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Next.js自动代码分割与懒加载的最佳实践

2021-07-205.3k 阅读

Next.js中的自动代码分割

在前端开发领域，优化应用程序的性能是至关重要的。随着应用程序规模的增长，代码体积也会不断增大，这可能导致加载时间变长，影响用户体验。Next.js通过自动代码分割这一特性，有效地解决了这个问题。

代码分割的基本概念

代码分割是一种将JavaScript代码分割成多个较小的文件的技术，这些文件可以根据需要按需加载，而不是在初始加载时一次性加载所有代码。在传统的单页应用（SPA）开发中，所有的JavaScript代码通常会被打包成一个大文件，当用户访问页面时，这个大文件需要全部下载并解析，这对于首次加载时间有很大的影响，尤其是在网络条件不佳的情况下。

而代码分割可以将代码按照路由、组件或者功能模块进行拆分，使得只有在需要的时候才加载相应的代码。例如，在一个包含多个页面的应用中，用户可能首先访问首页，此时只需要加载首页相关的代码，当用户点击跳转到其他页面时，再加载对应页面的代码。这样可以显著提高应用的初始加载速度，提升用户体验。

Next.js自动代码分割原理

Next.js基于Webpack实现了自动代码分割。当使用Next.js构建应用时，它会分析页面的导入语句，并自动将每个页面及其依赖项分割成单独的JavaScript文件。例如，假设我们有一个简单的Next.js应用，包含两个页面：pages/index.js 和 pages/about.js。

// pages/index.js
import React from'react';

const HomePage = () => {
  return (
    <div>
      <h1>Home Page</h1>
    </div>
  );
};

export default HomePage;

// pages/about.js
import React from'react';

const AboutPage = () => {
  return (
    <div>
      <h1>About Page</h1>
    </div>
  );
};

export default AboutPage;

在构建过程中，Next.js会为 index.js 和 about.js 分别生成单独的JavaScript文件。当用户访问首页时，只有 index.js 及其依赖项会被加载，当用户导航到关于页面时，about.js 及其依赖项才会被加载。

这种自动代码分割不仅适用于页面，对于动态导入的组件也同样适用。例如，我们可以在页面中动态导入一个组件：

// pages/index.js
import React from'react';

const HomePage = () => {
  const loadSpecialComponent = React.lazy(() => import('../components/SpecialComponent'));

  return (
    <div>
      <h1>Home Page</h1>
      <React.Suspense fallback={<div>Loading...</div>}>
        <loadSpecialComponent />
      </React.Suspense>
    </div>
  );
};

export default HomePage;

这里，SpecialComponent 会被分割成单独的文件，只有在页面渲染到该组件时才会加载。

懒加载的概念与实现

懒加载是代码分割的一种应用场景，它指的是在需要的时候才加载资源，而不是提前加载。在前端开发中，懒加载通常用于图片、脚本、样式表以及JavaScript模块等资源。

懒加载图片

在Next.js中，对于图片的懒加载有很好的支持。我们可以使用Next.js提供的 <Image> 组件来实现图片的懒加载。例如：

import Image from 'next/image';

const HomePage = () => {
  return (
    <div>
      <h1>Home Page</h1>
      <Image
        src="/path/to/image.jpg"
        alt="Example Image"
        width={300}
        height={200}
        layout="responsive"
        priority
      />
    </div>
  );
};

export default HomePage;

在上述代码中，layout="responsive" 表示图片会根据容器大小自适应，而 priority 属性会告诉浏览器优先加载该图片。当图片进入视口时，才会加载图片资源，从而节省了带宽并提高了页面加载性能。

懒加载JavaScript模块

如前文提到的，在Next.js中可以通过动态导入（import()）实现JavaScript模块的懒加载。这种方式不仅适用于组件，也适用于其他JavaScript模块。例如，假设我们有一个复杂的图表绘制模块 chart.js，只有在用户点击特定按钮时才需要使用：

// pages/dashboard.js
import React from'react';

const DashboardPage = () => {
  const handleClick = async () => {
    const { drawChart } = await import('../utils/chart.js');
    drawChart();
  };

  return (
    <div>
      <h1>Dashboard Page</h1>
      <button onClick={handleClick}>Draw Chart</button>
    </div>
  );
};

export default DashboardPage;

在上述代码中，chart.js 模块在用户点击按钮之前不会被加载，只有在点击按钮执行 handleClick 函数时，才会动态导入并执行其中的 drawChart 函数。

Next.js自动代码分割与懒加载的最佳实践

按路由分割代码

Next.js的自动代码分割已经默认按路由进行了很好的分割。但是在实际开发中，我们需要注意一些细节。例如，避免在页面组件中导入不必要的全局模块，这些模块可能会增加页面的初始加载体积。假设我们有一个管理用户资料的页面 pages/user/profile.js，如果该页面只需要用户相关的操作，就不应该导入与订单管理相关的模块。

