CSS izolācija (Containment) un izkārtojuma pārrēķināšana (Layout Thrashing): veiktspējas problēmu novēršana

Tīmekļa izstrādes pasaulē optimālas veiktspējas nodrošināšana ir vissvarīgākā. Lēni ielādējošas vietnes rada lietotāju neapmierinātību, samazina iesaisti un galu galā – zaudētus ieņēmumus. Viens no nozīmīgākajiem veiktspējas šķēršļiem, ar ko saskaras izstrādātāji, ir izkārtojuma pārrēķināšana (layout thrashing). Tas notiek, kad pārlūkprogramma pastāvīgi pārrēķina lapas izkārtojumu DOM vai CSS izmaiņu dēļ, kas noved pie ievērojama veiktspējas krituma. Par laimi, CSS izolācija (Containment) nodrošina spēcīgu mehānismu, lai cīnītos pret izkārtojuma pārrēķināšanu un dramatiski uzlabotu tīmekļa veiktspēju. Šis emuāra ieraksts iedziļinās CSS izolācijas koncepcijā, pētot tās dažādos veidus, praktiskos pielietojumus un to, kā tā var revolucionizēt jūsu tīmekļa izstrādes darbplūsmu.

Kas ir izkārtojuma pārrēķināšana (Layout Thrashing)?

Pirms mēs pētām CSS izolāciju, ir svarīgi saprast problēmu, ko tā risina: izkārtojuma pārrēķināšanu. Izkārtojuma pārrēķināšana (layout thrashing vai layout recalculation) notiek, kad pārlūkprogrammai ir jāpārrēķina visas lapas vai tās nozīmīgas daļas izkārtojums, reaģējot uz izmaiņām. Šī pārrēķināšana ir resursietilpīgs process, īpaši sarežģītās lapās ar daudziem elementiem un stiliem. Šīs izmaiņas var izraisīt:

• DOM modifikācijas: elementu pievienošana, noņemšana vai modificēšana Dokumenta Objektu Modelī (DOM).
• CSS izmaiņas: CSS īpašību atjaunināšana, kas ietekmē izkārtojumu, piemēram, platums, augstums, polsterējums, piemale un pozīcija.
• JavaScript manipulācijas: JavaScript kods, kas nolasa izkārtojuma īpašības (piem., element.offsetWidth) vai raksta tajās (piem., element.style.width = '100px').
• Animācijas un pārejas: sarežģītas animācijas un pārejas, kas nepārtraukti modificē elementu īpašības.

Kad izkārtojuma pārrēķināšana notiek bieži, tā var nopietni pasliktināt lietotāja pieredzi, izraisot gausas mijiedarbības, saraustītas animācijas un kopumā lēnu lapas ielādes laiku. Iedomājieties lietotāju Tokijā, Japānā, kurš mēģina pārlūkot e-komercijas vietni. Ja vietne neefektīvas izkārtojuma apstrādes dēļ pastāvīgi tiek pārrenderēta, lietotājs pieredzēs sliktu pārlūkošanas pieredzi. Tā pati problēma ietekmē lietotājus visā pasaulē, no Ņujorkas līdz Sidnejai, Austrālijā.

CSS izolācijas spēks

CSS izolācija ir spēcīga CSS īpašība, kas ļauj izstrādātājiem izolēt tīmekļa lapas daļas no pārējām. Izolējot elementus, mēs varam pateikt pārlūkprogrammai, lai tā uzskatītu noteiktu apgabalu par autonomu vienību. Šī izolācija neļauj izmaiņām šajā vienībā izraisīt izkārtojuma pārrēķināšanu elementiem ārpus tās. Tas ievērojami samazina izkārtojuma pārrēķināšanu un uzlabo veiktspēju.

Īpašība `contain` pieņem vairākas vērtības, no kurām katra nodrošina atšķirīgu izolācijas līmeni:

• `contain: none;` (Noklusējuma vērtība): izolācija netiek piemērota.
• `contain: strict;`: piemēro visus iespējamos izolācijas veidus. Elements ir pilnībā neatkarīgs, kas nozīmē, ka tā pēcteči neietekmē tā izmēru vai izkārtojumu, un tas neietekmē neko ārpus tā. Šī bieži ir visefektīvākā opcija, bet prasa rūpīgu apsvēršanu, jo tā var mainīt renderēšanas uzvedību.
• `contain: content;`: izolē tikai saturu, norādot, ka elementam nav ārējas ietekmes uz tā izmēru vai izkārtojumu, un tas neietekmē neko ārpus tā. Tiek uzskatīts, ka tiek renderēts tikai elementa rāmis.
• `contain: size;`: elementa izmērs ir neatkarīgs no tā satura. Tas ir noderīgi, ja elementa izmēru var noteikt, neatveidojot tā saturu.
• `contain: layout;`: elementa izkārtojums ir izolēts. Tas novērš, ka izmaiņas elementa iekšienē ietekmē izkārtojumu ārpus tā. Šis ir visatbilstošākais izkārtojuma pārrēķināšanas novēršanai.
• `contain: style;`: elementa stils ir izolēts. Tas novērš, ka stila izmaiņas elementa iekšienē ietekmē elementus ārpus tā. Tas ir noderīgi, lai novērstu ar stila mantošanu saistītas veiktspējas problēmas.
• `contain: paint;`: elementa zīmēšana ir izolēta. Tas ir noderīgi zīmēšanas veiktspējas optimizēšanai, īpaši strādājot ar sarežģītiem elementiem vai tiem, kuriem ir animācijas.
• `contain: content size layout style paint;`: tas ir tas pats, kas `contain: strict;`.

Praktiski piemēri un lietošanas gadījumi

Apskatīsim dažus praktiskus piemērus, kā izmantot CSS izolāciju, lai uzlabotu tīmekļa veiktspēju. Apsveriet šādus scenārijus:

1. Izolēta sānjosla

Iedomājieties vietni ar sānjoslu, kurā ir dažādi elementi, piemēram, navigācijas saites, reklāmas un lietotāja profila informācija. Ja saturs sānjoslā tiek bieži atjaunināts (piem., tiek ielādēti jauni reklāmas baneri), tas varētu izraisīt izkārtojuma pārrēķināšanu, potenciāli ietekmējot visu lapu. Lai to novērstu, piemērojiet `contain: layout` sānjoslas elementam:

            
.sidebar {
  contain: layout;
  /* Other sidebar styles */
}

            

              
                Copy
              
            
          

Ar `contain: layout` izmaiņas sānjoslā neizraisīs izkārtojuma pārrēķināšanu pārējai lapas daļai, nodrošinot plūstošāku mijiedarbību. Tas ir īpaši izdevīgi vietnēm ar lielu dinamiskā satura apjomu, piemēram, ziņu portāliem vai sociālo mediju platformām visā pasaulē. Ja lietotājs atrodas Mumbajā, Indijā, un reklāma sānjoslā tiek atjaunināta, galvenā satura zona paliek neietekmēta.

2. Neatkarīgi karšu komponenti

Apsveriet vietni, kas attēlo karšu režģi, kur katra karte attēlo produktu, emuāra ierakstu vai citu satura daļu. Ja vienas kartes saturs mainās (piem., ielādējas attēls, tiek atjaunināts teksts), jūs nevēlaties, lai tas izraisītu izkārtojuma pārrēķināšanu visām pārējām kartēm. Piemērojiet `contain: layout` vai `contain: strict` katrai kartei:

            
.card {
  contain: layout;
  /* or contain: strict; */
  /* Other card styles */
}

            

              
                Copy
              
            
          

Tas nodrošina, ka katra karte darbojas kā neatkarīga vienība, uzlabojot renderēšanas veiktspēju, īpaši strādājot ar lielu skaitu elementu. Šis lietošanas gadījums ir noderīgs e-komercijas platformām visā pasaulē, ietekmējot lietotājus Londonā, Apvienotajā Karalistē, vai Sanpaulu, Brazīlijā.

3. Satura redzamība un dinamiski satura atjauninājumi

Daudzas vietnes izmanto tehnikas, lai dinamiski slēptu vai atklātu saturu, piemēram, cilņu saskarni. Mainoties satura redzamībai, var tikt ietekmēts izkārtojums. `contain: layout` piemērošana var uzlabot veiktspēju šādos scenārijos:

            
.tab-content {
  contain: layout;
  /* Other tab content styles */
  display: none; /* or visibility: hidden; */
}

.tab-content.active {
  display: block; /* or visibility: visible; */
}

            

              
                Copy
              
            
          

Mainoties aktīvās cilnes saturam, izkārtojuma pārrēķināšana tiks ierobežota `tab-content` apgabalā, neietekmējot pārējās cilnes. Uzlabojums būtu pamanāms starptautiskiem lietotājiem tādās pilsētās kā Šanhaja, Ķīnā, vai Toronto, Kanādā, kur lietotāji bieži var pārlūkot dinamiski atjauninātu saturu.

4. Animētu elementu optimizēšana

Animācijas var būt veiktspējas ietilpīgas, īpaši animējot sarežģītus elementus. `contain: paint` piemērošana animētiem elementiem palīdz izolēt to zīmēšanas operācijas, uzlabojot renderēšanas veiktspēju. Apsveriet rotējošu ielādes indikatoru:

            
.spinner {
  contain: paint;
  /* Other spinner styles */
  animation: rotate 1s linear infinite;
}

            

              
                Copy
              
            
          

Īpašība `contain: paint` nodrošina, ka animācijas pārkrāsošana ietekmē tikai pašu indikatoru, nevis apkārtējos elementus. Tas uzlabo veiktspēju un novērš potenciālu saraustīšanos. Tas var būt nozīmīgs uzlabojums lietotāja pieredzei valstīs, kur interneta savienojums var atšķirties, piemēram, daļā Āfrikas.

5. Trešo pušu logrīku integrēšana

Trešo pušu logrīki (piem., sociālo mediju plūsmas, kartes) bieži nāk ar saviem skriptiem un stiliem, kas dažkārt var ietekmēt vietnes veiktspēju. Izolācijas piemērošana logrīka konteinerim palīdz izolēt tā uzvedību. Apsveriet šādu piemēru:

            
.widget-container {
  contain: layout;
  /* Other widget container styles */
}

            

              
                Copy
              
            
          

Tas novērš jebkādas negaidītas izkārtojuma pārrēķināšanas, ko izraisa logrīka saturs. Šis ieguvums ir vienlīdz spēkā visā pasaulē, neatkarīgi no tā, vai lietotājs atrodas Berlīnē, Vācijā, vai Buenosairesā, Argentīnā, logrīks neradīs veiktspējas problēmas citām lapas sadaļām.

Labākās prakses un apsvērumi

Lai gan CSS izolācija piedāvā ievērojamus veiktspējas ieguvumus, ir svarīgi to piemērot stratēģiski. Šeit ir dažas labākās prakses un apsvērumi:

• Analizējiet savu vietni: pirms izolācijas piemērošanas identificējiet savas vietnes apgabalus, kas ir pakļauti izkārtojuma pārrēķināšanai. Izmantojiet pārlūkprogrammas izstrādātāju rīkus (piem., Chrome DevTools), lai analizētu renderēšanas veiktspēju un identificētu veiktspējas šķēršļus.
• Sāciet ar `contain: layout`: daudzos gadījumos ar `contain: layout` ir pietiekami, lai risinātu izkārtojuma pārrēķināšanas problēmas.
• Apsveriet `contain: strict`, ja tas ir piemēroti: `contain: strict` piedāvā visagresīvāko izolāciju, bet tas dažkārt var mainīt elementu renderēšanas uzvedību. Izmantojiet to piesardzīgi un rūpīgi pārbaudiet, lai nodrošinātu saderību. Tas īpaši attiecas uz elementiem, kas lielā mērā paļaujas uz satura izmēru, jo `contain: strict` var ignorēt to izmēru.
• Rūpīgi testējiet: pēc izolācijas piemērošanas rūpīgi pārbaudiet savu vietni dažādās pārlūkprogrammas un ierīcēs, lai nodrošinātu, ka izmaiņām ir vēlamais efekts un tās nav radījušas nekādas neparedzētas renderēšanas problēmas. Testējiet dažādās valstīs, lai aptvertu vairāk potenciālo problēmu.
• Izvairieties no pārmērīgas lietošanas: nepiemērojiet izolāciju bez izšķirības. Pārmērīga lietošana var izraisīt nevajadzīgu izolāciju un potenciālas renderēšanas problēmas. Izmantojiet izolāciju tikai tur, kur tas ir nepieciešams.
• Izprotiet satura redzamību: esiet uzmanīgs ar satura redzamību, jo tā mijiedarbojas ar `contain: layout`. Elementa iestatīšana uz `display: none` vai `visibility: hidden`, vienlaikus izmantojot `contain: layout`, var negaidīti ietekmēt elementa renderēšanu.
• Izmantojiet pareizās mērvienības: nosakot elementu izmērus `contain: size` elementa iekšienē, izmantojiet relatīvās mērvienības (piem., procentus, em, rem), lai tas darbotos paredzamāk, īpaši, ja tiek izmantots fiksēta izmēra konteiners.
• Pārraugiet veiktspēju: pēc izolācijas ieviešanas turpiniet pārraudzīt savas vietnes veiktspēju, lai pārliecinātos, ka izmaiņas ir uzlabojušas veiktspēju un nav radījušas nekādas regresijas.

Rīki un resursi

Vairāki rīki un resursi var palīdzēt jums efektīvi izprast un ieviest CSS izolāciju:

• Pārlūkprogrammas izstrādātāju rīki: izmantojiet savas pārlūkprogrammas izstrādātāju rīkus (piem., Chrome DevTools, Firefox Developer Tools), lai analizētu renderēšanas veiktspēju un identificētu izkārtojuma pārrēķināšanas problēmas. Rīki ietver Performance, Layout un Paint Profilers.
• Web.dev: platforma web.dev sniedz visaptverošu informāciju un pamācības par tīmekļa veiktspējas optimizāciju, tostarp detalizētu informāciju par CSS izolāciju.
• MDN Web Docs: Mozilla Developer Network (MDN) piedāvā detalizētu dokumentāciju par CSS īpašību `contain` un tās dažādajām vērtībām.
• Tiešsaistes veiktspējas pārbaudītāji: rīki, piemēram, WebPageTest, var palīdzēt jums novērtēt un izvērtēt jūsu vietnes veiktspēju, atvieglojot optimizācijas jomu identificēšanu.

Noslēgums: izmantojiet izolāciju ātrākam tīmeklim

CSS izolācija ir spēcīgs rīks tīmekļa izstrādātājiem, kas vēlas optimizēt vietnes veiktspēju un novērst izkārtojuma pārrēķināšanu. Izprotot dažādus izolācijas veidus un tos stratēģiski piemērojot, jūs varat radīt ātrākas, atsaucīgākas un saistošākas tīmekļa pieredzes saviem lietotājiem. No dinamiska satura atjauninājumu veiktspējas uzlabošanas lietotājiem tādās pilsētās kā Roma, Itālijā, līdz animāciju optimizēšanai Tokijā, Japānā, CSS izolācija palīdz samazināt lietotāja pieredzes pasliktināšanos. Atcerieties analizēt savu vietni, piemērot izolāciju apdomīgi un rūpīgi testēt, lai gūtu pilnīgu labumu no šīs vērtīgās CSS īpašības. Pieņemiet CSS izolāciju un paceliet savas vietnes veiktspēju nākamajā līmenī!