Прогрессивный рендеринг для лучшей производительности веб-приложений

Понимание концепций рендера веб-страниц и измерение производительности рендера с помощью Chrome DevTools

Не важно, насколько хорош ваш сайт; если его загрузка занимает слишком много времени, никто не будет ждать, чтобы его увидеть. Если ваш сайт загружается более 3 секунд, есть большая вероятность, что вы потеряете часть посетителей. Но знаете ли вы, что можно значительно улучшить время загрузки своего веб-приложения, используя прогрессивный рендеринг? Прогрессивный рендеринг не только увеличивает скорость загрузки, но и решает некоторые серьёзные проблемы в методах рендеринга на стороне клиента и на стороне сервера. Чтобы лучше понять прогрессивный рендеринг, давайте посмотрим, как работает рендеринг на стороне клиента и на стороне сервера.

---

Рендеринг на стороне клиента

Рендеринг на стороне клиента (CSR) – это метод, при котором контент рендерится в браузере с помощью JavaScript. Вместо того чтобы получать весь контент из самого HTML-файла, сервер отправляет HTML с пустым body и тегами script, в которых содержатся ссылки на JavaScript-бандлы, с помощью которых браузер будет рендерить контент. Теперь давайте посмотрим, как происходит рендеринг страницы на стороне клиента:

1. Когда пользователь переходит на веб-страницу, отправляется запрос на получение HTML-документа.
2. Сервер отправляет HTML-код с пустым телом и тегами script для загрузки JS-бандлов.
3. Браузер анализирует HTML и шлёт HTTP-запросы для получения JS-бандлов. В это время пользователь видит либо часть содержимого HTML, либо пустую страницу, либо индикатор загрузки.
4. Только после того как основной JS-бандл получен и отрисован, пользователь видит реальный, значимый контент.

В CSR после загрузки JS контент будет загружаться асинхронно. Мы можем сначала загрузить критически важный контент, а затем второстепенный.

Рендеринг на стороне клиента

CSR имеет небольшое преимущество благодаря кэшированию загруженных JS-бандлов и статического HTML, поэтому навигация между страницами становится очень быстрой. Однако в CSR контент начинает загружаться только после выполнения всего JavaScript-бандла, а пользователям приходится сидеть сложа руки, просто наблюдая за пустым экраном без понимания, что происходит. По мере увеличения размера бандла пользователям придется ждать всё больше и больше, прежде чем они увидят что-нибудь осмысленное или начнут использовать страницу. Но что, если мы сможем рендерить контент независимо от JS-бандла? Здесь на помощь приходит рендеринг на стороне сервера (SSR)!

Рендеринг на стороне сервера

При рендеринге на стороне сервера HTML-код рендерится на сервере и отправляется клиенту. Контент, который нам нужно отобразить на экране, становится доступен сразу после анализа HTML; следовательно, первичный рендеринг контента происходит быстрее, чем у CSR. Теперь давайте разберёмся, как работает SSR:

1. Браузер запрашивает HTML с сервера.
2. Сервер делает API запросы и рендерит HTML-контент на своей стороне.
3. Скомпилированный HTML-код отправляется в браузер.
4. Как только браузер загружает и анализирует HTML, веб-приложение становится доступным для конечного пользователя, не дожидаясь загрузки JS-бандлов.
5. Браузер загружает и запускает JS-бандлы, чтобы сделать страницу интерактивной.

Поскольку API обычно размещён на сервере, а исходный JavaScript не блокирует контент, в SSR исходный контент загружается очень быстро.

Серверный рендеринг

Хотя мы и получаем быструю отрисовку контента, страница не будет интерактивной, пока мы не загрузим и не выполним JS.

Мы можем справиться с недостатками CSR с помощью SSR. Но остаются другие серьёзные недостатки, такие как рендеринг критического и некритического контента перед его отправкой клиенту. Я знаю, о чём вы сейчас думаете. Есть ли подход, в котором мы можем объединить оба упомянутых метода, верно? У меня есть хорошие новости для вас! Используя прогрессивный рендеринг, вы объедините преимущества CSR и SSR. Теперь давайте посмотрим, как мы можем сделать впечатления ваших клиентов приятнее с помощью техники прогрессивного рендеринга.

Прогрессивный рендеринг на стороне сервера

«Прогрессивный рендеринг на стороне сервера: ключом к ускорению веб-страницы является метод последовательного рендеринга частей веб-страницы на стороне сервера и отправки их клиенту по частям, не дожидаясь, пока будет отрисована вся страница».

