長期キャッシュ保存を利用する

webpack がアセット キャッシュにどのように役立つか

次に(アプリの読み込み時間を短縮するアプリサイズの最適化の後)行うべきことは、キャッシュです。これにより、アプリの一部をクライアントに保持し、毎回再ダウンロードしなくて済みます。

バンドルのバージョニングとキャッシュ ヘッダーを使用する

キャッシュに保存する一般的な方法は次のとおりです。

  1. ファイルを非常に長い期間(1 年など)キャッシュに保存するようブラウザに指示します。

    # Server header
    Cache-Control: max-age=31536000
    

    Cache-Control の機能について詳しくは、Jake Archibald のキャッシュのベスト プラクティスに関する優れた投稿をご覧ください。

  2. 変更されたらファイル名を変更して、強制的に再ダウンロードします。

    <!-- Before the change -->
    <script src="./index-v15.js"></script>
    
    <!-- After the change -->
    <script src="./index-v16.js"></script>
    

この方法では、JS ファイルをダウンロードしてキャッシュに保存し、キャッシュに保存されたコピーを使用するようにブラウザに指示します。ブラウザは、ファイル名が変更された場合(または 1 年が経過した場合)にのみネットワークにアクセスします。

webpack でも同じことを行いますが、バージョン番号の代わりにファイル ハッシュを指定します。ハッシュをファイル名に含めるには、[chunkhash] を使用します。

// webpack.config.js
module.exports = {
  entry: './index.js',
  output: {
    filename: 'bundle.[chunkhash].js' // → bundle.8e0d62a03.js
  }
};

ファイル名をクライアントに送信する必要がある場合は、HtmlWebpackPlugin または WebpackManifestPlugin を使用します。

HtmlWebpackPlugin はシンプルですが、柔軟性は低いアプローチです。このプラグインは、コンパイル時に、コンパイル済みリソースがすべて含まれる HTML ファイルを生成します。サーバー ロジックが複雑でない場合は、次の方法で十分です。

<!-- index.html -->
<!DOCTYPE html>
<!-- ... -->
<script src="bundle.8e0d62a03.js"></script>

WebpackManifestPlugin はより柔軟なアプローチで、複雑なサーバー パートがある場合に便利です。ビルド中に、ハッシュのないファイル名とハッシュ付きのファイル名のマッピングを含む JSON ファイルが生成されます。サーバーでこの JSON を使用して、処理するファイルを確認します。

// manifest.json
{
  "bundle.js": "bundle.8e0d62a03.js"
}

関連情報

依存関係とランタイムを別のファイルに抽出する

依存関係

アプリの依存関係は、実際のアプリコードよりも変更頻度が低い傾向があります。これらを別のファイルに移動すると、ブラウザはこれらのファイルを個別にキャッシュに保存できるため、アプリコードが変更されるたびに再ダウンロードする必要がなくなります。

依存関係を別のチャンクに抽出するには、次の 3 つの手順を行います。

  1. 出力ファイル名を [name].[chunkname].js に置き換えます。

    // webpack.config.js
    module.exports = {
      output: {
        // Before
        filename: 'bundle.[chunkhash].js',
        // After
        filename: '[name].[chunkhash].js'
      }
    };
    

    webpack がアプリをビルドすると、[name] はチャンクの名前に置き換えられます。[name] 部分を追加しないと、ハッシュでチャンクを区別する必要があります。これは非常に困難です。

  2. entry フィールドをオブジェクトに変換します。

    // webpack.config.js
    module.exports = {
      // Before
      entry: './index.js',
      // After
      entry: {
        main: './index.js'
      }
    };
    

    このスニペットでは、「main」はチャンクの名前です。この名前は、手順 1 の [name] の代わりに使用されます。

    ここまでの手順を実施していない場合と同様に、アプリをビルドすると、このチャンクにアプリコード全体が含まれます。ただし、これはすぐに変更されます。

  3. webpack 4 の場合、webpack 構成に optimization.splitChunks.chunks: 'all' オプションを追加します。

    // webpack.config.js (for webpack 4)
    module.exports = {
      optimization: {
        splitChunks: {
          chunks: 'all'
        }
      }
    };
    

    このオプションを使用すると、スマート コード分割が有効になります。これにより、ベンダーコードが 30 kB を超えると(圧縮と gzip の前)、webpack によってベンダーコードが抽出されます。また、共通コードも抽出されます。これは、ビルドで複数のバンドルが生成される場合に便利です(アプリをルートに分割している場合など)。

    webpack 3 の場合は、CommonsChunkPlugin を追加します。

    // webpack.config.js (for webpack 3)
    module.exports = {
      plugins: [
        new webpack.optimize.CommonsChunkPlugin({
        // A name of the chunk that will include the dependencies.
        // This name is substituted in place of [name] from step 1
        name: 'vendor',
    
