CSS Grid Track Size Caching: Izkārtojuma veiktspējas optimizācija

CSS Grid ir jaudīga izkārtojuma sistēma, kas ļauj izstrādātājiem viegli izveidot sarežģītus un responsīvus tīmekļa dizainus. Tomēr, tāpat kā jebkuram jaudīgam rīkam, ir ļoti svarīgi saprast tā pamatā esošos mehānismus, lai sasniegtu optimālu veiktspēju. Viens no šādiem mehānismiem ir track size caching, tehnika, kas ievērojami paātrina izkārtojuma procesu. Šis raksts iedziļinās tajā, kā darbojas CSS Grid track size caching un kā jūs varat to izmantot, lai izveidotu ātrākas un efektīvākas vietnes globālai auditorijai.

Kas ir CSS Grid Tracks?

Pirms iedziļināties kešatmiņā, definēsim, kas ir CSS Grid tracks. CSS Grid, tracks ir atstarpes starp režģa līnijām. Tie var būt rindas (horizontālie tracks) vai kolonnas (vertikālie tracks). Šo tracks lielums nosaka, kā elementi tiek novietoti režģī.

Piemēram, apsveriet šādu CSS Grid definīciju:

            .grid-container {
  display: grid;
  grid-template-columns: 1fr 2fr 1fr;
  grid-template-rows: auto 100px auto;
}
            

              
                Copy
              
            
          

Šajā piemērā mums ir trīs kolonnu tracks un trīs rindu tracks. Kolonnu tracks tiek izmērīti, izmantojot fr vienību (pieejamās vietas daļa), bet rindu tracks tiek izmērīti, izmantojot auto un fiksētu pikseļu vērtību (100px). Šo pamatjēdzienu izpratne ir būtiska, lai novērtētu track size caching lomu.

Problēma: Izkārtojuma pārrēķināšana

Režģa tracks lieluma aprēķināšana, īpaši, ja tiek izmantotas elastīgas vienības, piemēram, fr vai auto, var būt skaitļošanas ziņā dārga darbība pārlūkprogrammai. Kad režģa elementa iekšējais saturs mainās vai tiek mainīts skata laukums, pārlūkprogrammai ir jāpārrēķina tracks lielumi, lai nodrošinātu, ka izkārtojums paliek konsekvents un responsīvs.

Iedomājieties sarežģītu režģa izkārtojumu ar daudziem režģa elementiem un ligzdotiem režģiem. Katru reizi, kad pārlūkprogrammai ir jāpārrēķina izkārtojums, tai ir jāiterē cauri visiem režģa elementiem, jānosaka to satura lielumi un pēc tam attiecīgi jāpielāgo tracks lielumi. Šis process var izraisīt veiktspējas problēmas, īpaši ierīcēs ar ierobežotu apstrādes jaudu vai scenārijos ar biežām izkārtojuma izmaiņām (piemēram, animācijas vai dinamiskas satura atjaunināšanas).

Track Size Caching: Veiktspējas optimizācija

Lai risinātu šo veiktspējas problēmu, pārlūkprogrammas ievieš track size caching. Track size caching ir mehānisms, kurā pārlūkprogramma saglabā aprēķinātos režģa tracks lielumus noteiktam nosacījumu kopumam. Kad izkārtojums ir jāpārrēķina pie tiem pašiem nosacījumiem (piemēram, tāds pats skata laukums, tādi paši satura lielumi), pārlūkprogramma var iegūt kešatmiņā saglabātos tracks lielumus, nevis pārrēķināt tos no jauna. Tas ievērojami samazina izkārtojuma aprēķināšanas laiku un uzlabo kopējo veiktspēju.

Būtībā pārlūkprogramma atceras, kā tā iepriekš ir izmērījusi tracks noteiktos apstākļos. Kad šie apstākļi atkārtojas, tā vienkārši atkārtoti izmanto esošos aprēķinus, izlaižot dārgo izkārtojuma pārrēķināšanas procesu. Tas ir līdzīgi tam, kā pārlūkprogrammas kešatmiņā saglabā citus resursus, piemēram, attēlus un CSS failus.

