Tillämpning av prestandabudgetar för JavaScript: En omfattande guide för integrering i byggprocessen

I dagens landskap för webbutveckling är prestanda av yttersta vikt. Långsamma webbplatser leder till frustrerade användare, lägre konverteringsgrader och dålig ranking i sökmotorer. En prestandabudget för JavaScript är ett avgörande verktyg för att upprätthålla optimal webbplatshastighet och användarupplevelse. Det är en uppsättning gränser som sätts på olika aspekter av din front-end-kod, såsom filstorlek, antal HTTP-förfrågningar och exekveringstid. Den här artikeln guidar dig genom att integrera tillämpning av prestandabudgetar i din byggprocess, vilket säkerställer att din webbplats automatiskt håller sig inom dessa kritiska gränser.

Vad är en prestandabudget för JavaScript?

En prestandabudget för JavaScript definierar de godtagbara tröskelvärdena för viktiga prestandamått i din webbapplikation. Det är i grunden ett kontrakt med dina användare, som lovar en viss prestandanivå. Nyckeltal som ofta ingår i en prestandabudget är:

• First Contentful Paint (FCP): Tiden det tar för det första innehållet (text, bild) att visas på skärmen. Sikta på ett mål under 1 sekund.
• Largest Contentful Paint (LCP): Tiden det tar för det största innehållselementet (vanligtvis en bild eller video) att bli synligt. Sikta på ett mål under 2,5 sekunder.
• Time to Interactive (TTI): Tiden det tar för sidan att bli fullt interaktiv, vilket innebär att användaren på ett tillförlitligt sätt kan interagera med alla UI-element. Sikta på ett mål under 5 sekunder.
• Total Blocking Time (TBT): Mäter den totala tiden mellan First Contentful Paint och Time to Interactive då huvudtråden är blockerad tillräckligt länge för att förhindra respons på indata. Sikta på ett mål under 300 millisekunder.
• Cumulative Layout Shift (CLS): Mäter sidans visuella stabilitet genom att kvantifiera oväntade layoutförskjutningar. Sikta på en poäng under 0,1.
• Storlek på JavaScript-paket (Bundle): Den totala storleken på dina JavaScript-filer (efter minifiering och komprimering). Håll denna så liten som möjligt.
• Antal HTTP-förfrågningar: Det totala antalet förfrågningar som görs för att ladda din webbsida. Färre förfrågningar innebär generellt snabbare laddningstider.
• CPU-användning: Mängden processorkraft som används av ditt skript

Dessa mätvärden är nära besläktade med Googles Core Web Vitals, som är viktiga rankingfaktorer i sökmotoroptimering (SEO).

Varför tillämpa prestandabudgetar i din byggprocess?

Manuell övervakning av prestandamått är tidskrävande och felbenägen. Att integrera tillämpning av prestandabudgetar i din byggprocess erbjuder flera betydande fördelar:

• Tidig upptäckt av problem: Identifiera prestandaregressioner tidigt i utvecklingscykeln, innan de når produktion.
• Förebygga är bättre än att bota: Förhindra att prestandaproblem införs från första början genom att sätta tydliga tröskelvärden och automatiskt misslyckas med byggen som överskrider dem.
• Automatisering: Automatisera processen för prestandaövervakning, vilket frigör utvecklare att fokusera på att bygga funktioner.
• Konsekvens: Säkerställ konsekvent prestanda i alla miljöer.
• Förbättrat samarbete: Ge tydlig och objektiv feedback till utvecklare om prestandapåverkan av deras kodändringar.
• Snabbare utvecklingscykler: Åtgärda prestandaproblem tidigt och ofta, vilket förhindrar att de blir stora flaskhalsar senare i utvecklingsprocessen.
• Bättre användarupplevelse: I slutändan leder tillämpning av prestandabudgetar till snabbare webbplatser och en bättre användarupplevelse för dina besökare. Detta översätts till högre engagemang, förbättrade konverteringsgrader och bättre SEO-ranking.

