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React应用在产品环境下的性能优化

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只有10%~20%的最终用户响应时间花在了下载HTML文档上，其余的80%~90%时间花在了下载页面中的 所有组件 上。 - 性能黄金法则，Steve Souders

Steve Souders在2007年提出这样的“性能黄金法则”，我猜测当他看到React这样一项技术之后，一定会觉得自己的这个法则居然如此的准确，可能甚至觉得这个比例不够极致。（虽然此组件非React组件，但是我还是忍不住想笑）

所以，今天我们就来聊聊，React应用在产品环境下的性能优化问题。

Bundle大小分析

在开始做任何的优化之前，你需要知道痛点在什么地方？既然Steve说80%~90%时间花在了下载页面中的 所有组件 上，那么就从了解项目的模块组成开始。

1.Webpack运行时的输出

在没有任何外部力量帮助的情况下，我们可以直接阅读Webpack的输出 react ouput

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webpack --display-chunks

可以查看模块在哪个分块中出现，帮助我们查找分块中重复的依赖。

2.bundle-size-analyzer

webpack-bundle-size-analyzer是我个人比较喜欢的模块大小分析工具，使用起来非常简单，输出也非常清晰。

webpack-analyzer

3.webpack-bundle-analyzer

webpack-bundle-analyzer在github上star人数更多，功能也相对更加齐全（fancy）。 webpack-bundle-analyzer.gif

代码分离（Code Splitting）

1.Vendor代码分离

代码分离是Webpack核心功能之一，典型的做法是将第三方依赖代码从应用代码中抽离出来，这样可以利用浏览器的缓存来提高性能（减少下载次数）。

Webpack官方文档有非常详细的介绍： code-splitting-libraries，我就不在这里赘述，下面是一个简单代码样例：

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var webpack = require('webpack');
var path = require('path');

module.exports = function(env) {
    return {
        entry: {
            main: './index.js',
            vendor: 'react', 'react-dom', 'react-redux', 'babel-polyfill']
        },
        output: {
            filename: '[name].[chunkhash].js',
            path: path.resolve(__dirname, 'dist')
        },
        plugins: [
            new webpack.optimize.CommonsChunkPlugin({
                name: 'vendor' // Specify the common bundle's name.
            })
        ]
    }
}

2.CSS代码

也许你还会想要的就是将CSS文件分离，原因是一样的。官方文档也给出了非常详细的介绍：code-splitting-css，所以同样也不赘述了。

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const extractCSS = new ExtractTextPlugin('styles.css');
module: {
  rules: [
    {
      test: /\.scss$/,
      use: extractCSS.extract(['css-loader', 'postcss-loader', 'sass-loader'])
    }
  ]
},
plugins: [
  extractCSS
]

3.React-Router按需分离

当应用逐渐变得复杂后，你会发现，仅仅将代码分离为vendor和app两个bundle，远远是不够的，要么vendor.js文件特别大，要么app.js文件特别大，这个时候你一定会想到，要按需加载（异步加载）。

ES2015 Loader spec中定义了一个import()方法来在运行时动态加载ES2015的模块，代码如下：

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function determineDate() {
  import('moment').then(function(moment) {
    console.log(moment().format());
  }).catch(function(err) {
    console.log('Failed to load moment', err);
  });
}
determineDate();

Webpack会将import()方法看做一个“代码分离点”，将被加载的模块放在一个单独的文件块中。

那么，如果你的应用采用了React-Router，我们就可以根据路由，按需加载所使用的组件。

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function errorLoading(error) {
  throw new Error(`Dynamic page loading failed: ${error}`);
}

function loadRoute(cb) {
  return module => cb(null, module.default);
}

<Router history={history} queryKey="false">
  <Route path="/user" name="UserPage" getComponent={(location, cb) => {
    System.import('./components/UserPage').then(loadRoute(cb, false)).catch(errorLoading)}}
  />
  <Route path="/data" name="DataPage" getComponent={(location, cb) => {
    System.import('./components/DataPage').then(loadRoute(cb, false)).catch(errorLoading)}}
  />
  <Route path="/about" name="AboutPage" getComponent={(location, cb) => {
    System.import('./components/AboutPage').then(loadRoute(cb, false)).catch(errorLoading)}}
  />
</Router>