        // A function that determines which modules to include into this chunk
        minChunks: module => module.context && module.context.includes('node_modules'),
        })
      ]
    };
    

    このプラグインは、パスに node_modules を含むすべてのモジュールを vendor.[chunkhash].js という別のファイルに移動します。

これらの変更により、各ビルドで 1 つではなく 2 つのファイル(main.[chunkhash].jsvendor.[chunkhash].js(webpack 4 の場合は vendors~main.[chunkhash].js))が生成されます。webpack 4 の場合、依存関係が少ない場合はベンダー バンドルが生成されないことがあります。これは問題ありません。

$ webpack
Hash: ac01483e8fec1fa70676
Version: webpack 3.8.1
Time: 3816ms
                        Asset      Size  Chunks             Chunk Names
 ./main.00bab6fd3100008a42b0.js   82 kB       0  [emitted]  main
./vendor.d9e134771799ecdf9483.js  47 kB       1  [emitted]  vendor

ブラウザはこれらのファイルを個別にキャッシュに保存し、変更されたコードのみを再ダウンロードします。

Webpack ランタイム コード

残念ながら、ベンダーコードのみを抽出しても不十分です。アプリコードを変更しようとすると、次のように表示されます。

// index.js
…
…

// E.g. add this:
console.log('Wat');

vendor ハッシュも変更されていることがわかります。

                           Asset   Size  Chunks             Chunk Names
./vendor.d9e134771799ecdf9483.js  47 kB       1  [emitted]  vendor

                            Asset   Size  Chunks             Chunk Names
./vendor.e6ea4504d61a1cc1c60b.js  47 kB       1  [emitted]  vendor

これは、webpack バンドルに、モジュールのコードとは別に、ランタイム(モジュールの実行を管理する小さなコード)が含まれているためです。コードを複数のファイルに分割すると、このコードにチャンク ID と対応するファイルのマッピングが含まれるようになります。

// vendor.e6ea4504d61a1cc1c60b.js
script.src = __webpack_require__.p + chunkId + "." + {
    "0": "2f2269c7f0a55a5c1871"
}[chunkId] + ".js";

Webpack は、このランタイムを最後に生成されたチャンク(この場合は vendor)に含めます。チャンクが変更されるたびに、このコードも変更され、vendor チャンク全体が変更されます。

この問題を解決するには、ランタイムを別のファイルに移動しましょう。webpack 4 ではoptimization.runtimeChunk オプションを有効にすることで実現できます。

// webpack.config.js (for webpack 4)
module.exports = {
  optimization: {
    runtimeChunk: true
  }
};

webpack 3 の場合は、CommonsChunkPlugin を使用して空のチャンクを追加で作成します。

// webpack.config.js (for webpack 3)
module.exports = {
  plugins: [
    new webpack.optimize.CommonsChunkPlugin({
      name: 'vendor',
      minChunks: module => module.context && module.context.includes('node_modules')
    }),
    // This plugin must come after the vendor one (because webpack
    // includes runtime into the last chunk)
    new webpack.optimize.CommonsChunkPlugin({
      name: 'runtime',
      // minChunks: Infinity means that no app modules
      // will be included into this chunk
      minChunks: Infinity
    })
  ]
};

これらの変更により、各ビルドで次の 3 つのファイルが生成されます。

$ webpack
Hash: ac01483e8fec1fa70676
Version: webpack 3.8.1
Time: 3816ms
                            Asset     Size  Chunks             Chunk Names
   ./main.00bab6fd3100008a42b0.js    82 kB       0  [emitted]  main
 ./vendor.26886caf15818fa82dfa.js    46 kB       1  [emitted]  vendor
./runtime.79f17c27b335abc7aaf4.js  1.45 kB       3  [emitted]  runtime

逆の順序で index.html に含めると、設定は完了です。

<!-- index.html -->
<script src="./runtime.79f17c27b335abc7aaf4.js"></script>
<script src="./vendor.26886caf15818fa82dfa.js"></script>
<script src="./main.00bab6fd3100008a42b0.js"></script>

