JavaScript Modullarini Tree Shaking Qilish: Global Dasturchilar uchun Ortiqcha Kodni Yo'qotish bo'yicha Chuqur Tahlil

Bugungi tez sur'atlarda rivojlanayotgan raqamli dunyoda veb-samaradorlik eng muhim o'rinni egallaydi. Dunyo bo'ylab foydalanuvchilar o'zlarining joylashuvi yoki qurilmasidan qat'i nazar, chaqmoqdek tez yuklanish vaqtlari va sezgir foydalanuvchi tajribasini kutishadi. Frontend dasturchilar uchun bu darajadagi samaradorlikka erishish ko'pincha kodni sinchkovlik bilan optimallashtirishni o'z ichiga oladi. JavaScript to'plamlari (bundle) hajmini kamaytirish va ilova tezligini yaxshilashning eng kuchli usullaridan biri tree shaking deb nomlanadi. Ushbu blog posti JavaScript modullarini tree shaking qilish bo'yicha keng qamrovli, global nuqtai nazarni taqdim etadi, uning nima ekanligini, qanday ishlashini, nima uchun muhimligini va uni dasturlash ish jarayonida qanday qilib samarali qo'llashni tushuntiradi.

Tree Shaking nima?

Asosan, tree shaking bu ortiqcha kodni yo'qotish jarayonidir. U o'z nomini daraxtdan qurigan barglar va shoxlarni olib tashlash uchun uni silkitish tushunchasidan olgan. JavaScript modullari kontekstida tree shaking sizning ilovangizning yakuniy to'plamidan ishlatilmaydigan kodni aniqlash va olib tashlashni o'z ichiga oladi. Bu, ayniqsa, import va export sintaksisidan (ES Modullari) foydalanadigan zamonaviy JavaScript modullari bilan ishlashda samaralidir.

Tree shakingning asosiy maqsadi kichikroq, samaraliroq JavaScript to'plamlarini yaratishdir. Kichikroq to'plamlar quyidagilarni anglatadi:

• Foydalanuvchilar uchun tezroq yuklab olish vaqtlari, ayniqsa sekin internet aloqasi bo'lgan yoki tarmoq o'tkazuvchanligi cheklangan hududlardagilar uchun.
• Brauzer tomonidan sarflanadigan tahlil qilish (parsing) va bajarish vaqtining qisqarishi, bu esa sahifaning dastlabki yuklanishini tezlashtiradi va foydalanuvchi tajribasini silliqroq qiladi.
• Mijoz tomonida xotira sarfining kamayishi.

Asos: ES Modullari

Tree shaking asosan ES Modul sintaksisining statik tabiatiga tayanadi. Modul bog'liqliklari ish vaqtida dinamik ravishda hal qilinadigan CommonJS (Node.js tomonidan ishlatiladi) kabi eski modul tizimlaridan farqli o'laroq, ES Modullari bundlerlarga qurish jarayonida kodni statik tahlil qilish imkonini beradi.

Ushbu oddiy misolni ko'rib chiqing:

`mathUtils.js`

            export function add(a, b) {
  return a + b;
}

export function subtract(a, b) {
  return a - b;
}

export function multiply(a, b) {
  return a * b;
}

            

              
                Copy
              
            
          

`main.js`

            import { add } from './mathUtils';

const result = add(5, 3);
console.log(result); // Output: 8

            

              
                Copy
              
            
          

Bu stsenariyda `main.js` fayli faqat `mathUtils.js` dan `add` funksiyasini import qiladi. Tree shaking qilayotgan bundler ushbu import iborasini statik tahlil qilib, `subtract` va `multiply` funksiyalari ilovada hech qachon ishlatilmasligini aniqlashi mumkin. Natijada, bu ishlatilmaydigan funksiyalar yakuniy to'plamdan xavfsiz tarzda olib tashlanishi mumkin, bu esa uni yengilroq qiladi.

Tree Shaking qanday ishlaydi?

Tree shaking odatda JavaScript modul bundlerlari tomonidan amalga oshiriladi. Tree shakingni qo'llab-quvvatlaydigan eng mashhur bundlerlar quyidagilardir:

• Webpack: Eng keng tarqalgan modul bundlerlaridan biri bo'lib, kuchli tree shaking imkoniyatlariga ega.
• Rollup: Kutubxonalarni to'plash uchun maxsus ishlab chiqilgan bo'lib, tree shaking qilishda va toza, minimal natija berishda yuqori samaradorlikka ega.
• Parcel: Nol-konfiguratsiyali bundler bo'lib, u ham tree shakingni "qutidan tashqari" qo'llab-quvvatlaydi.
• esbuild: Juda tez ishlaydigan JavaScript bundleri va minifikatori bo'lib, u ham tree shakingni amalga oshiradi.

