JavaScript veiktspējas testēšanas ietvars: etalona komplekta izstrāde

Mūsdienu straujajā digitālajā pasaulē tīmekļa lietojumprogrammu veiktspēja ir vissvarīgākā. Lietotāji sagaida atsaucīgu un saistošu pieredzi, un lēni ielādējamas lietojumprogrammas var izraisīt vilšanos, atteikšanos un galu galā negatīvu ietekmi uz uzņēmējdarbības rezultātiem. JavaScript, kas ir dominējošā valoda priekšgala izstrādē un arvien svarīgāka fona izstrādē ar Node.js, spēlē būtisku lomu tīmekļa lietojumprogrammu veiktspējā. Tāpēc stingra JavaScript veiktspējas testēšana ir būtiska, lai identificētu šaurās vietas, optimizētu kodu un nodrošinātu vienmērīgu lietotāja pieredzi.

Šis visaptverošais ceļvedis iedziļinās JavaScript veiktspējas testēšanas ietvaru un etalona komplekta izstrādes pasaulē. Mēs izpētīsim dažādus ietvarus, metodoloģijas un labāko praksi, lai palīdzētu jums izveidot efektīvus etalona komplektus, analizēt veiktspējas metrikas un galu galā optimizēt savu JavaScript kodu optimālai veiktspējai.

Kāpēc veiktspējas testēšana ir svarīga JavaScript

Veiktspējas testēšana ir ne tikai par to, lai izmērītu, cik ātri darbojas jūsu kods; tas ir par to, lai saprastu, kā jūsu kods darbojas dažādos apstākļos, un identificētu iespējamās problēmas, pirms tās ietekmē lietotājus. Lūk, kāpēc tas ir tik svarīgi:

• Uzlabota lietotāja pieredze: Ātrāks ielādes laiks un vienmērīgāka mijiedarbība nodrošina labāku lietotāja pieredzi, palielinot lietotāju apmierinātību un iesaisti.
• Uzlaboti konversijas rādītāji: Pētījumi ir parādījuši tiešu saistību starp lapas ielādes laiku un konversijas rādītājiem. Ātrākas tīmekļa vietnes nodrošina vairāk pārdošanas un ieņēmumu.
• Samazinātas infrastruktūras izmaksas: JavaScript koda optimizācija var samazināt servera slodzi, samazinot infrastruktūras izmaksas un uzlabojot mērogojamību.
• Agrīna veiktspējas šauro vietu noteikšana: Veiktspējas testēšana palīdz noteikt iespējamās šaurās vietas jūsu kodā jau izstrādes ciklā, ļaujot tās atrisināt, pirms tās kļūst par nopietnām problēmām.
• Mērogojamības nodrošināšana: Veiktspējas testēšana palīdz nodrošināt, ka jūsu lietojumprogramma var apstrādāt arvien lielāku trafiku un datu apjomus bez veiktspējas pasliktināšanās.

JavaScript veiktspējas metrikas izpratne

Pirms iedziļināšanās etalona komplekta izstrādē ir ļoti svarīgi izprast galvenās veiktspējas metrikas, kas ir svarīgas JavaScript lietojumprogrammām. Šīs metrikas sniedz ieskatu dažādos veiktspējas aspektos un palīdz identificēt optimizācijas jomas.

Galvenās veiktspējas metrikas:

• Pirmais baits (TTFB): Laiks, kas nepieciešams pārlūkprogrammai, lai saņemtu pirmo datu baitu no servera. Zemāks TTFB norāda uz ātrāku servera atbildes laiku.
• Pirmais saturiskais zīmējums (FCP): Laiks, kas nepieciešams pārlūkprogrammai, lai atveidotu pirmo satura daļu no DOM. Tas sniedz lietotājam sākotnēju vizuālu norādi, ka lapa tiek ielādēta.
• Lielākais saturiskais zīmējums (LCP): Laiks, kas nepieciešams pārlūkprogrammai, lai atveidotu lielāko satura elementu lapā. Šī metrika ir labs uztvertā ielādes ātruma rādītājs.
• Pirmais ievades aizkavējums (FID): Laiks, kas nepieciešams pārlūkprogrammai, lai reaģētu uz lietotāja pirmo mijiedarbību (piemēram, noklikšķinot uz pogas vai rakstot veidlapas laukā). Zemāks FID norāda uz atsaucīgāku lietojumprogrammu.
• Kumulatīvā izkārtojuma maiņa (CLS): Mēra lapas vizuālo stabilitāti. Zemāks CLS norāda uz stabilāku un paredzamāku lietotāja pieredzi.
• Kopējais bloķēšanas laiks (TBT): Mēra kopējo laiku, kad galvenais pavediens ir bloķēts ar gariem uzdevumiem, neļaujot pārlūkprogrammai reaģēt uz lietotāja ievadi.
• Kadri sekundē (FPS): Animāciju un pāreju vienmērīguma mērs. Augstāks FPS norāda uz vienmērīgāku lietotāja pieredzi.
• Atmiņas izmantošana: JavaScript lietojumprogrammas izmantotās atmiņas apjoms. Pārmērīga atmiņas izmantošana var izraisīt veiktspējas problēmas un avārijas.
• CPU izmantošana: JavaScript lietojumprogrammas izmantoto CPU resursu procentuālais daudzums. Augsta CPU izmantošana var ietekmēt veiktspēju un akumulatora darbības laiku.

JavaScript veiktspējas testēšanas ietvari: visaptverošs pārskats

Ir pieejami vairāki JavaScript veiktspējas testēšanas ietvari, un katram no tiem ir savas priekšrocības un trūkumi. Pareizā ietvara izvēle ir atkarīga no jūsu īpašajām vajadzībām un prasībām. Šeit ir dažu populāru iespēju pārskats:

Benchmark.js

Benchmark.js ir plaši izmantota un ļoti vērtēta JavaScript etalonu bibliotēka. Tā nodrošina vienkāršu un uzticamu veidu, kā izmērīt JavaScript koda fragmentu izpildes laiku. Tās galvenās funkcijas ietver:

• Precīza etalonu izstrāde: Izmanto statistiski nozīmīgas metodes, lai nodrošinātu precīzus un uzticamus rezultātus.
• Vairākas vides: Atbalsta etalonu izstrādi dažādās vidēs, tostarp pārlūkprogrammās, Node.js un tīmekļa darbiniekos.
• Plašs ziņojums: Nodrošina detalizētus ziņojumus ar statistiku, piemēram, vidējo, standarta novirzi un kļūdas robežu.
• Viegli lietot: Vienkāršs un intuitīvs API etalonu izstrādei un palaišanai.

Piemērs:

            // Example using Benchmark.js
var Benchmark = require('benchmark');

var suite = new Benchmark.Suite;

// add tests
suite.add('String#concat', function() {
  'hello' + ' world';
})
.add('Array#join', function() {
  ['hello', ' world'].join('');
})
// add listeners
.on('cycle', function(event) {
  console.log(String(event.target));
})
.on('complete', function() {
  console.log('Fastest is ' + this.filter('fastest').map('name'));
})
// run async
.run({ 'async': true });
            

              
                Copy
              
            
          

Jasmine

Jasmine ir uzvedības virzītas izstrādes (BDD) ietvars JavaScript koda testēšanai. Lai gan Jasmine galvenokārt tiek izmantota vienības testēšanai, to var izmantot arī veiktspējas testēšanai, mērot konkrētu funkciju vai koda bloku izpildes laiku. Tās galvenās funkcijas ietver:

• BDD sintakse: Izmanto skaidru un kodolīgu BDD sintaksi, kas padara testus viegli lasāmus un saprotamus.
• Saskaņotāji: Nodrošina bagātīgu saskaņotāju komplektu paredzamo rezultātu apgalvošanai.
• Spiegi: Ļauj spiest uz funkciju zvaniem un izsekot to izpildei.
• Asinhrona testēšana: Atbalsta asinhronu testēšanu ar pabeigtām atzvanām.