Kā darbojas Track Size Caching

Track size caching precīzs ieviešanas veids dažādās pārlūkprogrammās atšķiras, bet vispārējais princips paliek nemainīgs. Šeit ir vienkāršots pārskats par to, kā tas parasti darbojas:

1. Izkārtojuma aprēķināšana: Kad pārlūkprogramma sākotnēji renderē režģa izkārtojumu vai saskaras ar izkārtojuma izmaiņām, tā aprēķina visu tracks lielumus, pamatojoties uz režģa definīciju, saturu režģa elementos un pieejamo vietu.
2. Kešatmiņas glabāšana: Aprēķinātie tracks lielumi, kopā ar nosacījumiem, saskaņā ar kuriem tie tika aprēķināti (piemēram, skata laukums, satura lielumi), tiek saglabāti kešatmiņā. Šī kešatmiņa parasti ir saistīta ar konkrēto režģa konteineru.
3. Kešatmiņas uzmeklēšana: Kad izkārtojums ir jāpārrēķina vēlreiz, pārlūkprogramma vispirms pārbauda kešatmiņu, lai redzētu, vai ir ieraksts, kas atbilst pašreizējiem nosacījumiem.
4. Kešatmiņas trāpījums: Ja tiek atrasts atbilstošs kešatmiņas ieraksts ("kešatmiņas trāpījums"), pārlūkprogramma iegūst kešatmiņā saglabātos tracks lielumus un izmanto tos, lai renderētu izkārtojumu, neveicot pilnīgu pārrēķināšanu.
5. Kešatmiņas izlaidums: Ja netiek atrasts atbilstošs kešatmiņas ieraksts ("kešatmiņas izlaidums"), pārlūkprogramma veic pilnīgu izkārtojuma pārrēķināšanu, saglabā jaunos tracks lielumus kešatmiņā un pēc tam renderē izkārtojumu.

Faktori, kas ietekmē Track Size Cache derīgumu

Track size caching efektivitāte ir atkarīga no tā, cik bieži kešatmiņā saglabātie tracks lielumi paliek derīgi. Vairāki faktori var padarīt kešatmiņu nederīgu un piespiest pārlūkprogrammu pārrēķināt izkārtojumu:

• Skata laukuma izmēru maiņa: Skata laukuma izmēra maiņa ir izplatīts kešatmiņas nederīguma cēlonis. Mainoties skata laukuma izmēram, mainās pieejamā vieta režģa konteineram, kas var ietekmēt elastīgo tracks lielumu aprēķināšanu (piemēram, tracks, kas izmērīti ar fr vienībām).
• Satura izmaiņas: Satura modificēšana režģa elementā var arī padarīt kešatmiņu nederīgu. Piemēram, ja jūs dinamiski pievienojat vai noņemat saturu no režģa elementa, pārlūkprogrammai, iespējams, būs jāpārrēķina tracks lielumi, lai pielāgotos izmaiņām.
• CSS izmaiņas: CSS stilu izmaiņas, kas ietekmē režģa izkārtojumu (piemēram, mainot grid-template-columns, grid-template-rows vai gap), padarīs kešatmiņu nederīgu.
• Fontu izmaiņas: Pat šķietami nelielas izmaiņas, piemēram, dažādu fontu ielāde vai fonta lieluma maiņa, var ietekmēt teksta renderēšanu un satura lielumus, izraisot kešatmiņas nederīgumu. Apsveriet dažādu rakstzīmju platumu ietekmi dažādās valodās un lokalizācijās; daži skripti var renderēt ievērojami platākus nekā citi, ietekmējot tracks lieluma aprēķinus.
• JavaScript mijiedarbība: JavaScript kods, kas modificē režģa izkārtojumu vai saturu režģa elementos, var arī padarīt kešatmiņu nederīgu.

Labākā prakse, lai maksimāli palielinātu Track Size Caching efektivitāti

Lai gan track size caching ir automātiska optimizācija, ir vairākas lietas, ko varat darīt, lai maksimāli palielinātu tās efektivitāti un samazinātu izkārtojuma pārrēķināšanas skaitu:

• Samaziniet nevajadzīgas izkārtojuma izmaiņas: Izvairieties no biežu vai nevajadzīgu izmaiņu veikšanas režģa izkārtojumā vai saturā režģa elementos. Apvienojiet atjauninājumus kopā, kad vien iespējams, lai samazinātu izkārtojuma pārrēķināšanas skaitu. Piemēram, tā vietā, lai atjauninātu vairāku režģa elementu saturu atsevišķi, atjauniniet tos visus vienlaikus.
• Izmantojiet CSS contain rekvizītu: CSS contain rekvizīts var palīdzēt izolēt izkārtojuma izmaiņas noteiktās lapas daļās. Lietojot contain: layout režģa konteineram, jūs varat pateikt pārlūkprogrammai, ka izmaiņas šajā konteinerā nedrīkst ietekmēt elementu izkārtojumu ārpus konteinera. Tas var novērst nevajadzīgu kešatmiņas nederīgumu un izkārtojuma pārrēķināšanu citās lapas daļās. Ņemiet vērā, ka ir nepieciešams rūpīgi apsvērt, jo nepareiza izmantošana var kavēt pārlūkprogrammas optimizācijas iespējas.
• Optimizējiet attēlus un citus resursus: Pārliecinieties, vai attēli un citi resursi režģa elementos ir pareizi optimizēti. Lieliem vai neoptimizētiem resursiem var būt nepieciešams ilgāks laiks, lai tos ielādētu un renderētu, kas var aizkavēt sākotnējo izkārtojuma aprēķināšanu un palielināt kešatmiņas nederīguma varbūtību. Apsveriet iespēju izmantot responsīvus attēlus (<picture> elements vai srcset atribūts), lai apkalpotu atbilstoša izmēra attēlus dažādiem ekrāna izmēriem un izšķirtspējām.
• Izvairieties no piespiedu sinhroniem izkārtojumiem: Piespiedu sinhroni izkārtojumi rodas, kad JavaScript kods nolasa izkārtojuma rekvizītus (piemēram, offsetWidth, offsetHeight) tūlīt pēc izmaiņu veikšanas, kas ietekmē izkārtojumu. Tas piespiež pārlūkprogrammu veikt izkārtojuma pārrēķināšanu pirms JavaScript koda izpildes, kas var būt veiktspējas problēma. Izvairieties no šī modeļa, kad vien iespējams. Lasiet izkārtojuma rekvizītus skripta sākumā, pirms veicat izmaiņas, kas var ietekmēt izkārtojumu.
• Atspēkojiet un ierobežojiet notikumu apstrādātājus: Apstrādājot notikumus, kas izraisa izkārtojuma izmaiņas (piemēram, resize, scroll), izmantojiet atspēkošanas vai ierobežošanas metodes, lai ierobežotu notikumu apstrādātāja izpildes biežumu. Tas var novērst pārmērīgu izkārtojuma pārrēķināšanu un uzlabot kopējo veiktspēju. Atspēkošana aizkavē notikumu apstrādātāja izpildi, līdz ir pagājis noteikts laiks kopš pēdējā notikuma. Ierobežošana ierobežo ātrumu, ar kādu tiek izpildīts notikumu apstrādātājs.
• Apsveriet content-visibility: auto: Režģa elementiem, kas sākotnēji ir ārpus ekrāna, apsveriet iespēju izmantot CSS rekvizītu content-visibility: auto. Šis rekvizīts ļauj pārlūkprogrammai izlaist ārpus ekrāna esošo elementu satura renderēšanu, līdz tie kļūst redzami, kas var ievērojami uzlabot sākotnējo lapas ielādes veiktspēju un samazināt izkārtojuma aprēķināšanas izmaksas.

Reālās pasaules piemēri un gadījumu izpētes

• E-komercijas produktu saraksti: E-komercijas vietnes bieži izmanto režģa izkārtojumus, lai parādītu produktu sarakstus. Kad lietotājs filtrē vai kārto produktus, mainās saturs režģa elementos, kas var izraisīt izkārtojuma pārrēķināšanu. Optimizējot attēlus, apvienojot atjauninājumus un izmantojot contain: layout, varat samazināt izkārtojuma pārrēķināšanas skaitu un nodrošināt vienmērīgāku pārlūkošanas pieredzi. Šīs ietekmes būs atšķirīgas atkarībā no lietotāja atrašanās vietas un ierīces; piemēram, lietotāji reģionos ar lēnāku interneta savienojumu vai vecākām ierīcēm gūs lielāku labumu no šīm optimizācijām.
• Ziņu vietnes ar dinamisku saturu: Ziņu vietnes bieži atjaunina savu saturu reāllaikā. CSS Grid izmantošana rakstu un saistītā satura izkārtošanai ir izplatīta. Kad tiek ielādēti jauni raksti vai atjaunināti esošie raksti, iespējams, būs jāpārrēķina izkārtojums. Track size caching palīdz nodrošināt, ka lapa paliek responsīva, kas ir īpaši svarīgi, apstrādājot vairākus reklāmas laukumus, kuru izmēri var dinamiski mainīties.
• Informācijas paneļa lietojumprogrammas: Sarežģītas informācijas paneļa lietojumprogrammas bieži izmanto ligzdotus režģa izkārtojumus, lai parādītu dažādus logrīkus un datu vizualizācijas. Šie informācijas paneļi var bieži atjaunināt savus datus, izraisot izkārtojuma izmaiņas. Optimizējot informācijas paneļa izkārtojumu un izmantojot tādas metodes kā content-visibility: auto, varat uzlabot informācijas paneļa veiktspēju un reaģētspēju. Pārliecinieties, vai datu ielāde un apstrāde ir optimizēta, lai samazinātu satura atjaunināšanas biežumu, kas padara kešatmiņu nederīgu.
• Internacionalizētas vietnes: Vietnes, kas atbalsta vairākas valodas, var saskarties ar izaicinājumiem, kas saistīti ar dažādiem teksta garumiem un rakstzīmju platumiem. Dažām valodām, piemēram, vācu, ir tendence izmantot garākus vārdus, savukārt citām, piemēram, japāņu, tiek izmantotas rakstzīmes ar dažādiem platumiem. Šīs variācijas var ietekmēt izkārtojumu un izraisīt pārrēķināšanu. Izmantojot fontu optimizācijas metodes un rūpīgi apsverot dažādu valodu ietekmi uz režģa izkārtojumu, var palīdzēt samazināt kešatmiņas nederīgumu un nodrošināt konsekventu lietotāja pieredzi dažādās lokalizācijās.