// pages/user/profile.js
// 错误示例，导入了不必要的模块
import React from'react';
import { someOrderFunction } from '../../utils/order.js';

const ProfilePage = () => {
  return (
    <div>
      <h1>User Profile</h1>
    </div>
  );
};

export default ProfilePage;

// 正确示例，只导入必要的模块
import React from'react';
import { getUserProfile } from '../../utils/user.js';

const ProfilePage = () => {
  return (
    <div>
      <h1>User Profile</h1>
    </div>
  );
};

export default ProfilePage;

动态导入组件的优化

当使用动态导入组件（React.lazy 和 import()）时，要合理设置 fallback 组件。fallback 组件是在懒加载组件加载过程中显示的占位组件，它应该尽量简单，以避免增加额外的加载负担。例如：

import React from'react';

const loadComplexComponent = React.lazy(() => import('../components/ComplexComponent'));

const HomePage = () => {
  return (
    <div>
      <h1>Home Page</h1>
      <React.Suspense fallback={<div>Loading...</div>}>
        <loadComplexComponent />
      </React.Suspense>
    </div>
  );
};

export default HomePage;

这里简单的 <div>Loading...</div> 作为 fallback 组件，能够在 ComplexComponent 加载时提供一个友好的加载提示，而不会引入过多的代码。

另外，对于一些经常使用且加载时间较长的组件，可以考虑使用 SuspenseList 来批量处理懒加载组件的加载顺序。例如，在一个商品详情页面，可能有多个图片、描述组件以及相关推荐组件都是懒加载的：

import React from'react';

const loadProductImage = React.lazy(() => import('../components/ProductImage'));
const loadProductDescription = React.lazy(() => import('../components/ProductDescription'));
const loadRelatedProducts = React.lazy(() => import('../components/RelatedProducts'));

const ProductPage = () => {
  return (
    <div>
      <h1>Product Page</h1>
      <React.SuspenseList revealOrder="forwards" tail="collapsed">
        <React.Suspense fallback={<div>Loading image...</div>}>
          <loadProductImage />
        </React.Suspense>
        <React.Suspense fallback={<div>Loading description...</div>}>
          <loadProductDescription />
        </React.Suspense>
        <React.Suspense fallback={<div>Loading related products...</div>}>
          <loadRelatedProducts />
        </React.Suspense>
      </React.SuspenseList>
    </div>
  );
};

export default ProductPage;

在上述代码中，React.SuspenseList 的 revealOrder="forwards" 表示组件按照顺序依次加载并显示，tail="collapsed" 表示如果最后一个组件加载时间较长，前面的组件加载完成后不会等待最后一个组件，直接显示已加载的部分。

图片懒加载的优化

除了使用Next.js的 <Image> 组件进行基本的懒加载设置外，还可以对图片进行优化处理。例如，根据不同的设备分辨率和屏幕大小，提供合适尺寸的图片。Next.js的 <Image> 组件支持通过 srcSet 属性来实现这一点。

import Image from 'next/image';

const HomePage = () => {
  return (
    <div>
      <h1>Home Page</h1>
      <Image
        src="/path/to/small-image.jpg"
        srcSet="/path/to/small-image.jpg 1x, /path/to/medium-image.jpg 2x, /path/to/large-image.jpg 3x"
        alt="Responsive Image"
        width={300}
        height={200}
        layout="responsive"
      />
    </div>
  );
};

export default HomePage;

在上述代码中，浏览器会根据设备的像素密度自动选择合适的图片进行加载，这样可以在保证图片质量的同时，减少不必要的带宽消耗。

此外，对于一些装饰性的图片，可以设置 loading="lazy" 属性，进一步明确告知浏览器进行懒加载。虽然Next.js的 <Image> 组件默认已经开启了懒加载，但在某些情况下，手动设置这个属性可以提供更明确的语义。

import Image from 'next/image';

const HomePage = () => {
  return (
    <div>
      <h1>Home Page</h1>
      <Image
        src="/path/to/decorative-image.jpg"
        alt="Decorative Image"
        width={100}
        height={100}
        layout="fixed"
        loading="lazy"
      />
    </div>
  );
};

export default HomePage;

懒加载与SEO的平衡

在实施懒加载时，需要注意与SEO的平衡。搜索引擎爬虫可能不会像真实用户那样触发懒加载行为，这可能导致某些内容无法被搜索引擎正确索引。为了解决这个问题，可以考虑对重要的内容，尤其是与SEO相关的内容，不进行懒加载，或者使用服务器端渲染（SSR）来确保这些内容在页面初始加载时就已经存在。

