Техника оптимизации программного кода. Вред и польза оптимизаций

Раньше, когда оперативная память компьютера исчислялась килобайтами, дисковое пространство десятками мегабайт, а частота процессора мегагерцами, проблемами оптимизации занимались все. Было достаточно сложно написать хорошую программу, которая бы быстро выполнялась на таких скромных системах. Программисты «вылизывали» каждую строчку, добиваясь максимальной эффективности.

А что сейчас? Вычислительные мощности современных компьютеров достигли фантастических (если сравнивать с тем, что было) значений, и даже такие «монстры», как Windows 7 не в силах их затормозить. И зачем нам оптимизировать, если так все нормально работает? Многие так и считают. Сейчас программирование дошло до такой стадии, что важнее стала скорость написания программ, чем скорость их работы. Потому что скорость их работы будет заведомо высокой. Но это относится лишь к обычным прикладным программам. Совсем другое дело драйвера (которые мало изменились еще со времен DOS), программы обработки аудио, видео, и графики, генерации паролей… В них про оптимизацию забывать ни в коем случае нельзя. Да и в обычных программах она никогда не бывает лишней. Куда приятней использовать более эффективную программу, чем идти в магазин за новым процессором. Или ждать, пока она соизволит загрузится, кому как лучше. Большинство пользователей выбирает первый вариант.

Оптимизация

В оптимизации есть несколько важных моментов:

Оптимизация должна быть естественной. Оптимизированный фрагмент кода должен легко вливаться в программу, не нарушая логики ее работы. Он должен легко вводится в программу, изменятся или удаляться из нее.
Оптимизация должна приносить существенный прирост производительности. Оптимизированная программа должна работать минимум на 20%-30% эффективней, чем ее неоптимизированный аналог, иначе она теряет смысл. Зачем мучится и вносить изменения в уже готовый код, если результата это практически не даст?
Разработка (и отладка) критических областей не должна увеличивать время разработки программы более чем на 10%-15%.
Как уже писалось ранее, сейчас на первый план выходит скорость разработки программ, так что все же не нужно отставать от остальной массы программистов. Себе же хуже.
Так же, перед тем как писать оптимизированный вариант, полезно иметь его неоптимизированный аналог. Обычно, оптимизированный код очень тяжел для восприятия, и если после его внедрения в программе появятся ошибки, то, подставив вместо него его менее эффективного собрата, мы можем определить, кто виноват в ошибках.

Логика оптимизации программного кода

Теперь перейдем к самой философии оптимизации. Считается, что критические области следует писать на ассемблере, поскольку он дает наивысшую скорость работы. Но зачастую результат работы оптимизирующего компилятора работает медленней своего ассемблерного аналога на 2%-7% (не более 20%). И стоило ли из-за такого мизерного прироста тратить время на разработку ассемблерной реализации? Из этого следует, что намного лучше оптимизировать код, написанный на языке высокого уровня, оптимизировать саму логику работы программы.

Основные постулаты оптимизации:

  • Начинать оптимизацию нужно с самых «узких» мест программы. Если мы будем оптимизировать те места, где и без нашего вмешательства все быстро работает, то прирост производительности будет минимален. Это основной закон оптимизации, от него мы и будем отталкиваться, разбирая остальные.
  • Оптимизировать лучше те места, которые регулярно повторяются в ходе работы. Этот закон относится к циклам и подпрограммам. Если можно хотя бы немного оптимизировать цикл, то делайте это не задумываясь. Если в одной итерации мы добьемся прироста в 2%, то после 1000 повторений это уже будет достаточно большое значение.
  • Старайтесь не слишком злоупотреблять оптимизацией единичных операций. Этот закон – своеобразное продолжение предыдущего. Оптимизируя фрагмент, который будет вызван лишь один раз, мы вряд ли добьемся ощутимого прироста (но если эффект будет ощутим (>10%, что бывает крайне редко), то оптимизация лишней не будет).
  • Используйте ассемблер только там, где скорость работы очень важна. Как уже писалось ранее, сейчас ассемблер не дает огромного прироста скорости. Поэтому использовать его стоит лишь в самых «узких» местах программы.
  • Задумывайтесь над оптимизацией. Неправильная оптимизация может даже навредить программе, увеличить время ее разработки, практически не уменьшив скорость ее работы.
  • Конечно, в современном мире сверхбыстрых вычислений на первый план выходит скорость разработки программ. Но все же, не стоит забывать об оптимизации, которая, несмотря на общепринятое мнение, никогда не уходила на второй.