Jarayon odatda bir necha bosqichlarni o'z ichiga oladi:

1. Tahlil qilish (Parsing): Bundler barcha JavaScript fayllaringizni o'qiydi va kodning tuzilishini ifodalovchi abstrakt sintaksis daraxtini (AST) quradi.
2. Tahlil: U modullar va alohida eksportlar o'rtasidagi munosabatlarni tushunish uchun import va export iboralarini tahlil qiladi. Bu statik tahlil asosiy hisoblanadi.
3. Ishlatilmagan kodni belgilash: Bundler hech qachon erishilmaydigan kod yo'llarini yoki hech qachon import qilinmaydigan eksportlarni aniqlaydi va ularni ortiqcha kod sifatida belgilaydi.
4. Kesib tashlash (Pruning): Belgilangan ortiqcha kod keyin yakuniy natijadan olib tashlanadi. Bu ko'pincha minifikatsiya bilan birga sodir bo'ladi, bunda ortiqcha kod nafaqat olib tashlanadi, balki to'plangan faylga kiritilmaydi ham.

`sideEffects`ning roli

Samarali tree shaking uchun, ayniqsa yirik loyihalarda yoki uchinchi tomon kutubxonalaridan foydalanganda, muhim tushuncha bu qo'shimcha ta'sirlar (side effects) tushunchasidir. Qo'shimcha ta'sir - bu modul baholanganda, uning eksport qilingan qiymatlarini qaytarishdan tashqari sodir bo'ladigan har qanday harakatdir. Bunga misollar:

• Global o'zgaruvchilarni o'zgartirish (masalan, `window.myApp = ...`).
• HTTP so'rovlarini amalga oshirish.
• Konsolga yozish.
• To'g'ridan-to'g'ri chaqirilmasdan DOMni o'zgartirish.
• Modulni faqat uning qo'shimcha ta'sirlari uchun import qilish (masalan, `import './styles.css';`).

Bundlerlar, eksportlari to'g'ridan-to'g'ri ishlatilmagan bo'lsa ham, zaruriy qo'shimcha ta'sirlarga ega bo'lishi mumkin bo'lgan kodni olib tashlashda ehtiyot bo'lishlari kerak. Bundlerlarga yanada ongli qarorlar qabul qilishda yordam berish uchun dasturchilar o'zlarining `package.json` fayllarida `"sideEffects"` xususiyatidan foydalanishlari mumkin.

Kutubxona uchun `package.json` misoli:

            
{
  "name": "my-utility-library",
  "version": "1.0.0",
  "sideEffects": false,
  // ... other properties
}

            

              
                Copy
              
            
          

`"sideEffects": false` deb belgilash, bundlerga ushbu paketdagi modullarning hech birida qo'shimcha ta'sirlar yo'qligini bildiradi. Bu bundlerga har qanday ishlatilmaydigan modul yoki eksportni agressiv ravishda kesib tashlash imkonini beradi. Agar faqat ma'lum fayllarda qo'shimcha ta'sirlar bo'lsa yoki ba'zi fayllar (masalan, polifillar) ishlatilmasa ham kiritilishi kerak bo'lsa, fayl yo'llari massivini ko'rsatishingiz mumkin:

            
{
  "name": "my-library",
  "version": "1.0.0",
  "sideEffects": [
    "./src/polyfills.js",
    "./src/styles.css"
  ],
  // ... other properties
}

            

              
                Copy
              
            
          

Bu bundlerga kodning aksariyat qismini tree shaking qilish mumkin bo'lsa-da, massivda ko'rsatilgan fayllarni ishlatilmagan bo'lib ko'rinsa ham olib tashlamaslik kerakligini bildiradi. Bu, global tinglovchilarni ro'yxatdan o'tkazishi yoki import qilinganda boshqa amallarni bajarishi mumkin bo'lgan kutubxonalar uchun juda muhimdir.

Nima uchun Tree Shaking global auditoriya uchun muhim?