例如，对于文章详情页面的标题和摘要，这些内容对于SEO非常重要，不应该进行懒加载。

// pages/article.js
import React from'react';

const ArticlePage = () => {
  return (
    <div>
      <h1>Article Title</h1>
      <p>Article Summary</p>
      {/* 其他内容可以按需懒加载 */}
      <React.lazy(() => import('../components/ArticleContent'));
    </div>
  );
};

export default ArticlePage;

如果使用SSR，Next.js会在服务器端生成HTML，搜索引擎爬虫可以直接获取到完整的页面内容，包括懒加载组件在服务器端渲染后的结果，从而保证了SEO的有效性。

结合第三方库优化懒加载与代码分割

使用Lodash进行模块优化

Lodash是一个非常流行的JavaScript工具库，它提供了许多实用的函数。在Next.js项目中，如果需要使用Lodash的某些功能，可以通过按需导入的方式来优化代码分割。例如，假设我们只需要使用 _.debounce 函数：

// pages/search.js
import React from'react';
import { debounce } from 'lodash';

const SearchPage = () => {
  const handleSearch = debounce(() => {
    // 搜索逻辑
  }, 300);

  return (
    <div>
      <h1>Search Page</h1>
      {/* 搜索输入框等组件 */}
    </div>
  );
};

export default SearchPage;

这样只导入了 _.debounce 函数，而不是整个Lodash库，从而减少了代码体积。

利用Webpack插件优化代码分割

Webpack有许多插件可以进一步优化代码分割。例如，TerserPlugin 可以在构建过程中压缩JavaScript代码，去除不必要的空格、注释等，从而减小文件体积。在Next.js项目中，可以通过在 next.config.js 文件中进行配置来使用该插件：

module.exports = {
  webpack: (config) => {
    const TerserPlugin = require('terser-webpack-plugin');
    config.optimization.minimizer[0] = new TerserPlugin({
      parallel: true,
      terserOptions: {
        compress: {
          drop_console: true // 去除console.log语句
        }
      }
    });
    return config;
  }
};

另外，BundleAnalyzerPlugin 可以帮助我们分析打包后的代码体积，找出体积较大的模块，以便进一步优化。可以通过以下方式在Next.js项目中使用该插件：

npm install --save-dev webpack-bundle-analyzer

然后在 next.config.js 中进行配置：

const withBundleAnalyzer = require('@next/bundle-analyzer')({
  enabled: process.env.ANALYZE === 'true'
});

module.exports = withBundleAnalyzer({});

运行 ANALYZE=true next build 命令后，会生成一个可视化的报告，展示各个模块的大小以及依赖关系，方便我们针对性地进行代码分割和优化。

性能监测与优化验证

使用Lighthouse进行性能监测

Lighthouse是一款由Google开发的开源工具，用于评估网页的性能、可访问性、最佳实践等方面。在Next.js项目中，可以使用Chrome浏览器的开发者工具中的Lighthouse插件来对应用进行性能监测。

打开应用页面后，在Chrome开发者工具中切换到 “Lighthouse” 标签页，点击 “Generate report” 按钮，Lighthouse会对页面进行一系列测试，并生成详细的报告。在报告中，“Performance” 部分会给出页面加载性能的评分，以及具体的优化建议。例如，如果页面存在图片未进行懒加载或者代码分割不合理导致初始加载体积过大，Lighthouse会明确指出问题并提供相应的解决方案。

基于真实用户数据的优化验证

除了使用工具进行性能监测外，还可以基于真实用户数据来验证优化效果。例如，可以使用Google Analytics等分析工具来收集用户的页面加载时间、跳出率等数据。在实施代码分割和懒加载优化后，观察这些数据的变化。如果页面加载时间显著缩短，跳出率降低，说明优化措施取得了良好的效果。

另外，可以通过用户反馈来进一步了解优化后的体验。鼓励用户提交反馈，了解他们在使用应用过程中是否遇到性能问题，从而针对性地进行调整和优化。

在实际开发中，性能优化是一个持续的过程。随着应用功能的不断增加和用户需求的变化，需要不断地监测性能指标，并根据监测结果进行相应的优化，以确保应用始终保持良好的性能表现。

通过以上对Next.js自动代码分割与懒加载的深入探讨以及最佳实践的介绍，开发者可以有效地优化Next.js应用的性能，提供更好的用户体验。无论是按路由分割代码、优化动态导入组件，还是平衡懒加载与SEO，每个方面都对应用的整体性能有着重要的影响。同时，结合第三方库和性能监测工具，可以进一步提升优化效果，使应用在竞争激烈的前端开发领域中脱颖而出。