    На этом сайте я обычно делюсь своим опытом, но иногда мне самому нужен совет. И эта небольшая статья будет как раз из этого калашного ряда, так как проблема немного выше моей компетенции, но решить её нужно. Поэтому вопрос в какой то степени читателям. А дело в том, что дорогой наш Гугл подсказал мне, что этот мой сайт не полностью и это замедляет работу сайта.

    Я не программист, языками, как говорят, не владею. Но решить вопрос нужно обязательно и именно поэтому я поднял его тут. Конечно, вопрос хоть и сложный, но это не сложнее, чем понять, что такое и как она помогает управлять торговлей.

    Как оптимизировать код сайта ?

    Попробую разобраться в этом на страницах своего блога. К тому же сразу все сделать не получится, а план действий иметь нужно.

    Начать хочу с того, чтобы объяснить, где зарыта собака. Наверное вы, как и я, используете для своего сайта какую либо систему управления сайтом: WordPress, Joomla, Drupal или что то ещё. Эти системы делают профессионалы, и в них самих ошибок немного.

    Но вот шаблоны, которые большинство из нас берут из свободного доступа, грешат ошибками. , особенно бесплатные, делают зачастую любители, и их детища не совершенны. И именно на ошибки в шаблоне мне указал добрый Гугл. Какие они?

    Гугл показывает отдельно ошибки при загрузке сайта с мобильных устройств и десктопов. Есть разница, однако. Итак, какие ошибки или даже косяки кода есть в моём шаблоне?

    Для компьютеров:

    1. Should Fix — это большой уровень ошибки!

    Используйте кэш браузера!
    Если указывать в заголовках HTTP дату или срок действия статических ресурсов, браузер будет загружать уже полученные ранее ресурсы с локального диска, а не из Интернета.
    Используйте кэш браузера для следующих ресурсов:

    Http://avatars-fast.yandex.net/get-direct/nubNH6Z6vqKZZtboVlYcQg/y80 (не указан срок действия) http://directstat.ru/script (не указан срок действия) https://prostolinux.ru/karta-saita/ (не указан срок действия) https://prostolinux.ru/prostolinux.png (не указан срок действия) (не указан срок действия) (не указан срок действия) https://prostolinux.ru/wp-content/themes/rockwell_new/rockwell/css/jquery.lightbox-0.5.css (не указан срок действия) https://prostolinux.ru/wp-content/themes/rockwell_new/rockwell/css/orange.css (не указан срок действия) https://prostolinux.ru/wp-content/themes/rockwell_new/rockwell/css/superfish.css (не указан срок действия) https://prostolinux.ru/wp-content/themes/rockwell_new/rockwell/images/bk_body.jpg (не указан срок действия) https://prostolinux.ru/wp-content/themes/rockwell_new/rockwell/images/bk_dotted_vert.gif (не указан срок действия) https://prostolinux.ru/wp-content/themes/rockwell_new/rockwell/images/bk_menu_orange.jpg (не указан срок действия) https://prostolinux.ru/wp-content/themes/rockwell_new/rockwell/images/bullet_top.jpg (не указан срок действия) https://prostolinux.ru/wp-content/themes/rockwell_new/rockwell/images/ico_date_orange.png (не указан срок действия) https://prostolinux.ru/wp-content/themes/rockwell_new/rockwell/images/topmenu_border_orange.jpg (не указан срок действия) https://prostolinux.ru/wp-content/themes/rockwell_new/rockwell/js/copy.js (не указан срок действия) https://prostolinux.ru/wp-content/themes/rockwell_new/rockwell/js/jquery-1.3.2.min.js (не указан срок действия) https://prostolinux.ru/wp-content/themes/rockwell_new/rockwell/js/jquery.form.js (не указан срок действия) (не указан срок действия) (не указан срок действия) https://prostolinux.ru/wp-content/themes/rockwell_new/rockwell/style.css (не указан срок действия) https://prostolinux.ru/wp-includes/images/smilies/icon_smile.gif (не указан срок действия)

    Тут мне пока вообще не понятно, что за срок действия, и где его нужно указывать. Вы знаете?

    2. Consider Fixing

    Удалите из верхней части страницы код JavaScript и CSS, блокирующий отображение.