Tree shakingning afzalliklari global foydalanuvchilar bazasini hisobga olganda yanada kuchayadi:

1. Raqamli tafovutni bartaraf etish: Qulaylik va Samaradorlik

Dunyoning ko'p qismlarida internetga kirish beqaror, sekin yoki qimmat bo'lishi mumkin. Katta JavaScript to'plamlari ushbu hududlardagi foydalanuvchilar uchun jiddiy to'siqlarni yaratishi mumkin. Tree shaking, yuklanishi va qayta ishlanishi kerak bo'lgan kod miqdorini kamaytirib, veb-ilovalarni geografik joylashuvi yoki tarmoq sharoitlaridan qat'i nazar, hamma uchun yanada qulay va samarali qiladi.

Global misol: Hindistonning qishloq hududida yoki Tinch okeanidagi olis orolda yashovchi foydalanuvchini tasavvur qiling. Ular sizning ilovangizga 2G yoki sekin 3G aloqasi orqali kirishlari mumkin. Yaxshi tree shaking qilingan to'plam ishlatiladigan ilova bilan vaqti o'tib ketadigan yoki juda sekin ishlaydigan ilova o'rtasidagi farqni anglatishi mumkin. Bu inklyuzivlik mas'uliyatli global veb-dasturlashning belgisidir.

2. Foydalanuvchilar uchun xarajat samaradorligi

Mobil ma'lumotlar hisoblanadigan va qimmat bo'lgan hududlarda foydalanuvchilar ma'lumotlar iste'moliga juda sezgir. Kichikroq JavaScript to'plamlari to'g'ridan-to'g'ri kamroq ma'lumotlar sarfiga olib keladi, bu esa sizning ilovangizni butun dunyo bo'ylab kengroq demografiya uchun jozibadorroq va arzonroq qiladi.

3. Resurslardan optimallashtirilgan foydalanish

Ko'pgina foydalanuvchilar vebga eski yoki kam quvvatli qurilmalarda kirishadi. Bu qurilmalar cheklangan protsessor quvvati va xotiraga ega. JavaScript yuklamasini minimallashtirish orqali tree shaking bu qurilmalardagi ishlov berish yukini kamaytiradi, bu esa silliqroq ishlashga olib keladi va ilovaning qotib qolishi yoki ishlamay qolishining oldini oladi.

4. Interaktivlikkacha bo'lgan vaqtni tezlashtirish

Veb-sahifaning to'liq interaktiv bo'lishi uchun ketadigan vaqt foydalanuvchi qoniqishi uchun muhim metrikadir. Tree shaking faqat zarur JavaScript kodining yuklanishi, tahlil qilinishi va bajarilishini ta'minlash orqali ushbu o'lchovni kamaytirishga sezilarli hissa qo'shadi.

Samarali Tree Shaking uchun eng yaxshi amaliyotlar

Garchi bundlerlar og'ir ishning ko'p qismini bajarsa ham, loyihalaringizda tree shaking samaradorligini maksimal darajada oshirish uchun siz rioya qilishingiz mumkin bo'lgan bir nechta eng yaxshi amaliyotlar mavjud:

1. ES Modullaridan foydalaning

Tree shaking uchun eng asosiy talab - bu ES Modul sintaksisidan (import va export) foydalanishdir. Iloji boricha mijoz tomonidagi kodingizda CommonJS (`require()`) kabi eski modul formatlaridan qoching, chunki ularni bundlerlar tomonidan statik tahlil qilish qiyinroq.

2. Qo'shimcha ta'sirlarsiz kutubxonalardan foydalaning

Uchinchi tomon kutubxonalarini tanlayotganda, tree shakingni hisobga olgan holda yaratilganlarini tanlang. Ko'pgina zamonaviy kutubxonalar alohida funksiyalarni yoki komponentlarni eksport qilish uchun tuzilgan bo'lib, bu ularni tree shaking bilan juda mos qiladi. O'zlarining tree shakingni qo'llab-quvvatlashini va ulardan qanday samarali import qilishni aniq hujjatlashtirgan kutubxonalarni qidiring.

Misol: Lodash kabi kutubxonadan foydalanganda, quyidagining o'rniga:

            import _ from 'lodash';

const sum = _.sum([1, 2, 3]);

            

              
                Copy
              
            
          

Nomli importlarni afzal ko'ring:

            import sum from 'lodash/sum';

const result = sum([1, 2, 3]);

            

              
                Copy
              
            
          

Bu bundlerga butun Lodash kutubxonasini emas, balki faqat `sum` funksiyasini kiritish imkonini beradi.