Verktyg och tekniker för tillämpning av prestandabudgetar

Flera verktyg och tekniker kan hjälpa dig att tillämpa prestandabudgetar i din byggprocess:

• Lighthouse: Googles automatiserade verktyg med öppen källkod för att förbättra kvaliteten på webbsidor. Det kan köras från kommandoraden, integreras i din CI/CD-pipeline och användas för att tillämpa prestandabudgetar baserat på olika mätvärden, inklusive Core Web Vitals.
• WebPageTest: Ett kraftfullt verktyg för testning av webbprestanda som ger detaljerade insikter i din webbplats laddningsprestanda. Det erbjuder en omfattande uppsättning mätvärden och funktioner för att identifiera prestandaflaskhalsar och tillämpa prestandabudgetar.
• PageSpeed Insights: Ett annat verktyg från Google som analyserar hastigheten på dina webbsidor och ger rekommendationer för förbättringar. Det använder Lighthouse som sin analysmotor.
• bundlesize: Ett CLI-verktyg som kontrollerar storleken på dina JavaScript-paket mot en specificerad gräns och misslyckas med bygget om gränsen överskrids. Det är lättviktigt och enkelt att integrera i din CI/CD-pipeline.
• Webpack Bundle Analyzer: Ett plugin för Webpack som visualiserar storleken på dina JavaScript-paket och hjälper dig att identifiera stora beroenden och onödig kod.
• Sitespeed.io: Ett verktyg med öppen källkod för övervakning av webbprestanda som kan användas för att spåra prestandamått över tid och tillämpa prestandabudgetar.
• SpeedCurve: Ett kommersiellt verktyg för övervakning av webbprestanda som tillhandahåller avancerade funktioner för prestandaanalys, budgettillämpning och trendspårning.
• Anpassade skript: Du kan också skapa anpassade skript med Node.js och bibliotek som Puppeteer eller Playwright för att automatisera prestandatestning och tillämpa budgetar baserat på specifika mätvärden.

Integrera tillämpning av prestandabudgetar i din byggprocess: En steg-för-steg-guide

Här är en steg-för-steg-guide för att integrera tillämpning av prestandabudgetar i din byggprocess med Lighthouse och `bundlesize` som exempel:

1. Välj dina mätvärden och sätt dina budgetar

Det första steget är att definiera vilka prestandamått som är viktigast för din applikation och sätta lämpliga budgetar för var och en. Tänk på din målgrupp, vilken typ av innehåll du serverar och tillgänglig bandbredd när du sätter dina budgetar. Börja med realistiska mål och skärp dem gradvis när du förbättrar din webbplats prestanda.

Exempelbudget:

• First Contentful Paint (FCP): 1 sekund
• Largest Contentful Paint (LCP): 2,5 sekunder
• Time to Interactive (TTI): 5 sekunder
• Storlek på JavaScript-paket: 500KB
• Cumulative Layout Shift (CLS): 0,1

2. Installera nödvändiga verktyg

Installera Lighthouse globalt eller som ett dev-beroende i ditt projekt:

            npm install -g lighthouse
npm install --save-dev bundlesize
            

              
                Copy
              
            
          

3. Konfigurera Lighthouse

Skapa en Lighthouse-konfigurationsfil (t.ex. `lighthouse.config.js`) för att definiera dina prestandabudgetar:

            module.exports = {
  ci: {
    collect: {
      url: 'http://localhost:3000/', // URL till din applikation
    },
    assert: {
      assertions: {
        'first-contentful-paint': ['warn', { maxNumericValue: 1000 }],
        'largest-contentful-paint': ['warn', { maxNumericValue: 2500 }],
        'interactive': ['warn', { maxNumericValue: 5000 }],
        'cumulative-layout-shift': ['warn', { maxNumericValue: 0.1 }],
        // Lägg till fler kontroller vid behov
      },
    },
    upload: {
        target: 'temporary-redirect',
    },
  },
};

            

              
                Copy
              
            
          

Denna konfigurationsfil talar om för Lighthouse att:

• Samla in prestandadata från din applikation som körs på `http://localhost:3000/`.
• Kontrollera att First Contentful Paint är mindre än 1000 ms.
• Kontrollera att Largest Contentful Paint är mindre än 2500 ms.
• Kontrollera att Time to Interactive är mindre än 5000 ms.
• Kontrollera att Cumulative Layout Shift är mindre än 0,1.
• Behandla överträdelser som varningar. Du kan ändra `'warn'` till `'error'` för att bygget ska misslyckas om budgeten överskrids.