Piemērs:

            // Example using Jasmine
describe('String concatenation performance', function() {
  it('should be faster with + operator', function(done) {
    var startTime = performance.now();
    for (let i = 0; i < 100000; i++) {
      'hello' + ' world';
    }
    var endTime = performance.now();
    var plusTime = endTime - startTime;

    startTime = performance.now();
    for (let i = 0; i < 100000; i++) {
      ['hello', ' world'].join('');
    }
    endTime = performance.now();
    var joinTime = endTime - startTime;

    expect(plusTime).toBeLessThan(joinTime);
    done();
  });
});
            

              
                Copy
              
            
          

Mocha

Mocha ir vēl viens populārs JavaScript testēšanas ietvars, kas atbalsta gan BDD, gan TDD (testēšanas virzītas izstrādes) stilus. Tāpat kā Jasmine, Mocha var izmantot veiktspējas testēšanai, mērot koda bloku izpildes laiku. Tās galvenās funkcijas ietver:

• Elastīgs: Atbalsta dažādas apgalvojumu bibliotēkas un reportierus.
• Asinhrona testēšana: Atbalsta asinhronu testēšanu ar pabeigtām atzvanām vai Solījumiem.
• Starpprogrammatūras atbalsts: Ļauj pievienot starpprogrammatūru, lai modificētu testu darbību.
• Plašs spraudņu ekosistēma: Bagāta spraudņu ekosistēma, lai paplašinātu Mocha funkcionalitāti.

Piemērs:

            // Example using Mocha
describe('String concatenation performance', function() {
  it('should be faster with + operator', function(done) {
    var startTime = performance.now();
    for (let i = 0; i < 100000; i++) {
      'hello' + ' world';
    }
    var endTime = performance.now();
    var plusTime = endTime - startTime;

    startTime = performance.now();
    for (let i = 0; i < 100000; i++) {
      ['hello', ' world'].join('');
    }
    endTime = performance.now();
    var joinTime = endTime - startTime;

    expect(plusTime).to.be.lessThan(joinTime);
    done();
  });
});
            

              
                Copy
              
            
          

WebdriverIO

WebdriverIO ir jaudīgs automatizācijas ietvars tīmekļa lietojumprogrammu testēšanai. Tas ļauj kontrolēt pārlūkprogrammas un simulēt lietotāju mijiedarbību, padarot to piemērotu pilnīgai veiktspējas testēšanai. Tās galvenās funkcijas ietver:

• Pārlūkprogrammas saderība: Atbalsta testēšanu dažādās pārlūkprogrammās, tostarp Chrome, Firefox, Safari un Edge.
• Mobilā testēšana: Atbalsta mobilo lietojumprogrammu testēšanu operētājsistēmās iOS un Android.
• Asinhronās komandas: Izmanto asinhronas komandas efektīvai un uzticamai testēšanai.
• Paplašināms: Ļoti paplašināms ar pielāgotām komandām un spraudņiem.

Piemērs:

            // Example using WebdriverIO
describe('Performance test', () => {
  it('should load the page within a certain time', async () => {
    const startTime = new Date().getTime()
    await browser.url('https://www.example.com')
    const endTime = new Date().getTime()
    const loadTime = endTime - startTime
    console.log(`Page load time: ${loadTime}ms`)
    expect(loadTime).toBeLessThan(2000) // Expect load time to be less than 2 seconds
  })
})
            

              
                Copy
              
            
          