Webpack会根据分离点生成对应的JS文件

4.大文件异步加载

笔者遇到过这样的需求，采用了某图表库来做地图绘制，但是地图库JS文件或者JSON文件特别的大，即便压缩之后也有400+KB。所以，我将该依赖放在应用（SPA）的首页，并采用了异步加载，这样，首屏加载速度不会依赖于它，而用户从首页到需要使用该地图的部分还存在一些操作过程，所以留存了一些时间来异步加载地图数据。

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System.import('./map/china.js').then().catch(errorLoading);
System.import('./map/world.js').then().catch(errorLoading);

当首页需要的JS加载完成之后，才开始加载：

运行webpack -p

Webpack的官方文档有详细的说明，对于产品环境的构建应该运行webpack -p：production-build。

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webpack --optimize-minimize --define process.env.NODE_ENV="'production'"

此时，Webpack会做几件事情，我们也需要根据这些事情做相关的配置：

1.对JS代码进行压缩

–optimize-minimize 标签会对JS代码用UglifyJsPlugin做压缩，并根据Webpack中配置的devtool配置SourceMap

2.SourceMap

即便在产品环境下，仍然建议使用SourceMap，方便产品环境的bug定位，但是对于开发环境和产品环境，我们需要使用不同力度的SourceMap，才能既方便开发也兼容产品环境性能。

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const config = {
  // webpack config
  devtool: isProd ? 'cheap-source-map' : 'cheap-module-inline-source-map',
}

官方提供了7种Devtool，而且有更详细的关于devtool的配置，请详见 devtool。 3.Node环境变量production

将redux的中间件和开发环境使用的devtool通过变量分离 –define process.env.NODE_ENV=“‘production’” 标签会以下面的方式使用DefinePlugin：

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const webpack = require('webpack');
module.exports = {
  /*...*/
  plugins:[
    new webpack.DefinePlugin({
      'process.env.NODE_ENV': JSON.stringify('production')
    })
  ]
};

这个时候，就可以在产品代码里面获取到此环境变量。这个时候我们要做的就是根据环境变量的不同，来进行不同的配置，比如：这样写log

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if (process.env.NODE_ENV !== 'production') console.log('...')

对于产品环境就等价于：

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if (false) console.log('...')

此时UglifyJS插件就会将它去除掉。

又比如：在react-redux开发中，我们一般都会配置开发插件DevTool，或者log中间件，但其实，在产品环境中，我们不需要，这个时候就需要根据环境变量来动态配置：

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import { applyMiddleware, compose, createStore } from 'redux';
import thunkMiddleware from 'redux-thunk';
import { createLogger } from 'redux-logger';
import rootReducer from './reducers';
import promiseMiddleware from 'redux-promise-middleware';

export default () => {
  let finalCreateStore;
  if (process.env.NODE_ENV === 'production') {
    finalCreateStore = compose(
      applyMiddleware(promiseMiddleware(), thunkMiddleware)
    )(createStore);
  } else {
    finalCreateStore = compose(
      applyMiddleware(promiseMiddleware(), thunkMiddleware, createLogger()),
      window.devToolsExtension ? window.devToolsExtension() : f => f
    )(createStore);
  }
  return finalCreateStore(rootReducer);
};

Tree Shaking

Webpack TreeShake

清理无用的JS代码，真实导入有用的模块。配置起来非常简单：

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"presets": [["es2015", {"modules": false}], "react", "stage-0"]

tree-shake.png

Babel对React代码的优化

除了从产品环境模块架构上优化，Babel也在编译阶段优化React应用性能作出了巨大贡献。

1.transform-react-constant-elements插件

transform-react-constant-elements，自从React0.14版本，我们可以将React元素以及他们的属性对象当做普通的值对象看待。这时候我们就可以重用那些输入是immutable的React元素。

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const Hr = () => {
  return <hr className="hr" />;
};

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const _ref = <hr className="hr" />;

const Hr = () => {
  return _ref;
};

从而减少对React.createElement的调用。

2.transform-react-inline-elements插件

transform-react-inline-elements，自从React0.14版本，可以将React元素内联为对象，Babel将React.createElement方法替换成babelHelpers.jsx来转换元素为对象。

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<Baz foo="bar" key="1"></Baz>;

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babelHelpers.jsx(Baz, {
  foo: "bar"
}, "1");

output:
{type: Baz,props:{foo:"bar"},key:"1"}

3.其他开源Babel插件

除了以上两个官方插件，在开源世界还有许多其他Babel插件可以优化代码，而且非常实用，这里留给大家自己去探索： transform-react-remove-prop-types， transform-react-pure-class-to-function， babel-react-optimize（综合所有优化的插件，此处应该有掌声）