関連情報

webpack ランタイムをインライン化して余分な HTTP リクエストを削減

さらにパフォーマンスを向上させるには、webpack ランタイムを HTML レスポンスにインライン化してみてください。たとえば、

<!-- index.html -->
<script src="./runtime.79f17c27b335abc7aaf4.js"></script>

次の手順を行います。

<!-- index.html -->
<script>
!function(e){function n(r){if(t[r])return t[r].exports;…}} ([]);
</script>

ランタイムは小さく、インライン化すると HTTP リクエストを節約できます(HTTP/1 では非常に重要で、HTTP/2 では重要度は低くなりますが、それでも効果があります)。

次にその方法をご紹介します。

HtmlWebpackPlugin で HTML を生成する

HtmlWebpackPlugin を使用して HTML ファイルを生成する場合は、InlineSourcePlugin のみが必要です。

const HtmlWebpackPlugin = require('html-webpack-plugin');
const InlineSourcePlugin = require('html-webpack-inline-source-plugin');

module.exports = {
  plugins: [
    new HtmlWebpackPlugin({
      inlineSource: 'runtime~.+\\.js',
    }),
    new InlineSourcePlugin()
  ]
};

カスタム サーバー ロジックを使用して HTML を生成する

webpack 4 の場合:

  1. WebpackManifestPlugin を追加して、ランタイム チャンクの生成された名前を確認します。

    // webpack.config.js (for webpack 4)
    const ManifestPlugin = require('webpack-manifest-plugin');
    
    module.exports = {
      plugins: [
        new ManifestPlugin()
      ]
    };
    

    このプラグインを使用したビルドでは、次のようなファイルが作成されます。

    // manifest.json
    {
      "runtime~main.js": "runtime~main.8e0d62a03.js"
    }
    
  2. ランタイム チャンクのコンテンツを便利な方法でインライン化します。たとえば、Node.js と Express を使用する場合:

    // server.js
    const fs = require('fs');
    const manifest = require('./manifest.json');
    const runtimeContent = fs.readFileSync(manifest['runtime~main.js'], 'utf-8');
    
    app.get('/', (req, res) => {
      res.send(`
        …
        <script>${runtimeContent}</script>
        …
      `);
    });
    

または webpack 3 の場合:

  1. filename を指定して、ランタイム名を静的化します。

    module.exports = {
      plugins: [
        new webpack.optimize.CommonsChunkPlugin({
          name: 'runtime',
          minChunks: Infinity,
          filename: 'runtime.js'
        })
      ]
    };
    
  2. runtime.js コンテンツを便利な方法でインライン化します。たとえば、Node.js と Express を使用する場合:

    // server.js
    const fs = require('fs');
    const runtimeContent = fs.readFileSync('./runtime.js', 'utf-8');
    
    app.get('/', (req, res) => {
      res.send(`
        …
        <script>${runtimeContent}</script>
        …
      `);
    });
    

すぐには必要のないコードを遅延読み込みする

ページには、重要度の高い部分と低い部分があります。

  • YouTube で動画ページを読み込む場合、コメントよりも動画に重点を置いています。ここでは、動画がコメントよりも重要です。
  • ニュース サイトで記事を開いた場合、ユーザーは広告よりも記事のテキストに注目します。テキストが広告よりも重要です。

このような場合は、最初に最も重要な部分のみをダウンロードし、残りの部分は後で遅延読み込みすることで、初期読み込みのパフォーマンスを改善します。これには、import() 関数コード分割を使用します。

// videoPlayer.js
export function renderVideoPlayer() { … }

// comments.js
export function renderComments() { … }

// index.js
import {renderVideoPlayer} from './videoPlayer';
renderVideoPlayer();

// …Custom event listener
onShowCommentsClick(() => {
  import('./comments').then((comments) => {
    comments.renderComments();
  });
});

import() は、特定のモジュールを動的に読み込むことを指定します。webpack は import('./module.js') を検出すると、このモジュールを個別のチャンクに移動します。

$ webpack
Hash: 39b2a53cb4e73f0dc5b2
Version: webpack 3.8.1
Time: 4273ms
                            Asset     Size  Chunks             Chunk Names
      ./0.8ecaf182f5c85b7a8199.js  22.5 kB       0  [emitted]
   ./main.f7e53d8e13e9a2745d6d.js    60 kB       1  [emitted]  main
 ./vendor.4f14b6326a80f4752a98.js    46 kB       2  [emitted]  vendor
./runtime.79f17c27b335abc7aaf4.js  1.45 kB       3  [emitted]  runtime

実行が import() 関数に達した場合にのみダウンロードします。

これにより、main バンドルが小さくなり、初期読み込み時間が短縮されます。さらに、キャッシュの効率も向上します。メイン チャンクのコードを変更しても、コメント チャンクは影響を受けません。