Lighthouse

Lighthouse ir atvērtā koda, automatizēts rīks tīmekļa lapu kvalitātes uzlabošanai. Tam ir auditi veiktspējai, pieejamībai, progresīvajām tīmekļa lietotnēm, SEO un citam. To var palaist Chrome DevTools, no komandrindas vai kā Node moduļa. Jūs norādāt Lighthouse URL adresi, ko auditēt, tas veic virkni auditu attiecībā pret lapu un pēc tam ģenerē ziņojumu par to, cik labi lapa ir paveikusi. No turienes izmantojiet neveiksmīgos auditus kā rādītājus par to, kā uzlabot lapu. Lai gan tas nav strikti veiktspējas testēšanas *ietvars*, tas ir nenovērtējams tīmekļa veiktspējas mērīšanai.

Lighthouse sniedz vērtīgu ieskatu tādās jomās kā:

• Veiktspēja: Identificē veiktspējas šaurās vietas un sniedz ieteikumus optimizācijai.
• Pieejamība: Pārbauda pieejamības problēmas un sniedz norādījumus par to, kā uzlabot pieejamību.
• Labākā prakse: Pārbauda atbilstību tīmekļa izstrādes labākajai praksei.
• SEO: Pārbauda ar SEO saistītās problēmas un sniedz ieteikumus uzlabojumiem.
• PWA: Audits lapu, lai pārbaudītu, vai tā atbilst PWA prasībām.

Stipra JavaScript etalona komplekta izstrāde

Stipra etalona komplekta izstrāde prasa rūpīgu plānošanu un izpildi. Šeit ir daži svarīgi apsvērumi:

1. Definējiet skaidrus mērķus

Pirms sākat rakstīt jebkādu kodu, definējiet skaidrus mērķus savam etalona komplektam. Kādus konkrētus veiktspējas aspektus jūs mēģināt izmērīt? Kādi ir jūsu veiktspējas mērķi? Skaidru mērķu noteikšana palīdzēs koncentrēt savus centienus un nodrošināt, ka jūsu etalona komplekts ir atbilstošs un efektīvs.

Piemērs:

Mērķis: izmērīt dažādu JavaScript kārtošanas algoritmu veiktspēju.

Veiktspējas mērķis: sasniegt kārtošanas laiku, kas ir mazāks par 100 ms masīvam ar 10 000 elementiem.

2. Izvēlieties pareizo ietvaru

Izvēlieties JavaScript veiktspējas testēšanas ietvaru, kas vislabāk atbilst jūsu vajadzībām. Apsveriet tādus faktorus kā lietošanas vienkāršība, precizitāte, ziņošanas iespējas un atbalsts dažādām vidēm. Benchmark.js ir laba izvēle mikroskalas īpašu koda fragmentu etalona izstrādei, savukārt WebdriverIO var būt piemērotāks pilnīgai tīmekļa lietojumprogrammu veiktspējas testēšanai.

3. Izveidojiet reālus testa gadījumus

Izstrādājiet testa gadījumus, kas precīzi atspoguļo reālās lietošanas scenārijus. Izmantojiet reālistiskus datu kopas un simulējiet lietotāju mijiedarbību, lai nodrošinātu, ka jūsu etaloni atspoguļo faktisko veiktspēju. Izvairieties no sintētisku vai mākslīgu testa gadījumu izmantošanas, kas var neprecīzi atspoguļot reālo veiktspēju.

Piemērs:

Tā vietā, lai izmantotu nejauši ģenerētu skaitļu masīvu, izmantojiet datu kopu, kas atspoguļo faktisko datu kopu, ko jūsu lietojumprogramma apstrādās.

4. Kontrolējiet ārējos faktorus

Samaziniet ārējo faktoru ietekmi uz etalona rezultātiem. Aizveriet nevajadzīgas lietojumprogrammas, atspējojiet pārlūkprogrammu paplašinājumus un pārliecinieties, ka jūsu testēšanas vide ir konsekventa. Palaižiet etalonus vairākas reizes un aprēķiniet rezultātu vidējo, lai samazinātu nejaušu variāciju ietekmi.

