Tối ưu hoá độ trễ khi nhập

Tìm hiểu độ trễ đầu vào và tìm hiểu các kỹ thuật để giảm độ trễ đó nhằm tăng khả năng tương tác.

Jeremy Wagner

Hoạt động tương tác trên web là một vấn đề phức tạp, với tất cả các loại hoạt động diễn ra trong trình duyệt để thúc đẩy hoạt động tương tác. Tuy nhiên, điểm chung của tất cả các thuật toán này là phải chịu một số độ trễ đầu vào trước khi các lệnh gọi lại sự kiện bắt đầu chạy. Trong hướng dẫn này, bạn sẽ tìm hiểu về độ trễ đầu vào và những việc bạn có thể làm để giảm thiểu độ trễ đó nhằm giúp các lượt tương tác trên trang web diễn ra nhanh hơn.

Độ trễ khi nhập là gì?

Thời gian phản hồi đầu vào là khoảng thời gian bắt đầu từ khi người dùng tương tác lần đầu với một trang (chẳng hạn như nhấn vào màn hình, nhấp bằng chuột hoặc nhấn phím) cho đến khi lệnh gọi lại sự kiện cho lượt tương tác đó bắt đầu chạy. Mỗi lượt tương tác đều bắt đầu bằng một độ trễ đầu vào nhất định.

Hình ảnh trực quan được đơn giản hoá về độ trễ đầu vào. Ở bên trái, có hình minh hoạ đường viền của con trỏ chuột với một hình ngôi sao phía sau, biểu thị sự bắt đầu của một lượt tương tác. Ở bên phải là hình minh hoạ đường viền của một bánh răng, cho biết thời điểm trình xử lý sự kiện cho một lượt tương tác bắt đầu chạy. Khoảng trống ở giữa được ghi chú là độ trễ đầu vào bằng dấu ngoặc nhọn.
Cơ chế đằng sau độ trễ khi nhập. Khi hệ điều hành nhận được dữ liệu đầu vào, dữ liệu đó phải được chuyển đến trình duyệt trước khi quá trình tương tác bắt đầu. Quá trình này mất một khoảng thời gian nhất định và có thể tăng lên do công việc hiện có trên luồng chính.

Không thể tránh khỏi một số phần độ trễ đầu vào: hệ điều hành luôn mất một khoảng thời gian nhất định để nhận ra sự kiện đầu vào và truyền sự kiện đó đến trình duyệt. Tuy nhiên, phần độ trễ đầu vào đó thường thậm chí không đáng kể và có những điều khác tự xảy ra trên trang có thể khiến độ trễ đầu vào đủ lâu để gây ra sự cố.

Cách suy nghĩ về độ trễ đầu vào

Nhìn chung, bạn nên rút ngắn mọi phần của một lượt tương tác càng nhiều càng tốt để trang web của bạn có nhiều cơ hội nhất đáp ứng ngưỡng "tốt" của chỉ số Lượt tương tác đến nội dung hiển thị tiếp theo (INP), bất kể thiết bị của người dùng. Việc kiểm soát độ trễ đầu vào chỉ là một phần của việc đáp ứng ngưỡng đó.

Do đó, bạn nên hướng đến độ trễ đầu vào ngắn nhất có thể để đáp ứng ngưỡng "tốt" của INP. Tuy nhiên, bạn nên lưu ý rằng bạn không thể loại bỏ hoàn toàn độ trễ đầu vào. Miễn là bạn tránh làm quá nhiều việc trên luồng chính trong khi người dùng đang cố gắng tương tác với trang của bạn, độ trễ đầu vào phải đủ thấp để tránh sự cố.

Cách giảm thiểu độ trễ khi nhập

Như đã nói trước đó, một số độ trễ đầu vào là không thể tránh khỏi, nhưng mặt khác, một số độ trễ đầu vào là có thể tránh được. Sau đây là một số điều cần xem xét nếu bạn đang gặp khó khăn với sự chậm trễ đầu vào trong thời gian dài.