Прогрессивный рендеринг на стороне сервера (PSSR) основан на концепции потоковой передачи HTML. PSSR разбивает страницы на осмысленные компоненты с помощью разделения кода. Эти части страницы управляются разными скриптами, и теперь у нас есть возможность сделать гидратацию независимо. Давайте посмотрим, как работает PSSR:

1. Браузер запрашивает у сервера HTML-код.
2. Сервер делает API запросы и сначала рендерит критический контент, а затем отправляет его клиенту.
3. Браузер анализирует HTML и отображает его на экране.
4. Сервер рендерит некритический контент и передает его браузеру.
5. Затем браузер анализирует и отображает некритичный контент.
6. Между тем JS-бандлы загружаются и выполняются в фоновом режиме, а браузер передаёт интерактивность элементам DOM.

PSSR повышает производительность вашего веб-приложения, извлекая и визуализируя компоненты страницы параллельным и приоритетным образом. Этот подход известен как метод прогрессивной гидратации. Особенности метода прогрессивной гидратации:

• Рендер компонента не происходит до тех пор, пока он не появится в поле зрения или не понадобится для взаимодействия с пользователем.
• Загрузка контента при взаимодействии с пользователем (прокрутка) – намного быстрее, чем при CSR или SSR
• Тестирование показывает, что это может сократить время до появления первого интерактивного элемента.
• Впечатления приятнее даже при медленном соединении.

Кроме того, вы можете использовать подход критического пути рендеринга с PSSR для еще большей оптимизации производительности вашего приложения.

Критические этапы рендеринга

Оптимизация критических этапов рендеринга относится к приоритизации расположения контента, который связан с текущей деятельностью пользователя. Браузер выполняет много негласной работы, чтобы впечатления от работы со страницей были приятнее. Критические этапы рендеринга – это непосредственные шаги между получением HTML, CSS и JS и обработкой, необходимой для их преобразования в видимые пиксели.

Вы можете сократить время первичного рендеринга вашего веб-приложения, оптимизировав критические этапы рендеринга

Поскольку теперь у вас есть хорошее понимание клиентского, серверного и прогрессивного рендеринга, вы, наверное, думаете, есть ли способ оценить производительность рендеринга. Ответ – есть! Chrome DevTools предоставляет отдельную вкладку для мониторинга и оценки производительности рендеринга. Давайте посмотрим, как мы можем её использовать.

Анализ производительности с помощью Chrome DevTools

Даже в небольшом приложении под капотом выполняется много рендеринга. Вкладку «Rendering» в Chrome DevTools можно использовать для выявления проблем, связанных с рендерингом в JavaScript приложениях.

Инструмент Paint flashing

По мере того как интерфейс становится более многофункциональным и сложным, жизненно важно рассмотреть способы оптимизации взаимодействия с пользователем за счёт уменьшения как времени загрузки, так и критического пути компонентов. Рендер контента на экране – один из самых дорогостоящих процессов. Чтобы визуализировать этот процесс, можно использовать удобный инструмент Paint Flashing, доступный на вкладке «Rendering».


Текущие области рендеринга будут подсвечены зелёным цветом, если эта опция включена в Chrome. Если вы видите области, которые вы не планировали рендерить, можно копнуть немного глубже.

Scrolling performance issues в Chrome DevTools

Scrolling performance issues – это ещё один удобный инструмент, который вы можете использовать для выявления любых проблем, связанных с производительностью во время прокрутки страницы. Когда эта опция включена, она вешает на компоненты метку «Repaints on scroll» и подсвечивает зелёным цветом те компоненты, которые рендерятся при прокрутке страницы.


Отслеживая такие проблемы с производительностью, вы сможете гарантировать, что ваше веб-приложение даёт вашим пользователям наилучшие впечатления.

Заключение

При разработке веб-приложения очень важно понимать основные принципы рендеринга. Эти знания помогут вам оптимизировать производительность вашей веб-страницы. По статистике, задержка загрузки страницы на одну секунду снизит ваш коэффициент конверсии на 7 %. С другой стороны, длительная загрузка может оказать разрушительное влияние на конверсию приложения. В этой статье я рассказала о трёх методах рендеринга и объяснила, почему прогрессивный рендеринг на стороне сервера имеет больше преимуществ по сравнению с двумя другими методами, а также как он помогает повысить производительность вашего веб-приложения.

---

• Профессия Веб-разработчик
• Профессия Data Scientist
• Профессия Data Analyst