Как можно оптимизировать производительность веб-приложений в браузере? Что можно сделать, чтобы минимизировать время полного рендеринга веб-страницы?

Подсказки:

1. Рассмотрите, как возможности статического анализа TypeScript могут выявлять неиспользуемый код.
2. Как можно уменьшить или оптимизировать время загрузки страницы?
3. Что можно сделать, чтобы ускорить выполнение скриптов в браузере?
4. Как можно измерить производительность в браузерах, таких как Chrome или Safari?
5. Можно ли измерить метрики производительности, чтобы обнаружить регрессию производительности во время тестирования и на прод (production)? Как?

Выше ожиданий:

• Глубокое знание манипулирования AST и алгоритмов обрезки дерева на основе типов

Статический анализ и удаление неиспользуемого кода

Оптимизация удаления неиспользуемого кода (tree shaking)

• Tree shaking — процесс удаления компилятором неиспользуемого кода из конечной сборки
• TypeScript улучшает tree shaking за счет:
  • Статической информации о типах
  • Анализа зависимостей модулей
  • Удаления константных перечислений (const enums)
  • Удаления интерфейсов во время компиляции

Оптимизация времени загрузки

Разделение кода

• Реализуйте динамические импорты:
• Используйте разделение кода по роутам:
  • Загружайте компоненты при доступе к роуту
  • Уменьшайте размер начального пакета
  • Реализуйте паттерны lazy loading, чтобы загружать данные по мере необходимости

Оптимизация пакета

• Включите сжатие (Gzip, Brotli)
• Реализуйте минификацию кода
• Используйте конкатенацию модулей
• Примените подъем области видимости (scope hoisting)

Загрузка ресурсов

• Реализуйте подсказки ресурсов:
  • preload — критически важные ресурсы
  • prefetch — будущие переходы
  • preconnect — домены третьих сторон
  • dns-prefetch — разрешение DNS

Стратегия кэширования

• Настройте надлежащие заголовки кэширования HTTP
• Реализуйте Service Workers для доступа в автономном режиме
• Используйте Cache API для управления ресурсами
• Примените Local Storage для небольших данных

Производительность во время выполнения

• Реализуйте мемоизацию
• Используйте Web Assembly для критически важного кода с точки зрения производительности
• Примените микро-оптимизации
• Оптимизируйте циклы сборки мусора
• A/B-тестирование для оптимизации

Оптимизация скриптов

• Используйте Web Workers для сложных вычислений
• Реализуйте requestAnimationFrame для анимаций
• Примените debouncing и throttling (умышленные паузы для не важных скриптов)
• Эффективно используйте Virtual DOM
• Включите атрибуты async/defer для скриптов

Управление памятью

• Избегайте утечек памяти:
• Очищайте обработчики событий
• Очищайте интервалы/таймауты
• Управляйте ссылками на DOM-элементы

Критический путь отрисовки

• Оптимизируйте доставку CSS:
  • Встраивайте критический CSS
  • Откладывайте ненужные стили
• Управляйте выполнением JavaScript:
  • Избегайте скриптов, блокирующих отрисовку
  • Используйте атрибуты async/defer

Измерение производительности

Инструменты разработчика браузера

• Chrome DevTools:
  • Вкладка «Производительность»
  • Панель «Сеть»
  • Профилировщик памяти
  • Интеграция Lighthouse

Основные метрики производительности

• LCP (Largest Contentful Paint)
• FID (First Input Delay)
• CLS (Cumulative Layout Shift)
• TTFB (Time to First Byte)

Мониторинг производительности

Реализуйте Real User Monitoring (RUM), основанный на API производительности, предоставляемых браузерами:

interface PerformanceMetrics {
  ttfb: number;
  fcp: number;
  lcp: number;
}

const measurePerformance = (): PerformanceMetrics => {
  const navigation = performance.getEntriesByType('navigation')[0];
  return {
    ttfb: navigation.responseStart - navigation.requestStart,
    fcp: performance.getEntriesByName('first-contentful-paint')[0]?.startTime,
    lcp: performance.getEntriesByName('largest-contentful-paint')[0]?.startTime,
  };
};

Автоматическое тестирование производительности

• Реализуйте Lighthouse CI
• Используйте API WebPageTest
• Настройте бюджеты производительности
• Настройте автоматические оповещения если не уложились в лимит

Дополнительные оптимизации TypeScript

Оптимизации, основанные на типах

• Реализуйте условные типы, чтобы оптимизировать использование памяти, для лучшего удаления неиспользуемого кода и уменьшения размера кодовой базы:

type OptimizedType<T> = T extends string 
  ? StringOptimization 
  : NumberOptimization;

• Используйте mapped типы для оптимизации

Оптимизации на этапе сборки

• Настройте tsconfig.json:
  • Включите strict mode для оптимизации
  • Оптимизируйте настройки (минификация как пример)

Обнаружение регрессий производительности

• Реализуйте тесты регрессий производительности:
  • Автоматизированные бенчмарки
  • Сравнение метрик
  • Интеграция CI/CD

Оптимизация инфраструктуры

Реализация CDN

• Используйте Content Delivery Networks для:
  • Распределение тяжелых ресурсов и контента на специлизированные сервеа с низкими задержками и дешевым трафиком
  • Географическая оптимизация - снизить тайминги ответа до клиента
  • Управление кэшем

Оптимизация серверной части

• Включите HTTP/2 или HTTP/3 для ускорения относительно HTTP v1 на TCP
• Реализуйте рендеринг на стороне сервера

Оптимизация изображений

• Используйте современные форматы (WebP, AVIF)
• Реализуйте адаптивные изображения, чтобы не грузить большие картинки для мелких экранов
• Примените lazy loading для загрузки и дозагрузки
• Настройте CDN для изображений

Мониторинг и аналитика

Инструменты мониторинга производительности

• Реализуйте Application Performance Monitoring (APM):
  • New Relic
  • Datadog
  • Sentry