvairieties no sarežģītām CSS izteiksmēm

Lai gan tās piedāvā elastību, sarežģītas CSS izteiksmes (piem., plaša calc() lietošana) var ietekmēt veiktspēju skaitļošanas slodzes dēļ. Lietojiet tās apdomīgi un, ja iespējams, apsveriet alternatīvas pieejas.

Rīki CSS veiktspējas izsekošanai

Vairāki rīki var palīdzēt jums izsekot un analizēt CSS veiktspēju:

1. Pārlūkprogrammas izstrādātāju rīki

Mūsdienu pārlūkprogrammu izstrādātāju rīki nodrošina jaudīgas funkcijas CSS veiktspējas profilēšanai un analīzei. Piemēram, cilne "Performance" Chrome DevTools ļauj ierakstīt renderēšanas procesu un identificēt veiktspējas vājās vietas. Varat arī izmantot cilni "Rendering", lai izceltu izkārtojuma nobīdes un identificētu vietas, kur notiek reflow un repaint.

2. Lighthouse

Lighthouse ir atvērtā koda, automatizēts rīks tīmekļa lapu kvalitātes uzlabošanai. Tas veic auditus veiktspējai, pieejamībai, progresīvajām tīmekļa lietotnēm, SEO un citam. Tas sniedz praktiskus ieteikumus, kā uzlabot jūsu CSS veiktspēju.

3. WebPageTest

WebPageTest ir vietnes veiktspējas testēšanas rīks, kas ļauj jums pārbaudīt savas vietnes veiktspēju no dažādām atrašanās vietām un pārlūkprogrammām. Tas sniedz detalizētu informāciju par lapas ielādes laiku, renderēšanas veiktspēju un citām metrikām.

4. CSS Stats

CSS Stats ir rīks, kas analizē jūsu CSS kodu un sniedz ieskatu tā sarežģītībā, specifiskumā un veiktspējā. Tas var palīdzēt jums identificēt jomas, kurās varat vienkāršot savu CSS un uzlabot tā veiktspēju.

Reālās dzīves piemēri un gadījumu izpēte

1. piemērs: E-komercijas vietne

E-komercijas vietnei bija lēns ielādes laiks un slikta renderēšanas veiktspēja. Analizējot CSS, izstrādātāji identificēja vairākas jomas uzlabojumiem:

• Liels CSS faila izmērs: CSS fails bija ļoti liels un saturēja daudz neizmantotu stilu. Izstrādātāji izmantoja CSS tree-shaking rīku, lai noņemtu neizmantotos stilus, samazinot faila izmēru par 40%.
• Dziļi ligzdoti selektori: CSS saturēja daudz dziļi ligzdotu selektoru. Izstrādātāji vienkāršoja selektorus, samazinot laiku, kas pārlūkprogrammai nepieciešams elementu atrašanai.
• Neoptimizēti attēli: Vietnē tika izmantoti lieli, neoptimizēti attēli. Izstrādātāji optimizēja attēlus, izmantojot kompresijas un adaptīvo attēlu tehnikas.

Ieviešot šīs optimizācijas, izstrādātāji ievērojami uzlaboja vietnes ielādes laiku un renderēšanas veiktspēju.

2. piemērs: Ziņu vietne

Ziņu vietnē notika layout thrashing JavaScript koda dēļ, kas ciklā lasīja un rakstīja izkārtojuma īpašības. Izstrādātāji pārveidoja kodu, lai grupētu lasīšanas un rakstīšanas operācijas, tādējādi novēršot layout thrashing un uzlabojot veiktspēju.

Praktiski ieteikumi

Šeit ir daži praktiski ieteikumi CSS veiktspējas uzlabošanai:

• Mēriet, mēriet, mēriet: Izmantojiet pārlūkprogrammas izstrādātāju rīkus un citus veiktspējas testēšanas rīkus, lai identificētu vājās vietas.
• Uzturiet savu CSS vienkāršu: Izvairieties no dziļas ligzdošanas, sarežģītiem selektoriem un nevajadzīgiem stiliem.
• Optimizējiet attēlus: Saspiediet attēlus, izmantojiet atbilstošus formātus un adaptīvo attēlu tehnikas.
• Izmantojiet aparatūras paātrinājumu: Izmantojiet aparatūras paātrinātās CSS īpašības animācijām un pārejām.
• Izvairieties no layout thrashing: Grupējiet lasīšanas un rakstīšanas operācijas JavaScript kodā.
• Izmantojiet CSS containment: Izolējiet DOM koka daļas, lai samazinātu reflow un repaint darbības jomu.
• Regulāri profilējiet: Nepārtraukti pārraugiet savas lietotnes CSS veiktspēju, tai attīstoties.

Noslēgums

Lai gan @track funkcija ir tieši saistīta ar konkrētiem JavaScript ietvariem, tās pamatā esošie izmaiņu noteikšanas, veiktspējas izsekošanas un efektīvas renderēšanas principi ir izšķiroši, lai veidotu augstas veiktspējas tīmekļa lietotnes, izmantojot CSS. Izprotot CSS renderēšanas procesu, izmantojot atbilstošas optimizācijas tehnikas un veiktspējas izsekošanas rīkus, jūs varat izveidot tīmekļa lietotnes, kas nodrošina plūstošu un atsaucīgu lietotāja pieredzi lietotājiem visā pasaulē.

Atcerieties nepārtraukti pārraudzīt un optimizēt savu CSS, jūsu lietotnei attīstoties. Saglabājot proaktivitāti, jūs varat nodrošināt, ka jūsu tīmekļa lietotnes paliek ātras un efektīvas, sniedzot lielisku lietotāja pieredzi ikvienam.