3. Bundleringizni to'g'ri sozlang

Bundleringiz tree shakingni amalga oshirish uchun sozlanganligiga ishonch hosil qiling. Webpack uchun bu odatda mode: 'production' ni o'rnatishni o'z ichiga oladi, chunki tree shaking production rejimida sukut bo'yicha yoqilgan bo'ladi. Shuningdek, optimization.usedExports bayrog'i yoqilganligiga ishonch hosil qilishingiz kerak bo'lishi mumkin.

Webpack konfiguratsiyasi parchasi:

            
// webpack.config.js
module.exports = {
  //...
  mode: 'production',
  optimization: {
    usedExports: true,
    minimize: true
  }
};

            

              
                Copy
              
            
          

Rollup uchun tree shaking sukut bo'yicha yoqilgan. Siz uning xatti-harakatini treeshake.moduleSideEffects kabi parametrlar bilan boshqarishingiz mumkin.

4. O'z kodingizdagi qo'shimcha ta'sirlarga e'tiborli bo'ling

Agar siz kutubxona yoki bir nechta modulli katta ilova qurayotgan bo'lsangiz, kutilmagan qo'shimcha ta'sirlarni kiritishdan ehtiyot bo'ling. Agar modulda qo'shimcha ta'sirlar bo'lsa, uni `package.json` dagi `"sideEffects"` xususiyati yordamida aniq belgilang yoki bundleringizni mos ravishda sozlang.

5. Keraksiz dinamik importlardan saqlaning (Agar asosiy maqsad Tree Shaking bo'lsa)

Dinamik importlar (import()) kodni ajratish (code-splitting) va sekin yuklash (lazy loading) uchun ajoyib bo'lsa-da, ular ba'zan tree shaking uchun statik tahlilga xalaqit berishi mumkin. Agar modul dinamik ravishda import qilinsa, bundler qurish vaqtida ushbu modul haqiqatan ham ishlatilganligini aniqlay olmasligi mumkin. Agar asosiy maqsadingiz agressiv tree shaking bo'lsa, statik ravishda import qilingan modullarning keraksiz ravishda dinamik importlarga o'tkazilmaganligiga ishonch hosil qiling.

6. Tree Shakingni qo'llab-quvvatlaydigan minifikatorlardan foydalaning

Terser kabi vositalar (ko'pincha Webpack va Rollup bilan ishlatiladi) tree shaking bilan birgalikda ishlash uchun mo'ljallangan. Ular minifikatsiya jarayonining bir qismi sifatida ortiqcha kodni yo'qotishni amalga oshiradilar, bu esa to'plam hajmini yanada kamaytiradi.

Qiyinchiliklar va ogohlantirishlar

Kuchli bo'lishiga qaramay, tree shaking sehrli yechim emas va o'zining qiyinchiliklari bilan keladi:

1. Dinamik `import()`

Yuqorida aytib o'tilganidek, dinamik `import()` yordamida import qilingan modullarni tree shaking qilish qiyinroq, chunki ularning ishlatilishi statik ravishda ma'lum emas. Bundlerlar odatda bu modullarni potentsial ishlatilgan deb hisoblaydilar va shartli ravishda import qilingan va shart hech qachon bajarilmagan bo'lsa ham ularni kiritadilar.

2. CommonJS bilan moslashuvchanlik

Bundlerlar ko'pincha CommonJS'da yozilgan modullar bilan ishlashga majbur bo'ladilar. Ko'pgina zamonaviy bundlerlar CommonJS'ni ma'lum darajada ES Modullariga aylantira olsa-da, bu har doim ham mukammal emas. Agar kutubxona dinamik ravishda hal qilinadigan CommonJS xususiyatlariga qattiq tayansa, tree shaking uning kodini samarali ravishda kesib tashlay olmasligi mumkin.

3. Qo'shimcha ta'sirlarni noto'g'ri boshqarish

Modullarni aslida qo'shimcha ta'sirlari bo'la turib, yo'q deb noto'g'ri belgilash buzilgan ilovalarga olib kelishi mumkin. Bu, ayniqsa, kutubxonalar global obyektlarni o'zgartirganda yoki import paytida voqea tinglovchilarini ro'yxatdan o'tkazganda keng tarqalgan. `sideEffects`ni sozlagandan so'ng har doim sinchkovlik bilan tekshiring.