4. Konfigurera `bundlesize`

Lägg till en `bundlesize`-konfiguration i din `package.json`-fil:

            {
  "name": "my-project",
  "version": "1.0.0",
  "scripts": {
    "build": "// Ditt byggkommando",
    "size": "bundlesize"
  },
  "bundlesize": [
    {
      "path": "./dist/main.js", // Sökväg till ditt huvudsakliga JavaScript-paket
      "maxSize": "500KB" // Maximalt tillåten paketstorlek
    }
  ],
  "devDependencies": {
    "bundlesize": "^0.18.0"
  }
}

            

              
                Copy
              
            
          

Denna konfiguration talar om för `bundlesize` att:

• Kontrollera storleken på `main.js`-paketet som finns i katalogen `./dist/`.
• Misslyckas med bygget om paketstorleken överstiger 500 KB.

5. Integrera i ditt byggskript

Lägg till Lighthouse- och `bundlesize`-kommandona i ditt byggskript i `package.json`:

            {
  "name": "my-project",
  "version": "1.0.0",
  "scripts": {
    "build": "// Ditt byggkommando",
    "lighthouse": "lighthouse --config-path=./lighthouse.config.js",
    "size": "bundlesize",
    "check-performance": "npm run build && npm run lighthouse && npm run size"
  },
  "bundlesize": [
    {
      "path": "./dist/main.js",
      "maxSize": "500KB"
    }
  ],
  "devDependencies": {
    "bundlesize": "^0.18.0",
    "lighthouse": "^9.0.0" // Ersätt med den senaste versionen
  }
}

            

              
                Copy
              
            
          

Nu kan du köra `npm run check-performance` för att bygga ditt projekt, köra Lighthouse och kontrollera paketstorleken. Om någon av prestandabudgetarna överskrids kommer bygget att misslyckas.

6. Integrera i din CI/CD-pipeline

Integrera `check-performance`-skriptet i din CI/CD-pipeline (t.ex. Jenkins, GitLab CI, GitHub Actions) för att automatiskt tillämpa prestandabudgetar vid varje commit. Detta säkerställer att prestandaregressioner fångas tidigt och förhindras från att nå produktion.

Exempel på GitHub Actions Workflow:

            name: Performance Budget

on:
  push:
    branches: [main]
  pull_request:
    branches: [main]

jobs:
  performance:
    runs-on: ubuntu-latest

    steps:
      - uses: actions/checkout@v3
      - uses: actions/setup-node@v3
        with:
          node-version: 16

      - name: Install dependencies
        run: npm install

      - name: Run performance checks
        run: npm run check-performance

            

              
                Copy
              
            
          

Detta arbetsflöde:

• Körs vid varje push till `main`-grenen och vid varje pull request som riktar sig mot `main`-grenen.
• Använder den senaste versionen av Ubuntu.
• Ställer in Node.js version 16.
• Installerar projektets beroenden.
• Kör `npm run check-performance`-skriptet för att bygga projektet och tillämpa prestandabudgetarna.

Om `check-performance`-skriptet misslyckas (eftersom en prestandabudget överskrids) kommer även GitHub Actions-arbetsflödet att misslyckas, vilket förhindrar att koden slås samman med `main`-grenen.

7. Övervaka och iterera

Övervaka kontinuerligt din webbplats prestanda i produktion och justera dina prestandabudgetar vid behov. Använd verktyg som Google Analytics, WebPageTest och SpeedCurve för att spåra prestandamått över tid och identifiera områden för förbättring. Granska regelbundet dina budgetar och uppdatera dem baserat på dina resultat.

Avancerade tekniker för tillämpning av prestandabudgetar

Utöver den grundläggande integrationen som beskrivs ovan finns det flera avancerade tekniker som kan förbättra din strategi för tillämpning av prestandabudgetar ytterligare:

• Anpassade mätvärden: Definiera anpassade mätvärden som är specifika för din applikation och inkludera dem i dina prestandabudgetar. Du kan till exempel spåra tiden det tar att ladda en specifik komponent eller antalet API-anrop som görs på en viss sida.
• Real User Monitoring (RUM): Implementera RUM för att samla in prestandadata från riktiga användare i fält. Detta ger värdefulla insikter i den faktiska prestanda som dina besökare upplever och låter dig identifiera prestandaproblem som kanske inte är uppenbara vid labbtester.
• A/B-testning: Använd A/B-testning för att utvärdera prestandapåverkan av olika kodändringar och säkerställa att nya funktioner inte påverkar din webbplats hastighet negativt.
• Progressive Enhancement: Prioritera kärnfunktionalitet och innehåll och förbättra gradvis användarupplevelsen för användare med snabbare anslutningar och mer kapabla enheter.
• Koddelning (Code Splitting): Dela upp din JavaScript-kod i mindre paket som kan laddas vid behov. Detta minskar den initiala nedladdningsstorleken och förbättrar den initiala laddningsprestandan.
• Bildoptimering: Optimera dina bilder genom att komprimera dem, använda lämpliga filformat och servera dem från ett Content Delivery Network (CDN).
• Lazy Loading: Ladda bilder och andra resurser endast när de behövs. Detta minskar den initiala laddningstiden och förbättrar den övergripande prestandan.
• Service Workers: Använd service workers för att cachelagra tillgångar och ge offlineåtkomst till din webbplats.

Exempel från verkligheten

Låt oss titta på några exempel på hur företag runt om i världen använder prestandabudgetar för att förbättra sin webbplatshastighet och användarupplevelse:

• Google: Google använder Lighthouse i stor utsträckning för att övervaka prestandan på sina webbplatser och tillämpa strikta prestandabudgetar. De har publicerat många fallstudier och artiklar om sina ansträngningar för prestandaoptimering.
• Netflix: Netflix är starkt investerat i webbprestanda och använder prestandabudgetar för att säkerställa en smidig streamingupplevelse för sina användare. De har gjort några av sina prestandaverktyg och tekniker till öppen källkod.
• The Guardian: The Guardian, en ledande nyhetsorganisation, har avsevärt förbättrat sin webbplatshastighet genom att implementera prestandabudgetar och optimera sin JavaScript-kod.
• Alibaba: Alibaba, ett av världens största e-handelsföretag, använder prestandabudgetar för att säkerställa en snabb och responsiv shoppingupplevelse för sina miljontals kunder.

Dessa exempel visar att prestandabudgetar inte bara är för stora teknikföretag. Vilken organisation som helst kan dra nytta av att implementera en strategi för prestandabudgetar.

Vanliga utmaningar och lösningar

Att implementera och tillämpa prestandabudgetar kan medföra vissa utmaningar:

• Sätta realistiska budgetar: Det kan vara utmanande att bestämma lämpliga prestandabudgetar för din applikation. Börja med branschens bästa praxis och justera dem gradvis baserat på dina specifika behov och krav. Använd data från verklig användarövervakning för att förfina dina budgetar över tid.
• Falska positiva resultat: Prestandatester kan ibland ge falska positiva resultat, särskilt i miljöer med varierande nätverksförhållanden. Använd flera körningar och överväg att ta ett genomsnitt av resultaten för att mildra detta problem. Konfigurera också din testmiljö noggrant för att minimera externa faktorer som kan påverka resultaten.
• Underhålla budgetarna: Prestandabudgetar måste kontinuerligt övervakas och underhållas. När din applikation utvecklas kan dina budgetar behöva justeras för att återspegla nya funktioner och förändringar i användarbeteende.
• Acceptans från utvecklare: Att få utvecklare att anamma prestandabudgetar kan vara en utmaning. Utbilda ditt team om vikten av prestanda och förse dem med de verktyg och resurser de behöver för att uppfylla budgetarna. Gör processen så smidig och automatiserad som möjligt.

Slutsats

Att integrera tillämpning av prestandabudgetar för JavaScript i din byggprocess är avgörande för att leverera snabba, responsiva och användarvänliga webbupplevelser. Genom att sätta tydliga prestandamål, automatisera prestandatestning och kontinuerligt övervaka din webbplats hastighet kan du säkerställa att din webbplats håller sig inom budgeten och ger en optimal användarupplevelse. Kom ihåg att kontinuerligt övervaka din prestanda i produktion och iterera över dina budgetar när din applikation utvecklas. Genom att följa stegen i den här guiden kan du bygga en robust strategi för tillämpning av prestandabudgetar som kommer att förbättra din webbplats hastighet, användarupplevelse och SEO-ranking.

Detta heltäckande tillvägagångssätt säkerställer att prestanda är en förstklassig medborgare i din utvecklingsprocess, vilket leder till nöjdare användare och en mer framgångsrik närvaro online.

Vidare läsning

• Web.dev: Performance Budgets 101
• Lighthouse-dokumentation
• SpeedCurve
• bundlesize