Асинхронная загрузка JavaScript-ресурсов: глобальное руководство по оптимизации производительности

В современном быстро меняющемся цифровом мире производительность веб-сайта имеет первостепенное значение. Пользователи ожидают мгновенного доступа к информации, а медленно загружающиеся веб-сайты могут привести к разочарованию, отказу и, в конечном счете, к упущенным возможностям. JavaScript, хотя и важен для современной веб-разработки, часто может быть узким местом, если с ним неправильно обращаться. Одним из наиболее эффективных методов повышения производительности является асинхронная загрузка ресурсов. В этом руководстве подробно рассматривается асинхронная загрузка JavaScript-ресурсов, приводятся практические примеры и соображения для глобальной аудитории.

Почему важна асинхронная загрузка ресурсов

Когда браузер встречает тег <script> в HTML-документе, он обычно приостанавливает разбор HTML для загрузки и выполнения скрипта. Такое синхронное поведение может значительно задержать рендеринг страницы, особенно если скрипт большой или размещен на медленном сервере. Асинхронная загрузка позволяет браузеру продолжать разбор HTML, пока скрипт загружается в фоновом режиме, что приводит к более быстрой начальной загрузке страницы и улучшению пользовательского опыта. Для пользователей во всем мире, особенно тех, у кого более медленное или менее надежное интернет-соединение, преимущества асинхронной загрузки еще более выражены.

Атрибуты async и defer

HTML5 представил атрибуты async и defer для тега <script>, предоставляя разработчикам больше контроля над тем, как загружаются и выполняются скрипты.

Атрибут async

Атрибут async указывает браузеру загружать скрипт асинхронно, не блокируя разбор HTML. После загрузки скрипта он будет выполнен, как только будет готов, потенциально прерывая разбор HTML. Порядок выполнения для async скриптов не гарантируется, что делает его подходящим для независимых скриптов, которые не зависят друг от друга.

Пример:

            <script src="script.js" async></script>
            

              
                Copy
              
            
          

Случаи использования:

• Скрипты отслеживания аналитики (например, Google Analytics)
• Виджеты социальных сетей
• Скрипты, которые улучшают страницу, но не являются критическими для начального рендеринга

Атрибут defer

Атрибут defer также загружает скрипт асинхронно, не блокируя разбор HTML. Однако, в отличие от async, defer скрипты гарантированно выполняются в том порядке, в котором они появляются в HTML-документе, и они будут выполняться только после завершения разбора HTML. Это делает его подходящим для скриптов, которые зависят от полной конструкции DOM или зависят от других скриптов.

Пример:

            <script src="script.js" defer></script>
            

              
                Copy
              
            
          

Случаи использования:

• Скрипты, которые манипулируют DOM (например, библиотеки, такие как jQuery)
• Скрипты, которые зависят от других скриптов
• Любой скрипт, которому необходимо, чтобы DOM был полностью загружен перед выполнением

Выбор между async и defer

Выбор между async и defer зависит от конкретных требований ваших скриптов. Вот простое руководство:

• Используйте async для независимых скриптов, которые не зависят друг от друга или от DOM.
• Используйте defer для скриптов, которые зависят от DOM или других скриптов и должны выполняться в определенном порядке.

Если вы не уверены, defer обычно является более безопасным вариантом, поскольку он гарантирует, что скрипты выполняются в правильном порядке и после того, как DOM готов.

Динамическая загрузка скриптов

Другим методом асинхронной загрузки ресурсов является динамическая загрузка скриптов, которая включает создание и вставку элементов <script> в DOM с помощью JavaScript. Этот подход обеспечивает больший контроль над тем, когда и как загружаются скрипты.

Пример:

            function loadScript(url, callback) {
 const script = document.createElement('script');
 script.src = url;
 script.async = true; // Ensure asynchronous loading

 script.onload = function() {
 if (callback) {
 callback();
 }
 };

 script.onerror = function() {
 console.error('Failed to load script: ' + url);
 };

 document.head.appendChild(script);
}

// Usage:
loadScript('script.js', function() {
 console.log('Script loaded successfully!');
});

            

              
                Copy
              
            
          

Преимущества динамической загрузки скриптов:

• Условная загрузка: Вы можете загружать скрипты на основе определенных условий (например, браузер пользователя, тип устройства, A/B-тестирование).
• Ленивая загрузка: Вы можете загружать скрипты только тогда, когда они необходимы, что еще больше улучшает время начальной загрузки страницы.
• Обработка ошибок: Вы можете легко обрабатывать ошибки загрузки скриптов и реализовывать механизмы резервного копирования.

