Frontend būvēšanas kešatmiņas anulēšana: inkrementālās būvēšanas optimizēšana ātrumam

Mūsdienu dinamiskajā frontend izstrādes pasaulē būvēšanas laiks var būtiski ietekmēt izstrādātāju produktivitāti un kopējo projekta efektivitāti. Lēna būvēšana izraisa vilšanos, aizkavē atgriezeniskās saites ciklus un galu galā palēnina visu izstrādes procesu. Viena no visefektīvākajām stratēģijām cīņā pret to ir inteliģenta būvēšanas kešatmiņas izmantošana un, galvenokārt, izpratne par to, kā efektīvi to anulēt. Šis bloga ieraksts iedziļināsies frontend būvēšanas kešatmiņas anulēšanas sarežģītībā, sniedzot praktiskas stratēģijas inkrementālo būvēšanas procesu optimizēšanai un vienmērīgas izstrādātāja pieredzes nodrošināšanai.

Kas ir būvēšanas kešatmiņa?

Būvēšanas kešatmiņa ir pastāvīgs glabāšanas mehānisms, kas saglabā iepriekšējo būvēšanas soļu rezultātus. Kad tiek iedarbināta būvēšana, būvēšanas rīks pārbauda kešatmiņu, lai noskaidrotu, vai kāds no ievades failiem vai atkarībām ir mainījies kopš pēdējās būvēšanas. Ja nē, tiek atkārtoti izmantoti kešatmiņā saglabātie rezultāti, izlaižot laikietilpīgo šo failu atkārtotas kompilēšanas, salikšanas un optimizēšanas procesu. Tas ievērojami samazina būvēšanas laiku, īpaši lielos projektos ar daudzām atkarībām.

Iedomājieties scenāriju, kurā strādājat pie lielas React lietojumprogrammas. Jūs maināt tikai viena komponenta stilu. Bez būvēšanas kešatmiņas būtu jāpārbūvē visa lietojumprogramma, ieskaitot visas atkarības un citus komponentus. Ar būvēšanas kešatmiņu jāapstrādā tikai modificētais komponents un, iespējams, tā tiešās atkarības, tādējādi ietaupot ievērojamu laiku.

Kāpēc kešatmiņas anulēšana ir svarīga?

Lai gan būvēšanas kešatmiņas ir nenovērtējamas ātrumam, tās var radīt arī smalkas un nomācošas problēmas, ja tās netiek pareizi pārvaldītas. Galvenā problēma slēpjas kešatmiņas anulēšanā – procesā, kurā tiek noteikts, kad kešatmiņā saglabātie rezultāti vairs nav derīgi un ir jāatjaunina.

Ja kešatmiņa netiek pareizi anulēta, varat novērot:

• Novecojis kods: Lietojumprogramma var darboties ar vecāku koda versiju, neskatoties uz nesenām izmaiņām.
• Negaidīta uzvedība: Neatbilstības un kļūdas, kuras ir grūti atrast, jo lietojumprogramma izmanto veca un jauna koda kombināciju.
• Izvietošanas problēmas: Problēmas ar lietojumprogrammas izvietošanu, jo būvēšanas process neatspoguļo jaunākās izmaiņas.

Tādēļ stabila kešatmiņas anulēšanas stratēģija ir būtiska, lai uzturētu būvēšanas integritāti un nodrošinātu, ka lietojumprogramma vienmēr atspoguļo jaunāko koda bāzi. Tas jo īpaši attiecas uz nepārtrauktās integrācijas/nepārtrauktās piegādes (CI/CD) vidēm, kur automatizētas būvēšanas notiek bieži un ir ļoti atkarīgas no būvēšanas procesa precizitātes.

Dažādu kešatmiņas anulēšanas veidu izpratne

Ir vairākas galvenās stratēģijas būvēšanas kešatmiņas anulēšanai. Pareizās pieejas izvēle ir atkarīga no konkrētā būvēšanas rīka, projekta struktūras un veiktajām izmaiņām.

1. Anulēšana, pamatojoties uz satura jaukšanu (Content-Based Hashing)

Satura jaukšana ir viena no uzticamākajām un biežāk izmantotajām kešatmiņas anulēšanas metodēm. Tā ietver katra faila satura jaukuma (unikāla pirkstu nospieduma) ģenerēšanu. Būvēšanas rīks pēc tam izmanto šo jaukumu, lai noteiktu, vai fails ir mainījies kopš pēdējās būvēšanas.

1. Būvēšanas procesa laikā rīks nolasa katra faila saturu.
2. Tas aprēķina jaukuma vērtību, pamatojoties uz šo saturu (piemēram, izmantojot MD5, SHA-256).
3. Jaukums tiek saglabāts kopā ar kešatmiņā saglabāto rezultātu.
4. Turpmākajās būvēšanās rīks pārrēķina jaukumu katram failam.
5. Ja jaunais jaukums sakrīt ar saglabāto jaukumu, fails tiek uzskatīts par nemainītu, un kešatmiņā saglabātais rezultāts tiek atkārtoti izmantots.
6. Ja jaukumi atšķiras, fails ir mainījies, un būvēšanas rīks to pārsūta un atjaunina kešatmiņu ar jauno rezultātu un jaukumu.

• Precīzi: Kešatmiņa tiek anulēta tikai tad, ja mainās faila faktiskais saturs.
• Stabili: Apstrādā izmaiņas kodā, resursos un atkarībās.

• Papildu izmaksas: Nepieciešama katra faila satura nolasīšana un jaukšana, kas var radīt papildu izmaksas, lai gan kešatmiņas priekšrocības to ievērojami atsver.

Piemērs (Webpack):

Webpack parasti izmanto satura jaukšanu, izmantojot tādas funkcijas kā `output.filename` ar vietturiem, piemēram, `[contenthash]`. Tas nodrošina, ka failu nosaukumi mainās tikai tad, ja mainās attiecīgā bloka saturs, ļaujot pārlūkprogrammām un CDN efektīvi kešot resursus.

            module.exports = {
  output: {
    filename: '[name].[contenthash].js',
    path: path.resolve(__dirname, 'dist'),
  },
};

            

              
                Copy
              
            
          

2. Anulēšana, pamatojoties uz laiku (Time-Based Invalidation)

Laika bāzēta anulēšana balstās uz failu modifikācijas laika zīmogiem. Būvēšanas rīks salīdzina faila laika zīmogu ar kešatmiņā saglabāto laika zīmogu. Ja faila laika zīmogs ir jaunāks par kešatmiņā saglabāto laika zīmogu, kešatmiņa tiek anulēta.

1. Būvēšanas rīks ieraksta katra faila pēdējās modifikācijas laika zīmogu.
2. Šis laika zīmogs tiek saglabāts kopā ar kešatmiņā saglabāto rezultātu.
3. Turpmākajās būvēšanās rīks salīdzina pašreizējo laika zīmogu ar saglabāto laika zīmogu.
4. Ja pašreizējais laika zīmogs ir vēlāks, kešatmiņa tiek anulēta.

• Vienkārši: Viegli ieviest un saprast.
• Ātri: Nepieciešama tikai laika zīmogu pārbaude, kas ir ātra darbība.

• Mazāk precīzi: Var izraisīt nevajadzīgu kešatmiņas anulēšanu, ja faila laika zīmogs mainās bez faktiskas satura modifikācijas (piemēram, failu sistēmas darbību dēļ).
• Atkarīgs no platformas: Laika zīmogu izšķirtspēja var atšķirties dažādās operētājsistēmās, radot neatbilstības.

Kad izmantot: Laika bāzēta anulēšana bieži tiek izmantota kā rezerves mehānisms vai situācijās, kad satura jaukšana nav iespējama, vai kopā ar satura jaukšanu, lai apstrādātu īpašus gadījumus.

3. Atkarību grafika analīze

Atkarību grafika analīze izmanto sarežģītāku pieeju, pētot attiecības starp failiem projektā. Būvēšanas rīks veido grafiku, kas attēlo atkarības starp moduļiem (piemēram, JavaScript faili, kas importē citus JavaScript failus). Kad fails mainās, rīks identificē visus failus, kas ir atkarīgi no tā, un anulē arī to kešatmiņā saglabātos rezultātus.

1. Būvēšanas rīks analizē visus avota failus un konstruē atkarību grafiku.
2. Kad fails mainās, rīks šķērso grafiku, lai atrastu visus atkarīgos failus.
3. Tiek anulēti kešatmiņā saglabātie rezultāti mainītajam failam un visām tā atkarībām.

• Precīzi: Anulē tikai nepieciešamās kešatmiņas daļas, minimizējot nevajadzīgas pārbūves.
• Apstrādā sarežģītas atkarības: Efektīvi pārvalda izmaiņas lielos projektos ar sarežģītām atkarību attiecībām.

• Sarežģītība: Nepieciešama atkarību grafika veidošana un uzturēšana, kas var būt sarežģīta un resursietilpīga.
• Veiktspēja: Grafika šķērsošana var būt lēna ļoti lieliem projektiem.

Piemērs (Parcel):

Parcel ir būvēšanas rīks, kas izmanto atkarību grafika analīzi, lai inteliģenti anulētu kešatmiņu. Kad modulis mainās, Parcel izseko atkarību grafiku, lai noteiktu, kuri citi moduļi ir ietekmēti, un pārbūvē tikai tos, nodrošinot ātru inkrementālu būvēšanu.

4. Anulēšana, pamatojoties uz tagiem (Tag-Based Invalidation)

Anulēšana, pamatojoties uz tagiem, ļauj manuāli saistīt tagus vai identifikatorus ar kešatmiņā saglabātajiem rezultātiem. Kad jums nepieciešams anulēt kešatmiņu, jūs vienkārši anulējat kešatmiņas ierakstus, kas saistīti ar konkrētu tagu.

1. Kešojot rezultātu, tam tiek piešķirts viens vai vairāki tagi.
2. Vēlāk, lai anulētu kešatmiņu, tiek norādīts anulējamais tags.
3. Visi kešatmiņas ieraksti ar šo tagu tiek noņemti vai atzīmēti kā nederīgi.

• Manuāla kontrole: Nodrošina precīzu kontroli pār kešatmiņas anulēšanu.
• Noderīgi īpašos scenārijos: Var izmantot, lai anulētu kešatmiņas ierakstus, kas saistīti ar konkrētām funkcijām vai vidēm.

• Manuālas pūles: Nepieciešama manuāla marķēšana un anulēšana, kas var būt kļūdaina.
• Nav piemērots automātiskai anulēšanai: Vispiemērotākais situācijām, kad anulēšanu iedarbina ārēji notikumi vai manuāla iejaukšanās.

Piemērs: Iedomājieties, ka jums ir funkciju karodziņu sistēma, kurā dažādas jūsu lietojumprogrammas daļas tiek iespējotas vai atspējotas, pamatojoties uz konfigurāciju. Jūs varētu marķēt moduļu kešatmiņas rezultātus, kas ir atkarīgi no šiem funkciju karodziņiem. Kad funkciju karodziņš tiek mainīts, varat anulēt kešatmiņu, izmantojot atbilstošo tagu.

Labākā prakse frontend būvēšanas kešatmiņas anulēšanai

Šeit ir dažas labākās prakses efektīvai frontend būvēšanas kešatmiņas anulēšanai:

1. Izvēlieties pareizo stratēģiju

Labākā kešatmiņas anulēšanas stratēģija ir atkarīga no jūsu projekta specifiskajām vajadzībām. Satura jaukšana parasti ir uzticamākais variants, taču tā var nebūt piemērota visiem failu veidiem vai būvēšanas rīkiem. Pieņemot lēmumu, apsveriet kompromisus starp precizitāti, veiktspēju un sarežģītību.

Piemēram, ja izmantojat Webpack, izmantojiet tā iebūvēto atbalstu satura jaukšanai failu nosaukumos. Ja izmantojat tādu būvēšanas rīku kā Parcel, izmantojiet tā atkarību grafika analīzi. Vienkāršākiem projektiem ar laiku balstīta anulēšana var būt pietiekama, taču apzinieties tās ierobežojumus.

2. Pareizi konfigurējiet savu būvēšanas rīku

Lielākā daļa frontend būvēšanas rīku nodrošina konfigurācijas iespējas kešatmiņas darbības kontrolei. Pārliecinieties, ka šīs opcijas ir pareizi konfigurētas, lai nodrošinātu, ka kešatmiņa tiek efektīvi izmantota un atbilstoši anulēta.

Piemērs (Vite):

Vite izmanto pārlūkprogrammas kešatmiņu optimālai veiktspējai izstrādes procesā. Jūs varat konfigurēt, kā tiek kešoti resursi, izmantojot opciju `build.rollupOptions.output.assetFileNames`.

            // vite.config.js
import { defineConfig } from 'vite'

export default defineConfig({
  build: {
    rollupOptions: {
      output: {
        assetFileNames: 'assets/[name]-[hash][extname]'
      }
    }
  }
})

            

              
                Copy
              
            
          

3. Dzēsiet kešatmiņu, kad tas ir nepieciešams

Dažreiz var būt nepieciešams manuāli notīrīt būvēšanas kešatmiņu, lai atrisinātu problēmas vai nodrošinātu, ka lietojumprogramma tiek būvēta no nulles. Lielākā daļa būvēšanas rīku nodrošina komandrindas opciju vai API kešatmiņas tīrīšanai.

Piemērs (npm):

            npm cache clean --force
            

              
                Copy
              
            
          

Piemērs (Yarn):

            yarn cache clean
            

              
                Copy
              
            
          

4. Integrējiet ar CI/CD konveijeriem

CI/CD vidēs ir ļoti svarīgi konfigurēt būvēšanas procesu, lai pareizi apstrādātu kešatmiņas anulēšanu. Tas var ietvert kešatmiņas tīrīšanu pirms katras būvēšanas, satura jaukšanas izmantošanu, lai nodrošinātu, ka tiek pārbūvēti tikai mainītie faili, un pareizu kešatmiņas konfigurēšanu jūsu CI/CD platformā.

Piemērs (GitHub Actions):

Jūs varat izmantot GitHub Actions, lai kešotu atkarības un būvēšanas artefaktus. Lai nodrošinātu pareizu anulēšanu, izmantojiet atslēgas, kas ietver lokfaila jaukumu un citus būtiskus faktorus.

            steps:
  - uses: actions/checkout@v3
  - uses: actions/setup-node@v3
    with:
      node-version: '16'
  - name: Get yarn cache directory path
    id: yarn-cache-dir-path
    run: echo "::set-output name=dir::$(yarn cache dir)"
  - uses: actions/cache@v3
    id: yarn-cache
    with:
      path: ${{ steps.yarn-cache-dir-path.outputs.dir }}
      key: ${{ runner.os }}-yarn-${{ hashFiles('**/yarn.lock') }}
      restore-keys:
        ${{ runner.os }}-yarn-

            

              
                Copy
              
            
          

5. Pārraugiet būvēšanas laikus

Regulāri pārraugiet savus būvēšanas laikus, lai identificētu iespējamos veiktspējas vājos punktus. Ja būvēšanas laiks palielinās, pārbaudiet, vai kešatmiņa tiek efektīvi izmantota un vai anulēšanas stratēģija darbojas, kā paredzēts.

Rīki, piemēram, Webpack Bundle Analyzer, var palīdzēt vizualizēt jūsu saišķa lielumu un identificēt optimizācijas iespējas. CI/CD platformas bieži nodrošina metrikas par būvēšanas laikiem, kuras varat izmantot, lai laika gaitā izsekotu veiktspēju.

6. Apsveriet attālo kešatmiņu

Komandām, kas strādā izkliedētās vidēs, attālā kešatmiņa var ievērojami uzlabot būvēšanas laikus. Attālā kešatmiņa ietver būvēšanas kešatmiņas glabāšanu centralizētā serverī, ļaujot izstrādātājiem koplietot kešatmiņu un izvairīties no vienu un to pašu failu atkārtotas pārbūvēšanas.

Rīki, piemēram, Nx Cloud un Turborepo, piedāvā attālās kešatmiņas iespējas, kuras var integrēt jūsu būvēšanas procesā.

Pareizā būvēšanas rīka izvēle

Būvēšanas rīka izvēle būtiski ietekmē to, kā jūs pārvaldāt būvēšanas kešatmiņas un ieviešat anulēšanas stratēģijas. Šeit ir īss pārskats par dažiem populāriem rīkiem un to kešatmiņas iespējām:

• Webpack: Augsti konfigurējams saišķotājs ar plašu kešatmiņas atbalstu, izmantojot spraudņus un konfigurācijas opcijas. Izmanto satura jaukšanu stabilai kešatmiņas anulēšanai.
• Parcel: Nulles konfigurācijas saišķotājs, kas automātiski pārvalda kešatmiņu un atkarību grafika analīzi ātrai inkrementālai būvēšanai.
• Vite: Ātrs un viegls būvēšanas rīks, kas izmanto vietējos ES moduļus izstrādes laikā un Rollup ražošanas būvēšanai. Piedāvā izcilu kešatmiņas veiktspēju, īpaši izstrādes laikā.
• esbuild: Ārkārtīgi ātrs JavaScript saišķotājs un minifikators, kas rakstīts Go valodā. Lai gan tam nav tik sarežģītas kešatmiņas sistēmas kā Webpack vai Parcel, tā ātrums to bieži kompensē.

Izvēloties būvēšanas rīku, ņemiet vērā šādus faktorus:

• Projekta lielums un sarežģītība: Lieliem un sarežģītiem projektiem ir būtisks rīks ar stabilām kešatmiņas un atkarību pārvaldības iespējām.
• Konfigurācijas prasības: Dažiem rīkiem ir nepieciešama vairāk konfigurācijas nekā citiem. Pieņemot lēmumu, ņemiet vērā savas komandas pieredzi un preferences.
• Veiktspēja: Novērtējiet dažādu rīku būvēšanas laiku savā projektā, lai noteiktu, kurš no tiem piedāvā vislabāko veiktspēju.
• Kopienas atbalsts un ekosistēma: Izvēlieties rīku ar spēcīgu kopienu un bagātīgu spraudņu un paplašinājumu ekosistēmu.

Biežākās kļūdas un problēmu novēršana

Pat ar labi definētu kešatmiņas anulēšanas stratēģiju var rasties problēmas. Šeit ir dažas biežākās kļūdas un problēmu novēršanas padomi:

• Novecojis kods: Ja redzat novecojušu kodu, neskatoties uz nesenām izmaiņām, vēlreiz pārbaudiet kešatmiņas anulēšanas iestatījumus un pārliecinieties, ka satura jaukšana ir pareizi konfigurēta. Mēģiniet manuāli notīrīt kešatmiņu, lai piespiestu pilnīgu pārbūvi.
• Neskaidras būves: Neskaidras būves var izraisīt atšķirības būvēšanas vidē. Pārliecinieties, ka visi izstrādātāji izmanto tās pašas Node.js, npm un citu atkarību versijas. Izmantojiet rīku, piemēram, Docker, lai izveidotu konsekventu būvēšanas vidi.
• Lēns būvēšanas laiks: Ja būvēšanas laiks ir lēns, pat ar iespējotu kešatmiņu, analizējiet saišķa lielumu un identificējiet optimizācijas iespējas. Izmantojiet rīkus, piemēram, Webpack Bundle Analyzer, lai vizualizētu saišķi un identificētu lielas atkarības.
• Failu sistēmas problēmas: Failu sistēmas darbības dažkārt var traucēt kešatmiņas anulēšanu. Pārliecinieties, ka jūsu failu sistēma ir pareizi konfigurēta un jums ir pietiekami daudz vietas diskā.
• Nepareiza kešatmiņas konfigurācija: Pārskatiet sava būvēšanas rīka konfigurāciju, lai pārliecinātos, ka kešatmiņa ir iespējota un pareizi konfigurēta. Pievērsiet uzmanību iestatījumiem, kas saistīti ar kešatmiņas atrašanās vietu, derīguma termiņu un anulēšanu.

Reāli piemēri

Izpētīsim dažus reālus piemērus, kā dažādas organizācijas izmanto būvēšanas kešatmiņas anulēšanu, lai optimizētu savus frontend izstrādes darba plūsmas:

• Liela e-komercijas platforma: Liela e-komercijas platforma ar sarežģītu mikro-frontend arhitektūru izmanto Webpack ar satura jaukšanu, lai nodrošinātu, ka tiek pārbūvēti un izvietoti tikai mainītie mikro-frontend. Viņi izmanto arī attālo kešatmiņas risinājumu, lai koplietotu būvēšanas kešatmiņu savā izkliedētajā izstrādes komandā.
• Atvērtā koda projekts: Atvērtā koda projekts izmanto Parcel, lai vienkāršotu būvēšanas procesu un automātiski pārvaldītu kešatmiņu. Parcel atkarību grafika analīze nodrošina, ka tiek anulētas tikai nepieciešamās kešatmiņas daļas, kā rezultātā tiek iegūtas ātras inkrementālās būves.
• Starta uzņēmums: Starta uzņēmums izmanto Vite, pateicoties tā ātrajam izstrādes ātrumam un izcilajai kešatmiņas veiktspējai. Vite vietējo ES moduļu izmantošana izstrādes laikā nodrošina gandrīz tūlītējus atjauninājumus.

Secinājums

Efektīva frontend būvēšanas kešatmiņas anulēšana ir būtiska inkrementālo būvēšanas procesu optimizēšanai, būvēšanas laika samazināšanai un izstrādātāju pieredzes uzlabošanai. Izprotot dažādus kešatmiņas anulēšanas stratēģiju veidus, ievērojot labāko praksi un izvēloties pareizo būvēšanas rīku, jūs varat ievērojami uzlabot savu frontend izstrādes darba plūsmu. Atcerieties regulāri pārraudzīt savus būvēšanas laikus un pēc vajadzības pielāgot kešatmiņas anulēšanas stratēģiju, lai nodrošinātu optimālu veiktspēju. Pasaulē, kurā ātrums un efektivitāte ir vissvarīgākā, būvēšanas kešatmiņas anulēšanas apguve ir ieguldījums, kas atmaksājas ar paaugstinātu produktivitāti un laimīgāku izstrādes komandu. Nenovērtējiet par zemu labi konfigurētas būvēšanas kešatmiņas spēku; tā var būt slepenais ierocis ātrākas un efektīvākas frontend izstrādes atraisīšanai.