代码本身的优化

除了利用工具和构建，以及模块按需加载，来提高产品环境下的代码性能，最最基础的还是开发在平时写代码的需要注意的一些基础原则

1.只导入需要的包

以Lodash为例，比如：如果你只用到isEqual，那么就不要把整个lodash都引入

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import isEqual from 'lodash/isEqual';

通过babel-plugin-lodash和lodash-webpack-plugin来缩小应用所需要的lodash的模块

用高阶函数Flow来代替Chain，以避免将整个ladash都加载。

2.使用ESLint

合理的使用ESLint，除了帮助团队指导代码风格，也可以告诉你如何正确的写React应，比如，当组件是纯presentational组件时，就应该使用PureComponent或者纯函数组件，这些eslint都会告诉你。

3.利用React官方的Perf工具

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Perf.start()
// ...
Perf.stop()

服务器端优化

使用Gzip压缩倒不是React应用才有的性能优化策略，但还是要提一下，因为确实有用。

1.Nginx服务器端配置

我猜测大部分的情况下，都会用Nginx来部署静态资源，斗胆提供一个nginx的gzip配置。

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gzip on; //仅仅配置这一行是不会起作用的
gzip_types  text/plain application/javascript application/x-javascript text/javascript text/xml text/css;
gzip_proxied    no-cache no-store private expired auth;
gzip_min_length 1000;

2.手动压缩

另外一种方式，就是我们自己手动压缩Gzip，这样可以减少Nginx编码带来的性能消耗，Webpack插件 compression-webpack-plugin可以做到。

还有什么别的提高性能的办法呢？

1.服务器端渲染如何

有人会说，服务器端渲染如何？ 这个要看情况。服务器端渲染一般主要用来处理首屏渲染性能（注意是首次加载）和搜索引擎爬虫问题。如果你的JS文件特别大，那么服务器端渲染能够，让用户在加载完HTML和CSS之后立刻看到页面。如果不是首次加载，那么其实JS是可以缓存在客户端的，所以即便不用服务器端渲染，之后也不会很慢。

相对的缺点是：配置起来比较麻烦，但如果是一劳永逸的事情，还是值得一做的。

更多关于是否应该进行服务器端渲染，服务器端渲染的好处 以及如何进行服务器端渲染？请查看相关文章。

2.ServiceWork

渐进式 Web 应用程序思想（PWA）最近可火了，2017年ThoughtWorks技术雷达将“Progressive Web Applications”放在了试验阶段。

简单介绍什么是service worker:

在2014年，W3C公布了service worker的草案，service worker提供了很多新的能力，使得web app拥有与native app相同的离线体验、消息推送体验。 service worker是一段脚本，与web worker一样，也是在后台运行。 作为一个独立的线程，运行环境与普通脚本不同，所以不能直接参与web交互行为。native app可以做到离线使用、消息推送、后台自动更新，service worker的出现是正是为了使得web app也可以具有类似的能力。

Github： Google sw-toolbox, sw-precache-webpack-plugin和offline-plugin

3.Preload

Preload 作为一个新的web标准，旨在提高性能和为web开发人员提供更细粒度的加载控制。Preload使开发者能够自定义资源的加载逻辑，且无需忍受基于脚本的资源加载器带来的性能损失。

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<link rel=“preload”>

作为新的标准，浏览器兼容性是你有必要考虑的一个方面：

preload

github: preload-webpack-plugin

最后

文章内容有点长，但我相信这些都是干货是值得一读的，前端产品环境性能优化确实是一个说不完的话题，前端技术更新迭代也没有多少其他计算机技术能够匹敌的，这也对前端开发工程师（全栈开发工程师）的技术敏感度和追求新技术的态度有很高的要求。

作者：Benwei，ThoughtWorks高级咨询师，全栈开发工程师，《实战Gradle》译者

转载原文地址： http://benweizhu.github.io/blog/2017/05/12/react-redux-production-optimisation/

参考文献：
1.https://hackernoon.com/optimising-your-application-bundle-size-with-webpack-e85b00bab579
2.https://brotzky.co/blog/code-splitting-react-router-webpack-2/
3.http://www.jianshu.com/p/f4054b2dcc6e
4.http://2ality.com/2015/12/webpack-tree-shaking.html
5.https://hackernoon.com/how-i-built-a-super-fast-uber-clone-for-mobile-web-863680d2100f
6.http://andrewhfarmer.com/server-side-render/

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