Предварительная загрузка ресурсов

Предварительная загрузка - это метод, который позволяет браузеру загружать ресурсы (включая скрипты) раньше, чем они обычно были бы обнаружены. Это может значительно улучшить воспринимаемую производительность, поскольку ресурсы уже доступны, когда они необходимы.

Использование тега <link rel="preload">:

            <link rel="preload" href="script.js" as="script">
            

              
                Copy
              
            
          

Атрибут as указывает тип предварительно загружаемого ресурса (например, script, style, font). Это помогает браузеру расставить приоритеты для ресурса и применить правильные политики кэширования.

Предварительная загрузка с помощью JavaScript:

            function preload(url, as) {
 const link = document.createElement('link');
 link.rel = 'preload';
 link.href = url;
 link.as = as;
 document.head.appendChild(link);
}

// Usage:
preload('script.js', 'script');

            

              
                Copy
              
            
          

Когда использовать предварительную загрузку:

• Предварительно загрузите критические ресурсы, необходимые для начального рендеринга страницы.
• Предварительно загрузите ресурсы, которые, вероятно, будут использоваться вскоре после начальной загрузки страницы.
• Избегайте предварительной загрузки слишком большого количества ресурсов, так как это может негативно повлиять на производительность. Расставьте приоритеты для наиболее важных.

Предварительная выборка ресурсов

Предварительная выборка - это метод, который подсказывает браузеру, что ресурс может потребоваться в будущем, например, на последующей странице. Затем браузер может загрузить ресурс в фоновом режиме, пока пользователь все еще находится на текущей странице, что ускоряет навигацию.

Использование тега <link rel="prefetch">:

            <link rel="prefetch" href="next-page-script.js" as="script">
            

              
                Copy
              
            
          

Атрибут as не является обязательным для предварительной выборки, но рекомендуется включить его, чтобы помочь браузеру расставить приоритеты для ресурса и применить правильные политики кэширования.

Когда использовать предварительную выборку:

• Предварительно выберите ресурсы, которые, вероятно, потребуются на следующей странице, которую, вероятно, посетит пользователь.
• Предварительно выберите ресурсы, которые не являются критическими для текущей страницы, но важны для плавного перехода на следующую страницу.
• Помните о потреблении полосы пропускания при использовании предварительной выборки, особенно для пользователей с ограниченными тарифными планами.

Разделение кода

Разделение кода - это метод, который включает разбиение вашего JavaScript-кода на более мелкие части или модули, которые можно загружать по запросу. Это может значительно уменьшить начальный размер загрузки вашего JavaScript и улучшить время загрузки страницы. Современные сборщики JavaScript, такие как Webpack, Parcel и Rollup, упрощают реализацию разделения кода.

Преимущества разделения кода:

• Уменьшенный начальный размер загрузки: Пользователи загружают только тот код, который им нужен для начальной загрузки страницы.
• Улучшенная возможность кэширования: Меньшие фрагменты кода можно кэшировать более эффективно.
• Более быстрое время загрузки страницы: Браузеру нужно меньше JavaScript для загрузки и разбора, что приводит к более быстрой начальной загрузке страницы.

Соображения для глобальной аудитории

При оптимизации производительности веб-сайта для глобальной аудитории важно учитывать такие факторы, как задержка сети, ограничения полосы пропускания и возможности устройства.

Сети доставки контента (CDN)

CDN - это географически распределенные сети серверов, которые кэшируют и доставляют контент пользователям из ближайшего местоположения сервера. Это может значительно уменьшить задержку сети и улучшить скорость загрузки, особенно для пользователей, которые находятся далеко от вашего исходного сервера. Использование CDN имеет решающее значение для обеспечения быстрой и надежной работы для пользователей по всему миру. Популярные провайдеры CDN включают Cloudflare, Akamai и Amazon CloudFront.

Пример: Представьте себе пользователя в Токио, Япония, получающего доступ к веб-сайту, размещенному на сервере в Нью-Йорке. Без CDN запрос пользователя должен был бы пройти через весь земной шар, что привело бы к значительной задержке. С CDN контент веб-сайта будет кэшироваться на сервере в Токио, что позволит пользователю получить к нему доступ намного быстрее.

