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透過精細的分塊改善 Next.js 和 Gatsby 網頁載入效能

Next.js 和 Gatsby 採用較新的 webpack 分割策略，可減少重複程式碼，進而提升網頁載入效能。

Houssein Djirdeh

Chrome 會與 JavaScript 開放原始碼生態系統中的工具和架構合作。我們最近新增了許多新功能，以改善 Next.js 和 Gatsby 的載入效能。本文將說明經過改善的精細區塊化策略，目前這項策略已預設提供這兩個架構。

簡介

與許多網頁架構一樣，Next.js 和 Gatsby 都使用 webpack 做為核心套件組合器。webpack 3.0 推出 CommonsChunkPlugin，讓您可以在單一 (或少數)「共用」區塊 (或區塊) 中，針對不同的進入點輸出共用的模組。共用程式碼可單獨下載，並提早儲存在瀏覽器快取中，進而提升載入效能。

許多單頁應用程式架構採用的進入點和套件組態，其模式如下所示：

一般進入點和套件設定

雖然這項做法實用，但將所有共用模組程式碼綁定至單一區塊的概念有其限制。未在每個進入點共用的模組，可能會為不使用該模組的路徑下載，導致下載的程式碼比實際需要的多。舉例來說，當 page1 載入 common 區塊時，即使 page1 未使用 moduleC，它仍會載入 moduleC 的程式碼。因此，Webpack v4 並移除了外掛程式，並改用新版外掛程式：SplitChunksPlugin。

改善分割功能

SplitChunksPlugin 的預設設定適用於大多數使用者。系統會根據多項條件建立多個分割區塊，以免在多個路徑中擷取重複的程式碼。

不過，許多使用這個外掛程式的網頁架構仍採用「單一通用」方式來分割區塊。舉例來說，Next.js 會產生 commons 軟體包，其中包含在超過 50% 網頁和所有架構依附元件 (react、react-dom 等) 中使用的模組。

const splitChunksConfigs = {
  …
  prod: {
    chunks: 'all',
    cacheGroups: {
      default: false,
      vendors: false,
      commons: {
        name: 'commons',
        chunks: 'all',
        minChunks: totalPages > 2 ? totalPages * 0.5 : 2,
      },
      react: {
        name: 'commons',
        chunks: 'all',
        test: /[\\/]node_modules[\\/](react|react-dom|scheduler|use-subscription)[\\/]/,
      },
    },
  },

雖然將框架相依的程式碼加入共用區塊，代表可為任何進入點下載及快取，但根據使用情況加入超過一半頁面所使用的常見模組，這種以使用者為依據的啟發式搜尋方式並不十分有效。修改此比率只會導致下列兩種結果之一：

如果您降低比率，系統就會下載更多不必要的程式碼。
如果您提高比率，則多條路線上會有更多程式碼。

為解決這個問題，Next.js 採用了 SplitChunksPlugin 的不同設定，可減少任何路徑的多餘程式碼。

任何足夠大的第三方模組 (大於 160 KB) 都會拆分為個別的區塊
為框架依附元件 (react、react-dom 等) 建立個別的 frameworks 區塊
建立所需數量的共用區塊 (最多 25 個)
要產生的區塊大小下限變更為 20 KB

這種精細的區塊化策略具有下列優點：

網頁載入時間縮短。發送多個共用區塊，而非單一區塊，可盡量減少任何進入點的非必要 (或重複) 程式碼的數量。
改善導覽期間的快取功能。將大型程式庫和架構依附元件拆分為個別區塊，可降低快取失效的可能性，因為在升級前，這兩者都不會變更。

您可以在 webpack-config.ts 中查看 Next.js 採用的完整設定。

使用精細區塊縮減大小

許多架構 (包括 Next.js) 都會依賴用戶端導覽 (由 JavaScript 處理)，為每個路徑轉換注入較新的指令碼標記。但他們如何在建構期間預先決定這些動態區塊？

Next.js 會使用伺服器端建構資訊清單檔案，判斷不同進入點會使用哪些輸出區塊。為了同時向用戶端提供這項資訊，我們建立了精簡的用戶端建構資訊清單檔案，用於對應每個進入點的所有依附元件。

// Returns a promise for the dependencies for a particular route
getDependencies (route) {
  return this.promisedBuildManifest.then(
    man => (man[route] && man[route].map(url => `/_next/${url}`)) || []
  )
}

這項較新的細部區塊化策略最初是在 Next.js 中透過標記推出，並在許多早期採用者身上進行測試。許多網站的 JavaScript 總用量都大幅減少：

JavaScript 大小縮減 - 跨所有路徑 (已壓縮)
網站	JS 總變化	差異百分比
https://www.barnebys.com/	-238 KB	-23%
https://sumup.com/	-220 KB	-30%
https://www.hashicorp.com/	-11 MB	-71%

根據預設，最終版本推出於 9.2 版。

Gatsby

Gatsby 曾採用相同的方法，使用以使用量為依據的啟發式來定義常見模組：

config.optimization = {
  …
  splitChunks: {
    name: false,
    chunks: `all`,
    cacheGroups: {
      default: false,
      vendors: false,
      commons: {
        name: `commons`,
        chunks: `all`,
        // if a chunk is used more than half the components count,
        // we can assume it's pretty global
        minChunks: componentsCount > 2 ? componentsCount * 0.5 : 2,
      },
      react: {
        name: `commons`,
        chunks: `all`,
        test: /[\\/]node_modules[\\/](react|react-dom|scheduler)[\\/]/,
      },

在最佳化 Web Pack 設定以採用類似的精細分塊策略後，他們也注意到許多大型網站的 JavaScript 可以縮減大小：

JavaScript 大小縮減 - 跨所有路徑 (已壓縮)
網站	JS 總變化	差異百分比
https://www.gatsbyjs.org/	-680 KB	-22%
https://www.thirdandgrove.com/	-390 KB	-25%
https://ghost.org/	-1.1 MB	-35%
https://reactjs.org/	-80 Kb	-8%

請參閱PR，瞭解他們如何將這項邏輯實作至 webpack 設定中，這項設定會在 v2.20.7 中預設提供。

結論

提交精細區塊的概念並非 Next.js、Gatsby 或 webpack 專屬。如果應用程式遵循大型的「常見」組合方法，無論使用何種架構或模組組合工具，所有人都應考慮改善應用程式的分塊策略。

如果您想查看相同的區塊最佳化方式，並套用至一般 React 應用程式，請查看這個 React 應用程式範例。這個範例採用簡化的細目區塊策略，可協助您開始將相同類型的邏輯套用至網站。
對於匯總，系統預設會逐一建立區塊。如要手動設定行為，請參閱 manualChunks。

透過精細的分塊改善 Next.js 和 Gatsby 網頁載入效能

簡介

改善分割功能

更多 HTTP 要求

使用精細區塊縮減大小

Gatsby

結論