    Количество блокирующих скриптов на странице: 1. Количество блокирующих ресурсов CSS на странице: 4. Они замедляют отображение контента.
    Все содержание верхней части страницы отображается только после загрузки указанных далее ресурсов. Попробуйте отложить загрузку этих ресурсов, загружать их асинхронно или встроить их самые важные компоненты непосредственно в код HTML.
    Удалите код JavaScript, препятствующий отображению:

    Https://prostolinux.ru/wp-content/themes/rockwell_new/rockwell/js/jquery-1.3.2.min.js

    Оптимизируйте работу CSS на следующих ресурсах:

    https://prostolinux.ru/wp-content/themes/rockwell_new/rockwell/style.css
    https://prostolinux.ru/wp-content/themes/rockwell_new/rockwell/css/orange.css
    https://prostolinux.ru/wp-content/themes/rockwell_new/rockwell/css/jquery.lightbox-0.5.css
    https://prostolinux.ru/wp-content/themes/rockwell_new/rockwell/css/superfish.css

    Тут проблема более понятна, но как её решить пока не знаю. Закачал на локальный сервер копию сайта, чтобы безопасно править код. Будем тренироваться.

    3. Сократите JavaScript — это средний уровень ошибки. Устранение ошибки немного ускорит сайт.
    Сжатие кода JavaScript позволяет сократить объем данных, чтобы ускорить загрузку, обработку и выполнение.
    Сократите код JavaScript на следующих ресурсах, чтобы уменьшить их размер на 19,4 КБ (46 %
    Сокращение https://prostolinux.ru/wp-content/themes/rockwell_new/rockwell/js/jquery-1.3.2.min.js позволит уменьшить размер на 14 КБ (41 %
    Сокращение https://prostolinux.ru/wp-content/themes/rockwell_new/rockwell/js/jquery.form.js позволит уменьшить размер на 5,4 КБ (64 %
    4. Оптимизируйте изображения — это средний уровень ошибки. Устранение ошибки немного ускорит сайт.

    Правильный формат и сжатие изображений позволяет сократить их объем.

    Оптимизируйте следующие изображения, чтобы уменьшить их размер на 5 КБ (14 %
    Если сжать без потерь изображение, это уменьшит его размер на 2 КБ (8 %
    Если сжать без потерь изображение https://prostolinux.ru/wp-content/themes/rockwell_new/rockwell/images/ico_date_orange.png, это уменьшит его размер на 1,7 КБ (31 %
    Если сжать без потерь изображение http://avatars-fast.yandex.net/get-direct/nubNH6Z6vqKZZtboVlYcQg/y80, это уменьшит его размер на 1,3 КБ (19 %

    5. Сократите время ответа сервера — это средний уровень ошибки. Устранение ошибки немного ускорит сайт.

    По результатам тестирования время ответа вашего сервера составило 0,24 секунды. На этот показатель влияет много факторов. Ознакомьтесь с нашими рекомендациями и узнайте, как можно отслеживать и измерять время ответа.

    Не думал, что это много, но тут кажется дело в хостинге, нужно узнавать там.
    6. Сократите HTML — это средний уровень ошибки. Устранение ошибки немного ускорит сайт.
    Сжатие HTML-кода (в том числе встроенного кода JavaScript или CSS) позволяет сократить объем данных, чтобы ускорить загрузку и обработку.

    Сократите код HTML на следующих ресурсах, чтобы уменьшить их размер на 1,7 КБ (8 %
    Сокращение https://prostolinux.ru/kak-usilit-signal-3g-modema/ позволит уменьшить размер на 1,7 КБ (8 %

    Для мобильных:

    Здесь все ошибки те же, но с той разницей, что ВСЕ ОНИ ОТМЕЧЕНЫ, КАК КРИТИЧЕСКИЕ!

    А что это значит? А значит это то, что при загрузке сайта с мобильного устройства, всё должно быть намного быстрее, так как интернет канал там обычно уже.

    Да, я не сказал, где Google показал мне эти ошибки. А показал он их мне в панели Google Adsense. Или можно просто зайти по адресу https://developers.google.com/speed/pagespeed/insights/ и узнайте, что нужно исправить, ведь оптимизировать код на сайте хоть и не просто, но нужно сделать это всего раз.

    Если вы знаете, как решить хотя бы некоторые проблемы, то буду очень благодарен вам за подсказки. А пока буду шерстить интернет в поиске ответов на эти важные вопросы….

    Решения.

    1. Включаем сжатие.

    Первое, что позволило сразу добиться некоторых улучшений — это добавление кода в файл.htaccess , который находится в корне сайта.

    SetOutputFilter DEFLATE Header append Vary User-Agent FileETag MTime Size ExpiresActive on ExpiresDefault "access plus 1 month" SetOutputFilter DEFLATE

    Как я понял, всё это позволяет сжимать данные на стороне сервера. Я уже писал раньше об этом даже публиковал код, но к этому можно добавить ещё пару настроек, которые улучшили показатели.
    2. Удаляем ненужные скрипты.

    Анализ страницы показывал, что некоторые скрипты шаблона мешали загрузке страницы. Удалил из header.php несколько скриптов такого вида: