Visaptverošs ceļvedis kritiskā renderēšanas ceļa izpratnei un optimizācijai, lai nodrošinātu ātrāku vietnes ielādi un labāku lietotāja pieredzi. Apgūstiet praktiskas metodes front-end veiktspējas uzlabošanai globāli.
JavaScript veiktspējas optimizācija: Kritiskā renderēšanas ceļa apgūšana
Mūsdienu tīmeklī veiktspēja ir ārkārtīgi svarīga. Lēni ielādējoša vietne var novest pie neapmierinātiem lietotājiem, augstāka atteikumu līmeņa un galu galā zaudētiem ieņēmumiem. JavaScript optimizācija un izpratne par to, kā pārlūkprogrammas renderē tīmekļa lapas, ir ļoti svarīga, lai nodrošinātu ātru un saistošu lietotāja pieredzi. Viens no svarīgākajiem jēdzieniem šajā jomā ir Kritiskais renderēšanas ceļš (CRP).
Kas ir Kritiskais renderēšanas ceļš?
Kritiskais renderēšanas ceļš ir secīgu darbību kopums, ko pārlūkprogramma veic, lai pārveidotu HTML, CSS un JavaScript renderētā tīmekļa lapā ekrānā. Tā ir atkarību ķēde; katrs solis ir atkarīgs no iepriekšējā rezultāta. Izpratne un optimizācija šim ceļam ir ļoti svarīga, lai samazinātu laiku, kas nepieciešams lietotājam, lai redzētu un mijiedarbotos ar jūsu vietni. Domājiet par to kā par rūpīgi orķestrētu baletu, kur katrai kustībai (katram renderēšanas solim) jābūt perfekti saskaņotai un izpildītai, lai gala izpildījums būtu nevainojams. Kavēšanās vienā solī ietekmē visus turpmākos soļus.
CRP sastāv no šādiem galvenajiem soļiem:
- DOM konstrukcija: HTML parsēšana un Document Object Model (DOM) veidošana.
- CSSOM konstrukcija: CSS parsēšana un CSS Object Model (CSSOM) veidošana.
- Renderēšanas koka konstrukcija: DOM un CSSOM apvienošana, lai izveidotu Renderēšanas koku.
- Izkārtojums: Katra elementa pozīcijas un izmēra aprēķināšana Renderēšanas kokā.
- Krāsošana: Renderēšanas koka pārveidošana par reāliem pikseļiem ekrānā.
Apskatīsim katru no šiem soļiem sīkāk.
1. DOM konstrukcija
Kad pārlūkprogramma saņem HTML dokumentu, tā sāk parsēt kodu rindiņu pa rindiņai. Parsēšanas laikā tā konstruē koka struktūru, ko sauc par Document Object Model (DOM). DOM attēlo HTML dokumenta struktūru, kur katrs HTML elements kļūst par mezglu kokā. Apsveriet šādu vienkāršu HTML:
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>Mana vietne</title>
<link rel="stylesheet" href="style.css">
</head>
<body>
<h1>Sveiki, pasaule!</h1>
<p>Šī ir mana pirmā vietne.</p>
</body>
</html>
Pārlūkprogramma parsētu to DOM kokā, kur katra atzīme (<html>, <head>, <body> utt.) kļūst par mezglu.
Kritisks bloķēšanas resurss: Kad parsētājs sastop <script> atzīmi, tas parasti bloķē DOM konstrukciju, līdz skripts ir lejupielādēts, parsēts un izpildīts. Tas ir tāpēc, ka JavaScript var modificēt DOM, tāpēc pārlūkprogrammai ir jānodrošina, ka skripts ir pabeidzis izpildi, pirms turpināt veidot DOM. Līdzīgi, <link> atzīmes, kas ielādē CSS, tiek uzskatītas par renderēšanu bloķējošām, kā aprakstīts zemāk.
2. CSSOM konstrukcija
Tāpat kā pārlūkprogramma parsē HTML, lai izveidotu DOM, tā parsē CSS, lai izveidotu CSS Object Model (CSSOM). CSSOM attēlo HTML elementiem piemērotos stilus. Tāpat kā DOM, arī CSSOM ir koka struktūra. CSSOM ir ļoti svarīgs, jo tas nosaka, kā DOM elementi tiek stilizēti un parādīti. Apsveriet šādu CSS:
h1 {
color: blue;
font-size: 2em;
}
p {
color: gray;
}
Pārlūkprogramma parsē šo CSS un izveido CSSOM, kas kartē CSS noteikumus atbilstošajiem HTML elementiem. CSSOM konstrukcija tieši ietekmē lapas renderēšanu; nepareizs vai neefektīvs CSS var izraisīt renderēšanas aizkavēšanos un sliktu lietotāja pieredzi. CSS selektori, piemēram, jābūt pēc iespējas specifiskākiem un efektīvākiem, lai samazinātu pārlūkprogrammas darbu.
Kritisks bloķēšanas resurss: CSSOM ir renderēšanu bloķējošs resurss. Pārlūkprogramma nevar sākt lapas renderēšanu, līdz CSSOM ir konstruēts. Tas ir tāpēc, ka CSS definētie stili ietekmē to, kā tiek parādīti HTML elementi. Tāpēc pārlūkprogrammai ir jāgaida, līdz CSSOM ir pabeigts, pirms tā var turpināt renderēšanu. Stilu lapas dokumenta <head> daļā (izmantojot <link rel="stylesheet">) parasti bloķē renderēšanu.
3. Renderēšanas koka konstrukcija
Kad DOM un CSSOM ir konstruēti, pārlūkprogramma tos apvieno, lai izveidotu Renderēšanas koku. Renderēšanas koks ir DOM vizuāls attēlojums, kas ietver tikai tos elementus, kas faktiski tiks parādīti ekrānā. Elementi, kas ir paslēpti (piemēram, izmantojot display: none;), nav iekļauti Renderēšanas kokā. Renderēšanas koks attēlo to, ko lietotājs faktiski redzēs ekrānā; tā ir DOM apgriezta versija, kas ietver tikai tos elementus, kas ir redzami un stilizēti.
Renderēšanas koks attēlo lapas galīgo vizuālo struktūru, apvienojot saturu (DOM) un stilu (CSSOM). Šis solis ir ļoti svarīgs, jo tas sagatavo pamatu faktiskajam renderēšanas procesam.
4. Izkārtojums
Izkārtojuma fāze ietver katra elementa precīzas pozīcijas un izmēra aprēķināšanu Renderēšanas kokā. Šis process ir pazīstams arī kā "reflow". Pārlūkprogramma nosaka, kur katram elementam jāatrodas ekrānā un cik daudz vietas tam jāaizņem. Izkārtojuma fāzi lielā mērā ietekmē elementiem piemērotie CSS stili. Faktori, piemēram, atstarpes, iekšējās atstarpes, platums, augstums un pozicionēšana, spēlē lomu izkārtojuma aprēķinos. Šī fāze ir aprēķinu intensīva, īpaši sarežģītiem izkārtojumiem.
Izkārtojums ir kritisks solis CRP, jo tas nosaka elementu telpisko izvietojumu lapā. Efektīvs izkārtojuma process ir būtisks vienmērīgai un atsaucīgai lietotāja pieredzei. DOM vai CSSOM izmaiņas var izraisīt atkārtotu izkārtojumu, kas var būt dārgs veiktspējas ziņā.
5. Krāsošana
Pēdējais solis ir Krāsošanas fāze, kurā pārlūkprogramma pārveido Renderēšanas koku par reāliem pikseļiem ekrānā. Tas ietver elementu rasterizāciju un norādīto stilu, krāsu un faktūru piemērošanu. Krāsošanas process ir tas, kas galu galā padara tīmekļa lapu redzamu lietotājam. Krāsošana ir vēl viens aprēķinu intensīvs process, īpaši sarežģītai grafikai un animācijām.
Pēc krāsošanas fāzes lietotājs redz renderēto tīmekļa lapu. Jebkuras turpmākas DOM vai CSSOM izmaiņas var izraisīt pārkrāsošanu, kas atjaunina vizuālo attēlojumu ekrānā. Nevajadzīgu pārkrāsojumu samazināšana ir ļoti svarīga, lai uzturētu vienmērīgu un atsaucīgu lietotāja saskarni.
Kritiskā renderēšanas ceļa optimizācija
Tagad, kad mēs saprotam Kritisko renderēšanas ceļu, izpētīsim dažas metodes tā optimizācijai.
1. Samaziniet kritisko resursu skaitu
Jo mazāk kritisko resursu (CSS un JavaScript failu) pārlūkprogrammai ir jālejupielādē un jāparsē, jo ātrāk lapa tiks renderēta. Lūk, kā samazināt kritiskos resursus:
- Atlikt nekritisku JavaScript: Izmantojiet
defervaiasyncatribūtus uz<script>atzīmēm, lai neļautu tām bloķēt DOM konstrukciju. - Iekļaujiet kritisku CSS: Identificējiet CSS noteikumus, kas ir būtiski satura renderēšanai virs lūzuma līnijas, un iekļaujiet tos tieši HTML dokumenta
<head>daļā. Tas novērš nepieciešamību pārlūkprogrammai lejupielādēt ārēju CSS failu sākotnējai renderēšanai. - Minificējiet CSS un JavaScript: Samaziniet CSS un JavaScript failu lielumu, noņemot nevajadzīgus simbolus (tukšumus, komentārus utt.).
- Apvienojiet CSS un JavaScript failus: Samaziniet HTTP pieprasījumu skaitu, apvienojot vairākus CSS un JavaScript failus vienā failā. Tomēr ar HTTP/2 apvienošanas priekšrocības ir mazāk izteiktas uzlaboto multipleksēšanas iespēju dēļ.
- Noņemiet neizmantoto CSS: Pastāv rīki, kas analizē jūsu CSS un identificē noteikumus, kas nekad netiek izmantoti. Šo noteikumu noņemšana samazina CSSOM lielumu.
Piemērs (JavaScript atlikšana):
<script src="script.js" defer></script>
defer atribūts norāda pārlūkprogrammai lejupielādēt skriptu, nebloķējot DOM konstrukciju. Skripts tiks izpildīts pēc tam, kad DOM būs pilnībā parsēts.
Piemērs (Kritiska CSS iekļaušana):
<head>
<style>
/* Kritisks CSS saturam virs lūzuma līnijas */
body { font-family: sans-serif; }
h1 { color: black; }
</style>
<link rel="stylesheet" href="style.css">
</head>
Šajā piemērā CSS noteikumi body un h1 elementiem ir iekļauti <head> daļā. Tas nodrošina, ka pārlūkprogramma var ātri renderēt saturu virs lūzuma līnijas, pat pirms ir lejupielādēta ārējā stila lapa (style.css).
2. Optimizējiet CSS piegādi
Veids, kā jūs piegādājat savu CSS, var būtiski ietekmēt CRP. Apsveriet šīs optimizācijas metodes:
- Media Queries: Izmantojiet media queries, lai piemērotu CSS tikai noteiktām ierīcēm vai ekrāna izmēriem. Tas neļauj pārlūkprogrammai lejupielādēt nevajadzīgu CSS.
- Drukāšanas stila lapas: Atdaliet savus drukas stilus atsevišķā stila lapā un izmantojiet media query, lai to piemērotu tikai drukājot. Tas neļauj drukas stiliem bloķēt renderēšanu ekrānā.
- Nosacīta ielāde: Ielādējiet CSS failus nosacīti, pamatojoties uz pārlūkprogrammas funkcijām vai lietotāja preferencēm. To var panākt, izmantojot JavaScript vai servera puses loģiku.
Piemērs (Media Queries):
<link rel="stylesheet" href="style.css" media="screen">
<link rel="stylesheet" href="print.css" media="print">
Šajā piemērā style.css tiek piemērots tikai ekrāniem, savukārt print.css tiek piemērots tikai drukājot.
3. Optimizējiet JavaScript izpildi
JavaScript var būtiski ietekmēt CRP, īpaši, ja tas modificē DOM vai CSSOM. Lūk, kā optimizēt JavaScript izpildi:
- Atlikt vai Async JavaScript: Kā minēts iepriekš, izmantojiet
defervaiasyncatribūtus, lai neļautu JavaScript bloķēt DOM konstrukciju. - Optimizējiet JavaScript kodu: Rakstiet efektīvu JavaScript kodu, kas samazina DOM manipulācijas un aprēķinus.
- Slinka JavaScript ielāde: Ielādējiet JavaScript tikai tad, kad tas ir nepieciešams. Piemēram, varat slinki ielādēt JavaScript elementiem, kas atrodas zem lūzuma līnijas.
- Web Workers: Pārvietojiet aprēķinu intensīvus JavaScript uzdevumus uz Web Workers, lai neļautu tiem bloķēt galveno pavedienu.
Piemērs (Async JavaScript):
<script src="analytics.js" async></script>
async atribūts norāda pārlūkprogrammai lejupielādēt skriptu asinhroni un izpildīt to, tiklīdz tas ir pieejams, nebloķējot DOM konstrukciju. Atšķirībā no defer, skripti, kas ielādēti ar async, var tikt izpildīti citā secībā, nekā tie parādās HTML.
4. Optimizējiet DOM
Liels un sarežģīts DOM var palēnināt renderēšanas procesu. Lūk, kā optimizēt DOM:
- Samaziniet DOM lielumu: Saglabājiet DOM pēc iespējas mazāku, noņemot nevajadzīgus elementus un atribūtus.
- Izvairieties no dziļiem DOM kokiem: Izvairieties no dziļi ligzdotu DOM struktūru izveides, jo tās var apgrūtināt pārlūkprogrammai DOM šķērsošanu.
- Izmantojiet semantisko HTML: Izmantojiet semantiskus HTML elementus (piemēram,
<article>,<nav>,<aside>), lai nodrošinātu struktūru un nozīmi savam HTML dokumentam. Tas var palīdzēt pārlūkprogrammai efektīvāk renderēt lapu.
5. Samaziniet izkārtojuma trīšanu
Izkārtojuma trīšana notiek, kad JavaScript atkārtoti lasa un raksta DOM, liekot pārlūkprogrammai veikt vairākus izkārtojumus un krāsojumus. Tas var būtiski pasliktināt veiktspēju. Lai izvairītos no izkārtojuma trīšanas:
- Apvienojiet DOM izmaiņas: Grupējiet DOM izmaiņas kopā un piemērojiet tās vienā partijā. Tas samazina izkārtojumu un krāsojumu skaitu.
- Izvairieties lasīt izkārtojuma rekvizītus pirms rakstīšanas: Izvairieties lasīt izkārtojuma rekvizītus (piemēram,
offsetWidth,offsetHeight) pirms rakstīšanas DOM, jo tas var piespiest pārlūkprogrammu veikt izkārtojumu. - Izmantojiet CSS transformācijas un animācijas: Izmantojiet CSS transformācijas un animācijas JavaScript bāzes animāciju vietā, jo tās parasti ir efektīvākas. Transformācijas un animācijas bieži izmanto GPU, kas ir optimizēts šāda veida darbībām.
6. Izmantojiet pārlūkprogrammas kešatmiņu
Pārlūkprogrammas kešatmiņa ļauj pārlūkprogrammai lokāli saglabāt resursus (piemēram, CSS, JavaScript, attēlus), lai tie nebūtu jālejupielādē atkārtoti turpmākos apmeklējumos. Konfigurējiet savu serveri, lai iestatītu atbilstošas kešatmiņas galvenes jūsu resursiem.
Piemērs (Kešatmiņas galvenes):
Cache-Control: public, max-age=31536000
Šī kešatmiņas galvene norāda pārlūkprogrammai kešatmiņā saglabāt resursu uz vienu gadu (31536000 sekundes). Content Delivery Network (CDN) izmantošana var arī ievērojami uzlabot kešatmiņas veiktspēju, jo tā izplata jūsu saturu vairākos serveros visā pasaulē, ļaujot lietotājiem lejupielādēt resursus no servera, kas ģeogrāfiski atrodas tuvāk tiem.
Rīki kritiskā renderēšanas ceļa analīzei
Vairāki rīki var palīdzēt analizēt Kritisko renderēšanas ceļu un identificēt veiktspējas vājās vietas:
- Chrome DevTools: Chrome DevTools nodrošina bagātīgu informāciju par renderēšanas procesu, ieskaitot katra soļa laiku CRP. Izmantojiet Performance paneli, lai ierakstītu lapas ielādes laika skalu un identificētu optimizācijas jomas. Coverage cilne palīdz identificēt neizmantoto CSS un JavaScript.
- WebPageTest: WebPageTest ir populārs tiešsaistes rīks, kas nodrošina detalizētus veiktspējas pārskatus, ieskaitot ūdenskrituma diagrammu, kas vizualizē resursu ielādi.
- Lighthouse: Lighthouse ir atvērtā koda, automatizēts rīks tīmekļa lapu kvalitātes uzlabošanai. Tam ir auditi veiktspējai, pieejamībai, progresīvām tīmekļa lietotnēm, SEO un citam. Varat to palaist Chrome DevTools, no komandrindas vai kā Node moduli.
Piemērs (Chrome DevTools izmantošana):
- Atveriet Chrome DevTools (ar peles labo pogu noklikšķiniet uz lapas un atlasiet "Inspect").
- Dodieties uz paneli "Performance".
- Noklikšķiniet uz ierakstīšanas pogas (apļa ikonas) un atkārtoti ielādējiet lapu.
- Pārtrauciet ierakstīšanu pēc tam, kad lapa ir pabeigusi ielādi.
- Analizējiet laika skalu, lai identificētu veiktspējas vājās vietas. Pievērsiet īpašu uzmanību sadaļām "Loading", "Scripting", "Rendering" un "Painting".
Reālās pasaules piemēri un gadījumu izpētes
Apskatīsim dažus reālās pasaules piemērus, kā kritiskā renderēšanas ceļa optimizācija var uzlabot vietnes veiktspēju:- 1. piemērs: E-komercijas vietne: E-komercijas vietne optimizēja savu CRP, iekļaujot kritisku CSS, atliekot nekritisku JavaScript un optimizējot savus attēlus. Rezultātā lapas ielādes laiks samazinājās par 40%, un konversijas rādītāji palielinājās par 20%.
- 2. piemērs: Ziņu vietne: Ziņu vietne uzlaboja savu CRP, samazinot sava DOM lielumu, optimizējot savus CSS selektorus un izmantojot pārlūkprogrammas kešatmiņu. Tas izraisīja atteikumu līmeņa samazināšanos par 30% un reklāmu ieņēmumu palielināšanos par 15%.
- 3. piemērs: Globāla ceļojumu platforma: Globāla ceļojumu platforma, kas apkalpo lietotājus visā pasaulē, panāca ievērojamus uzlabojumus, ieviešot CDN un optimizējot attēlus dažādiem ierīču veidiem un tīkla apstākļiem. Viņi arī izmantoja service workers, lai kešatmiņā saglabātu bieži piekļūtos datus, nodrošinot piekļuvi bezsaistē un ātrāku turpmāku ielādi. Tas nodrošināja konsekventāku lietotāja pieredzi dažādos reģionos un interneta ātrumos.
Globāli apsvērumi
Optimizējot CRP, ir svarīgi ņemt vērā globālo kontekstu. Lietotājiem dažādās pasaules daļās var būt atšķirīgs interneta ātrums, ierīču iespējas un tīkla apstākļi. Šeit ir daži globāli apsvērumi:
- Tīkla latentums: Tīkla latentums var būtiski ietekmēt lapas ielādes laiku, īpaši lietotājiem attālos apgabalos vai ar lēnu interneta savienojumu. Izmantojiet CDN, lai izplatītu savu saturu tuvāk saviem lietotājiem un samazinātu latentumu.
- Ierīču iespējas: Optimizējiet savu vietni dažādām ierīču iespējām, piemēram, mobilajām ierīcēm, planšetdatoriem un galddatoriem. Izmantojiet atsaucīgas dizaina metodes, lai pielāgotu savu vietni dažādiem ekrāna izmēriem un izšķirtspējām.
- Tīkla apstākļi: Apsveriet dažādus tīkla apstākļus, ar kādiem lietotāji var saskarties, piemēram, 2G, 3G un 4G. Izmantojiet tādas metodes kā adaptīva attēlu ielāde un datu saspiešana, lai optimizētu savu vietni lēniem tīkla savienojumiem.
- Internacionalizācija (i18n): Strādājot ar daudzvalodu vietnēm, nodrošiniet, lai jūsu CSS un JavaScript būtu pareizi internacionalizēti, lai apstrādātu dažādas rakstzīmju kopas un teksta virzienus.
- Pieejamība (a11y): Optimizējiet savu vietni pieejamībai, lai nodrošinātu, ka to var izmantot cilvēki ar invaliditāti. Tas ietver alternatīva teksta nodrošināšanu attēliem, semantiskā HTML izmantošanu un nodrošināšanu, ka jūsu vietne ir pieejama, izmantojot tastatūru.
Secinājums
Kritiskā renderēšanas ceļa optimizācija ir būtiska, lai nodrošinātu ātru un saistošu lietotāja pieredzi. Samazinot kritiskos resursus, optimizējot CSS piegādi, optimizējot JavaScript izpildi, optimizējot DOM, samazinot izkārtojuma trīšanu un izmantojot pārlūkprogrammas kešatmiņu, jūs varat ievērojami uzlabot savas vietnes veiktspēju. Atcerieties izmantot pieejamos rīkus, lai analizētu savu CRP un identificētu optimizācijas jomas. Veicot šīs darbības, jūs varat nodrošināt, ka jūsu vietne ielādējas ātri un nodrošina pozitīvu pieredzi lietotājiem visā pasaulē. Internets kļūst arvien globālāks; ātra un pieejama vietne vairs nav tikai labākā prakse, bet gan nepieciešamība, lai sasniegtu daudzveidīgu auditoriju.