5. Izmantojiet statistisko analīzi

Izmantojiet statistisko analīzi, lai interpretētu savus etalona rezultātus. Aprēķiniet tādas metrikas kā vidējais, standarta novirze un kļūdas robeža, lai izprastu rezultātu mainīgumu. Izmantojiet statistiskos testus, lai noteiktu, vai atšķirības starp dažādām koda implementācijām ir statistiski nozīmīgas.

6. Automatizējiet savus etalonus

Automatizējiet savus etalonus, lai nodrošinātu, ka tie tiek palaisti regulāri un konsekventi. Integrējiet savus etalonus savā nepārtrauktās integrācijas (CI) cauruļvadā, lai automātiski atklātu veiktspējas regresijas. Izmantojiet ziņošanas rīku, lai laika gaitā izsekotu veiktspējas tendencēm.

7. Dokumentējiet savus etalonus

Rūpīgi dokumentējiet savu etalona komplektu. Paskaidrojiet savu etalonu mērķus, izmantotos testa gadījumus, testēšanas vidi un veikto statistisko analīzi. Tas palīdzēs citiem izprast jūsu etalonus un pareizi interpretēt rezultātus.

Labākā prakse JavaScript veiktspējas optimizācijai

Kad jums ir izveidots stabils etalona komplekts, varat to izmantot, lai identificētu veiktspējas šaurās vietas un optimizētu savu JavaScript kodu. Šeit ir dažas labākās prakses JavaScript veiktspējas optimizācijai:

• Samaziniet DOM manipulācijas: DOM manipulācijas ir dārgas darbības. Samaziniet DOM manipulāciju skaitu, apstrādājot atjauninājumus un izmantojot tādas metodes kā dokumentu fragmenti.
• Izmantojiet efektīvas datu struktūras: Izvēlieties savām vajadzībām piemērotas datu struktūras. Izmantojiet masīvus secīgiem datiem, objektus atslēgu-vērtību pāriem un komplektus unikālām vērtībām.
• Optimizējiet ciklus: Optimizējiet ciklus, samazinot iterāciju skaitu un izmantojot efektīvas cikla konstrukcijas. Izvairieties no mainīgo izveidošanas ciklu iekšpusē un izmantojiet kešatmiņu, lai saglabātu bieži piekļūtās vērtības.
• Atkārtojiet un aizkavējiet: Atkārtojiet un aizkavējiet notikumu apstrādātājus, lai samazinātu to izpildes reižu skaitu. Tas ir īpaši svarīgi tādiem notikumiem kā ritināšana un izmēru maiņa.
• Izmantojiet tīmekļa darbiniekus: Izmantojiet tīmekļa darbiniekus, lai pārvietotu skaitļošanas intensīvus uzdevumus ārpus galvenā pavediena. Tas novērsīs galvenā pavediena bloķēšanu un uzlabos jūsu lietojumprogrammas atsaucību.
• Optimizējiet attēlus: Optimizējiet attēlus, tos saspiežot un izmantojot atbilstošus failu formātus. Izmantojiet slinku ielādi, lai atliktu attēlu ielādi, līdz tie ir nepieciešami.
• Kešatmiņas aktīvi: Kešatmiņas statiskos aktīvus, piemēram, JavaScript failus, CSS failus un attēlus, lai samazinātu pieprasījumu skaitu serverim.
• Izmantojiet satura piegādes tīklu (CDN): Izmantojiet CDN, lai izplatītu savus statiskos aktīvus serveriem visā pasaulē. Tas samazinās latentumu un uzlabos ielādes laiku lietotājiem dažādās ģeogrāfiskās vietās.
• Profilējiet savu kodu: Izmantojiet profilēšanas rīkus, lai identificētu veiktspējas šaurās vietas savā kodā. Profilēšanas rīki var palīdzēt precīzi noteikt koda rindas, kas izraisa veiktspējas problēmas. Chrome DevTools un Node.js iebūvētais profilers ir ļoti noderīgi.