関連情報

コードをルートとページに分割する

アプリに複数のルートまたはページがあるにもかかわらず、コードを含む JS ファイルが 1 つしかない(main チャンクが 1 つしかない)場合は、リクエストごとに余分なバイトが配信されている可能性があります。たとえば、ユーザーがサイトのホームページにアクセスしたとき:

WebFundamentals のホームページ

別のページにある記事をレンダリングするためのコードを読み込む必要はありませんが、読み込まれます。また、ユーザーが常にホームページにのみアクセスし、記事コードを変更した場合、webpack はバンドル全体を無効にします。その場合、ユーザーはアプリ全体を再ダウンロードする必要があります。

アプリをページ(またはシングルページ アプリの場合はルート)に分割すると、ユーザーは関連するコードのみをダウンロードします。また、ブラウザはアプリコードをより適切にキャッシュに保存します。ホームページのコードが変更された場合、webpack は対応するチャンクのみが無効になります。

シングルページ アプリの場合

シングルページ アプリをルートごとに分割するには、import() を使用します(「現在必要のないコードを遅延読み込みする」をご覧ください)。フレームワークを使用している場合は、この問題の既存のソリューションが用意されている場合があります。

従来のマルチページアプリの場合

従来のアプリをページごとに分割するには、webpack のエントリ ポイントを使用します。アプリにホームページ、記事ページ、ユーザー アカウント ページの 3 種類のページがある場合は、3 つのエントリが必要です。

// webpack.config.js
module.exports = {
  entry: {
    home: './src/Home/index.js',
    article: './src/Article/index.js',
    profile: './src/Profile/index.js'
  }
};

エントリファイルごとに、webpack は個別の依存関係ツリーを構築し、そのエントリで使用されるモジュールのみを含むバンドルを生成します。

$ webpack
Hash: 318d7b8490a7382bf23b
Version: webpack 3.8.1
Time: 4273ms
                            Asset     Size  Chunks             Chunk Names
      ./0.8ecaf182f5c85b7a8199.js  22.5 kB       0  [emitted]
   ./home.91b9ed27366fe7e33d6a.js    18 kB       1  [emitted]  home
./article.87a128755b16ac3294fd.js    32 kB       2  [emitted]  article
./profile.de945dc02685f6166781.js    24 kB       3  [emitted]  profile
 ./vendor.4f14b6326a80f4752a98.js    46 kB       4  [emitted]  vendor
./runtime.318d7b8490a7382bf23b.js  1.45 kB       5  [emitted]  runtime

したがって、記事ページでのみ Lodash を使用する場合、home バンドルと profile バンドルに Lodash は含まれません。ユーザーは、ホームページにアクセスするときにこのライブラリをダウンロードする必要はありません。

ただし、個別の依存関係ツリーにはデメリットもあります。2 つのエントリ ポイントが Lodash を使用し、依存関係をベンダー バンドルに移動していない場合、両方のエントリ ポイントに Lodash のコピーが含まれます。この問題を解決するには、webpack 4 で webpack 構成に optimization.splitChunks.chunks: 'all' オプションを追加します。

// webpack.config.js (for webpack 4)
module.exports = {
  optimization: {
    splitChunks: {
      chunks: 'all'
    }
  }
};

このオプションを使用すると、スマート コード分割が有効になります。このオプションを使用すると、webpack は共通コードを自動的に検索し、別々のファイルに抽出します。

または、webpack 3CommonsChunkPlugin を使用します。これにより、共通の依存関係が新しい指定されたファイルに移動します。

module.exports = {
  plugins: [
    new webpack.optimize.CommonsChunkPlugin({
      name: 'common',
      minChunks: 2    // 2 is the default value
    })
  ]
};

minChunks の値を調整して、最適な値を見つけてください。通常は小さく保ちますが、チャンクの数が多くなる場合は増やします。たとえば、3 つのチャンクの場合は minChunks が 2 で、30 個のチャンクの場合は 8 になります。2 のままにすると、共通ファイルにモジュールが多すぎて、ファイルが大きくなりすぎます。

関連情報

モジュール ID の安定性を高める

コードをビルドすると、webpack は各モジュールに ID を割り当てます。後で、これらの ID はバンドル内の require() で使用されます。通常、ビルド出力にはモジュールパスの直前に ID が表示されます。