Оптимизация изображений

Изображения часто являются основным фактором, влияющим на размер веб-сайта. Оптимизация изображений путем их сжатия, использования соответствующих форматов (например, WebP) и изменения их размера до правильных размеров может значительно сократить время загрузки. Рассмотрите возможность использования адаптивных изображений (элемент <picture> или атрибут srcset) для обслуживания изображений разных размеров в зависимости от устройства и размера экрана пользователя.

Пример: Использование такого инструмента, как ImageOptim или TinyPNG, для сжатия изображений может уменьшить размер их файла на 50% или более без значительной потери качества.

Минификация и сжатие Gzip

Минификация включает удаление ненужных символов (например, пробелов, комментариев) из вашего кода JavaScript и CSS, чтобы уменьшить размер файла. Сжатие Gzip сжимает ваши файлы перед их отправкой в браузер, что еще больше сокращает время загрузки. Большинство веб-серверов и CDN поддерживают сжатие Gzip.

Кэширование браузера

Используйте кэширование браузера для хранения статических активов (например, изображений, скриптов, таблиц стилей) в кэше браузера пользователя. Это позволяет браузеру получать эти активы из кэша при последующих посещениях, избегая необходимости загружать их снова. Настройте соответствующие заголовки кэша на своем веб-сервере, чтобы контролировать, как долго активы кэшируются.

Пример: Установка заголовка Cache-Control с длительным сроком действия (например, Cache-Control: max-age=31536000) указывает браузеру кэшировать актив в течение одного года.

Оптимизация для мобильных устройств

Оптимизируйте свой веб-сайт для мобильных устройств, используя адаптивный дизайн, оптимизируя изображения для экранов меньшего размера и сводя к минимуму использование JavaScript. Рассмотрите возможность использования подхода mobile-first, когда вы сначала разрабатываете для мобильных устройств, а затем постепенно улучшаете взаимодействие для экранов большего размера.

Тестирование и мониторинг

Регулярно тестируйте и отслеживайте производительность своего веб-сайта с помощью таких инструментов, как Google PageSpeed Insights, WebPageTest и Lighthouse. Эти инструменты предоставляют ценную информацию о производительности вашего веб-сайта и выявляют области для улучшения.

Глобальные тематические исследования и примеры

Давайте рассмотрим, как различные глобальные компании подходят к асинхронной загрузке JavaScript и веб-производительности:

• Alibaba (Китай): Использует обширное разделение кода и ленивую загрузку для обработки огромного количества JavaScript, необходимого для своей платформы электронной коммерции. Они широко используют CDN для обеспечения быстрой загрузки в Китае и Юго-Восточной Азии.
• Netflix (США): Использует предварительную загрузку и методы адаптивной потоковой передачи для обеспечения плавного воспроизведения видео даже при медленном соединении. Они динамически загружают JavaScript-модули в зависимости от устройства пользователя и условий сети.
• Spotify (Швеция): Сосредоточивается на оптимизации своего веб-плеера для сред с низкой пропускной способностью. Они используют комбинацию разделения кода, оптимизации изображений и кэширования браузера, чтобы минимизировать использование данных.
• OLX (Глобальный - присутствует в Индии, Бразилии, Нигерии и т. Д.): Отдает приоритет производительности мобильных устройств из-за распространенности мобильного доступа в Интернет на своих ключевых рынках. Они используют Accelerated Mobile Pages (AMP) для обеспечения быстрой и легкой работы на мобильных устройствах.

Заключение

Асинхронная загрузка JavaScript-ресурсов - это важный метод оптимизации производительности веб-сайта и обеспечения лучшего пользовательского опыта для глобальной аудитории. Используя атрибуты async и defer, динамическую загрузку скриптов, предварительную загрузку, предварительную выборку и разделение кода, вы можете значительно улучшить скорость и отзывчивость своего веб-сайта. Не забывайте учитывать такие факторы, как задержка сети, ограничения полосы пропускания и возможности устройства при оптимизации для глобальной аудитории, а также используйте такие инструменты, как CDN, оптимизация изображений и кэширование браузера, чтобы еще больше повысить производительность. Регулярно тестируйте и отслеживайте производительность своего веб-сайта, чтобы выявить области для улучшения и убедиться, что вы предоставляете наилучший возможный опыт своим пользователям, независимо от того, где они находятся.