Internacionalizācija (i18n) un veiktspēja

Izstrādājot tīmekļa lietojumprogrammas globālai auditorijai, ir ļoti svarīgi apsvērt internacionalizācijas (i18n) ietekmi uz veiktspēju. Dažādu valodu failu, datumu un skaitļu formātu un rakstzīmju kodējumu ielāde un apstrāde var palielināt jūsu lietojumprogrammas papildu izmaksas. Šeit ir daži padomi i18n veiktspējas optimizēšanai:

• Slinks ielādes valodu faili: Ielādējiet tikai tos valodu failus, kas nepieciešami pašreizējā lietotāja lokalizācijai. Izmantojiet slinko ielādi, lai atliktu valodu failu ielādi, līdz tie faktiski ir nepieciešami.
• Optimizējiet lokalizācijas bibliotēkas: Izmantojiet efektīvas lokalizācijas bibliotēkas, kas ir optimizētas veiktspējai.
• Izmantojiet CDN valodu failiem: Izmantojiet CDN, lai izplatītu savus valodu failus serveriem visā pasaulē. Tas samazinās latentumu un uzlabos ielādes laiku lietotājiem dažādās ģeogrāfiskās vietās.
• Kešatmiņas lokalizētie dati: Kešatmiņas lokalizētos datus, lai samazinātu to iegūšanas un apstrādes reižu skaitu.

Reālie piemēri

Apskatīsim dažus reālus piemērus par to, kā JavaScript veiktspējas testēšana un optimizācija var uzlabot tīmekļa lietojumprogrammu veiktspēju:

• E-komercijas vietne: E-komercijas vietne optimizēja savu JavaScript kodu, samazinot DOM manipulācijas, optimizējot ciklus un izmantojot CDN statiskajiem aktīviem. Tā rezultātā lapas ielādes laiks samazinājās par 30% un konversijas rādītāji palielinājās par 15%.
• Sociālo mediju platforma: Sociālo mediju platforma optimizēja savu JavaScript kodu, izmantojot tīmekļa darbiniekus, lai pārvietotu skaitļošanas intensīvus uzdevumus ārpus galvenā pavediena. Tā rezultātā pirmais ievades aizkavējums (FID) samazinājās par 50% un lietotāja pieredze bija vienmērīgāka.
• Ziņu vietne: Ziņu vietne optimizēja savus attēlus, tos saspiežot un izmantojot slinko ielādi. Tā rezultātā lapas izmērs samazinājās par 40% un ielādes laiks bija ātrāks.

Secinājums

JavaScript veiktspējas testēšana un optimizācija ir būtiska ātri, atsaucīgi un saistoši tīmekļa lietojumprogrammu izstrādei. Izprotot galvenās veiktspējas metrikas, izmantojot pareizos veiktspējas testēšanas ietvarus, izstrādājot robustus etalona komplektus un ievērojot labāko praksi JavaScript optimizācijai, jūs varat ievērojami uzlabot savu lietojumprogrammu veiktspēju un nodrošināt labāku lietotāja pieredzi savai globālajai auditorijai. Atcerieties apsvērt internacionalizāciju un tās potenciālo ietekmi uz veiktspēju, izstrādājot lietojumprogrammas globālam lietotāju lokam.

Nepārtraukti uzraugiet un optimizējiet savu JavaScript kodu, lai nodrošinātu, ka jūsu lietojumprogrammas vienmēr darbojas vislabākajā veidā. Regulāri palaidiet savus etalona komplektus, analizējiet rezultātus un veiciet nepieciešamās izmaiņas savā kodā. Piešķirot prioritāti veiktspējai, jūs varat nodrošināt izcilu lietotāja pieredzi un sasniegt savus biznesa mērķus.