$ webpack
Hash: df3474e4f76528e3bbc9
Version: webpack 3.8.1
Time: 2150ms
                           Asset      Size  Chunks             Chunk Names
      ./0.8ecaf182f5c85b7a8199.js  22.5 kB       0  [emitted]
   ./main.4e50a16675574df6a9e9.js    60 kB       1  [emitted]  main
 ./vendor.26886caf15818fa82dfa.js    46 kB       2  [emitted]  vendor
./runtime.79f17c27b335abc7aaf4.js  1.45 kB       3  [emitted]  runtime

↓ こちら

[0] ./index.js 29 kB {1} [built]
[2] (webpack)/buildin/global.js 488 bytes {2} [built]
[3] (webpack)/buildin/module.js 495 bytes {2} [built]
[4] ./comments.js 58 kB {0} [built]
[5] ./ads.js 74 kB {1} [built]
+ 1 hidden module

デフォルトでは、ID はカウンタを使用して計算されます(つまり、最初のモジュールは ID 0、2 番目のモジュールは ID 1 になります)。この方法の問題は、新しいモジュールを追加すると、モジュール リストの途中に表示され、次のモジュールの ID がすべて変更される可能性があることです。

$ webpack
Hash: df3474e4f76528e3bbc9
Version: webpack 3.8.1
Time: 2150ms
                           Asset      Size  Chunks             Chunk Names
      ./0.5c82c0f337fcb22672b5.js    22 kB       0  [emitted]
   ./main.0c8b617dfc40c2827ae3.js    82 kB       1  [emitted]  main
 ./vendor.26886caf15818fa82dfa.js    46 kB       2  [emitted]  vendor
./runtime.79f17c27b335abc7aaf4.js  1.45 kB       3  [emitted]  runtime
   [0] ./index.js 29 kB {1} [built]
   [2] (webpack)/buildin/global.js 488 bytes {2} [built]
   [3] (webpack)/buildin/module.js 495 bytes {2} [built]

↓ 新しいモジュールを追加しました

[4] ./webPlayer.js 24 kB {1} [built]

↓ 結果は次のとおりです。comments.js の ID が 4 から 5 に変更されました

[5] ./comments.js 58 kB {0} [built]

ads.js の ID が 5 から 6 に変更されました

[6] ./ads.js 74 kB {1} [built]
       + 1 hidden module

これにより、実際のコードが変更されていなくても、ID が変更されたモジュールを含む、またはモジュールに依存するすべてのチャンクが無効になります。この例では、0 チャンク(comments.js を含むチャンク)と main チャンク(他のアプリコードを含むチャンク)が無効になりますが、main チャンクのみが無効になるはずです。

この問題を解決するには、HashedModuleIdsPlugin を使用してモジュール ID の計算方法を変更します。カウンタベースの ID は、モジュールパスのハッシュに置き換えられます。

$ webpack
Hash: df3474e4f76528e3bbc9
Version: webpack 3.8.1
Time: 2150ms
                           Asset      Size  Chunks             Chunk Names
      ./0.6168aaac8461862eab7a.js  22.5 kB       0  [emitted]
   ./main.a2e49a279552980e3b91.js    60 kB       1  [emitted]  main
 ./vendor.ff9f7ea865884e6a84c8.js    46 kB       2  [emitted]  vendor
./runtime.25f5d0204e4f77fa57a1.js  1.45 kB       3  [emitted]  runtime

↓ こちら

[3IRH] ./index.js 29 kB {1} [built]
[DuR2] (webpack)/buildin/global.js 488 bytes {2} [built]
[JkW7] (webpack)/buildin/module.js 495 bytes {2} [built]
[LbCc] ./webPlayer.js 24 kB {1} [built]
[lebJ] ./comments.js 58 kB {0} [built]
[02Tr] ./ads.js 74 kB {1} [built]
    + 1 hidden module

この方法では、モジュールの名前を変更するか移動した場合にのみ、モジュールの ID が変更されます。新しいモジュールは、他のモジュールの ID には影響しません。

プラグインを有効にするには、構成の plugins セクションに追加します。

// webpack.config.js
module.exports = {
  plugins: [
    new webpack.HashedModuleIdsPlugin()
  ]
};

関連情報

まとめ

  • バンドルをキャッシュに保存し、バンドル名を変更してバージョンを区別する
  • バンドルをアプリコード、ベンダーコード、ランタイムに分割する
  • ランタイムをインライン化して HTTP リクエストを保存する
  • import を使用して重要でないコードを遅延読み込みする
  • 不要なコンテンツの読み込みを避けるため、コードをルート/ページごとに分割する