4. Murakkab bog'liqlik graflari

Juda katta va murakkab bog'liqlik zanjirlariga ega bo'lgan ilovalarda tree shaking uchun zarur bo'lgan statik tahlil hisoblash jihatidan qimmatga tushishi mumkin. Biroq, to'plam hajmidagi yutuqlar ko'pincha qurish vaqtining oshishidan ustun turadi.

5. Nosozliklarni tuzatish (Debugging)

Kod tree shaking qilinganda, u yakuniy to'plamdan olib tashlanadi. Bu ba'zan nosozliklarni tuzatishni qiyinlashtirishi mumkin, chunki agar kod yo'q qilingan bo'lsa, brauzerning dasturchi vositalarida siz kutgan aynan o'sha kodni topa olmasligingiz mumkin. Bu muammoni yumshatish uchun manba xaritalari (source maps) juda muhimdir.

Dasturchilar jamoalari uchun global mulohazalar

Turli vaqt zonalari va madaniyatlarda tarqalgan dasturchilar jamoalari uchun tree shakingni tushunish va amalga oshirish umumiy mas'uliyatdir. Global jamoalar qanday qilib samarali hamkorlik qilishlari mumkin:

• Qurish standartlarini o'rnating: Jamoa ichida modullardan foydalanish va kutubxonalarni integratsiya qilish bo'yicha aniq ko'rsatmalar belgilang. Hamma ES Modullari va qo'shimcha ta'sirlarni boshqarish muhimligini tushunishiga ishonch hosil qiling.
• Hujjatlashtirish muhim: Loyihaning qurish konfiguratsiyasini, jumladan bundler sozlamalari va qo'shimcha ta'sirlarni boshqarish bo'yicha har qanday maxsus ko'rsatmalarni hujjatlashtiring. Bu, ayniqsa, yangi jamoa a'zolari yoki turli texnik tajribaga ega bo'lganlar uchun muhimdir.
• CI/CDdan foydalaning: To'plam hajmini kuzatish va tree shaking bilan bog'liq regressiyalarni aniqlash uchun Uzluksiz Integratsiya/Uzluksiz Yetkazib Berish (CI/CD) quvurlaringizga avtomatlashtirilgan tekshiruvlarni integratsiya qiling. Hatto to'plam tarkibini tahlil qilish uchun vositalardan foydalanish mumkin.
• Madaniyatlararo trening: Barcha jamoa a'zolari, ularning asosiy joylashuvi yoki tajriba darajasidan qat'i nazar, JavaScriptni global samaradorlik uchun optimallashtirishda malakali bo'lishlarini ta'minlash uchun seminarlar yoki bilim almashish sessiyalarini o'tkazing.
• Mintaqaviy dasturlash muhitlarini hisobga oling: Garchi optimallashtirish global bo'lsa-da, turli tarmoq sharoitlari (dasturchi vositalarida simulyatsiya qilingan) samaradorlikka qanday ta'sir qilishini tushunish, turli infratuzilma muhitlarida ishlaydigan jamoa a'zolari uchun qimmatli tushunchalarni berishi mumkin.

Xulosa: Yaxshiroq Veb sari yo'l

JavaScript modullarini tree shaking qilish samarali, unumdor va qulay ilovalar yaratishni maqsad qilgan har qanday zamonaviy veb-dasturchi uchun ajralmas usuldir. Ortiqcha kodni yo'q qilish orqali biz to'plam hajmini kamaytiramiz, bu esa tezroq yuklanish vaqtlariga, yaxshilangan foydalanuvchi tajribasiga va kamroq ma'lumotlar sarfiga olib keladi – bu afzalliklar ayniqsa turli tarmoq sharoitlari va qurilma imkoniyatlariga duch keladigan global auditoriya uchun muhimdir.

ES Modullaridan foydalanish, kutubxonalarni oqilona ishlatish va bundlerlaringizni to'g'ri sozlash samarali tree shakingning asosidir. Qiyinchiliklar mavjud bo'lsa-da, global samaradorlik va inklyuzivlik uchun afzalliklari shubhasizdir. Dunyo uchun dasturlashni davom ettirar ekansiz, keraksiz narsalarni silkitib tashlashni va faqat muhim bo'lgan narsalarni yetkazib berishni unutmang, bu esa vebni hamma uchun tezroq va qulayroq joyga aylantiradi.