Rīki izkārtojuma veiktspējas analīzei

• Chrome DevTools: Chrome DevTools Performance panelis ļauj ierakstīt un analizēt pārlūkprogrammas renderēšanas procesu. Jūs varat identificēt izkārtojuma pārrēķināšanu, ilgstošus uzdevumus un citas veiktspējas problēmas. Meklējiet ierakstus laika skalas sadaļā "Renderēšana", kas norāda uz izkārtojuma pārrēķināšanu.
• Firefox Developer Tools: Firefox Developer Tools piedāvā arī Performance paneli ar līdzīgām iespējām. Tas ļauj profilēt pārlūkprogrammas veiktspēju un identificēt optimizācijas jomas.
• WebPageTest: WebPageTest ir bezmaksas tiešsaistes rīks, kas ļauj pārbaudīt jūsu vietnes veiktspēju no dažādām vietām un ierīcēm. Tas nodrošina detalizētus veiktspējas rādītājus, tostarp izkārtojuma ilgumu un izkārtojuma pārrēķināšanas skaitu. Varat izmantot WebPageTest, lai simulētu dažādus tīkla apstākļus un ierīču iespējas, lai saprastu, kā jūsu vietne darbojas lietotājiem visā pasaulē.

CSS Grid veiktspējas nākotne

CSS Grid specifikācija nepārtraukti attīstās, un nākotnes uzlabojumi, visticamāk, vēl vairāk uzlabos izkārtojuma veiktspēju. Dažas potenciālās attīstības jomas ietver:

• Uzlabotas kešatmiņas stratēģijas: Pārlūkprogrammas var ieviest sarežģītākas kešatmiņas stratēģijas, kas var labāk apstrādāt dinamisku saturu un skata laukuma izmaiņas.
• Aparatūras paātrinājums: Aparatūras paātrinājuma izmantošana izkārtojuma aprēķiniem varētu ievērojami uzlabot veiktspēju, īpaši ierīcēs ar īpašām grafikas apstrādes vienībām (GPU).
• Granulārāka kontrole: CSS Grid nākotnes versijas varētu nodrošināt izstrādātājiem granulārāku kontroli pār izkārtojuma procesu, ļaujot viņiem precīzi noregulēt veiktspēju konkrētiem scenārijiem.

Secinājums

CSS Grid track size caching ir būtiska optimizācijas tehnika, kas palīdz uzlabot tīmekļa izkārtojumu veiktspēju. Izprotot, kā tas darbojas, un ievērojot labāko praksi, jūs varat izveidot ātrākas, responsīvākas un efektīvākas vietnes globālai auditorijai. Samazinot nevajadzīgas izkārtojuma izmaiņas, optimizējot resursus un izmantojot pārlūkprogrammas izstrādātāju rīkus, varat nodrošināt, ka jūsu CSS Grid izkārtojumi darbojas optimāli dažādās ierīcēs un tīkla apstākļos. CSS Grid turpinot attīstīties, ir svarīgi būt informētiem par jaunākajām veiktspējas optimizācijām un labāko praksi, lai nodrošinātu izcilu lietotāja pieredzi visā pasaulē.

Apgūstiet šos jēdzienus, eksperimentējiet ar dažādām metodēm un pastāvīgi uzraugiet savas vietnes veiktspēju, lai atraisītu visu CSS Grid potenciālu un nodrošinātu vienmērīgu pieredzi lietotājiem visur.