Tránh các bộ hẹn giờ định kỳ kích hoạt quá nhiều công việc trên luồng chính

Có hai hàm hẹn giờ thường dùng trong JavaScript có thể góp phần gây ra độ trễ đầu vào: setTimeout và setInterval. Sự khác biệt giữa 2 lệnh này là setTimeout lên lịch để chạy lệnh gọi lại sau một khoảng thời gian cụ thể. Mặt khác, setInterval lên lịch gọi lại để chạy mỗi n mili giây vĩnh viễn hoặc cho đến khi dừng bộ hẹn giờ bằng clearInterval.

setTimeout không tự nó gây ra vấn đề – thực tế, nó có thể hữu ích trong việc tránh các tác vụ dài. Tuy nhiên, điều này phụ thuộc vào thời điểm hết thời gian chờ và việc người dùng có cố gắng tương tác với trang khi lệnh gọi lại hết thời gian chờ chạy hay không.

Ngoài ra, setTimeout có thể chạy trong một vòng lặp hoặc đệ quy, trong đó nó hoạt động giống như setInterval, mặc dù tốt nhất là không lên lịch lặp lại tiếp theo cho đến khi lặp lại trước đó hoàn tất. Mặc dù điều này có nghĩa là vòng lặp sẽ trả về luồng chính mỗi khi setTimeout được gọi, nhưng bạn nên cẩn thận để đảm bảo lệnh gọi lại của vòng lặp không làm quá nhiều việc.

setInterval chạy lệnh gọi lại theo một khoảng thời gian, do đó, nhiều khả năng sẽ cản trở các hoạt động tương tác. Nguyên nhân là do – không giống như một thực thể duy nhất của lệnh gọi setTimeout, vốn là lệnh gọi lại một lần có thể cản trở quá trình tương tác của người dùng – bản chất định kỳ của setInterval khiến khả năng cao hơn sẽ cản trở một lượt tương tác, từ đó làm tăng độ trễ đầu vào của hoạt động tương tác.

Ảnh chụp màn hình trình phân tích hiệu suất trong Công cụ của Chrome cho nhà phát triển minh hoạ độ trễ đầu vào. Một tác vụ do hàm bộ tính giờ kích hoạt sẽ xảy ra ngay trước khi người dùng bắt đầu một lượt tương tác nhấp chuột. Tuy nhiên, bộ hẹn giờ sẽ kéo dài độ trễ đầu vào, khiến lệnh gọi lại sự kiện của hoạt động tương tác chạy muộn hơn so với bình thường.
Một bộ hẹn giờ được đăng ký bằng lệnh gọi setInterval trước đó góp phần gây ra độ trễ đầu vào như mô tả trong bảng điều khiển hiệu suất của Công cụ của Chrome cho nhà phát triển. Độ trễ đầu vào tăng thêm khiến các lệnh gọi lại sự kiện cho hoạt động tương tác chạy muộn hơn so với bình thường.

Nếu bộ hẹn giờ đang diễn ra trong mã của bên thứ nhất, thì bạn có quyền kiểm soát các bộ hẹn giờ đó. Hãy đánh giá xem bạn có cần đến chúng không hoặc cố gắng hết sức để giảm lượng công việc trong đó nhiều nhất có thể. Tuy nhiên, bộ hẹn giờ trong tập lệnh của bên thứ ba lại là một chuyện khác. Bạn thường không kiểm soát được hoạt động của tập lệnh bên thứ ba. Việc khắc phục vấn đề về hiệu suất trong mã của bên thứ ba thường bao gồm việc làm việc với các bên liên quan để xác định xem tập lệnh nhất định của bên thứ ba có cần thiết hay không. Nếu có, hãy liên hệ với nhà cung cấp tập lệnh của bên thứ ba để xác định những việc có thể làm nhằm khắc phục các vấn đề về hiệu suất mà họ có thể gây ra trên trang web của bạn.

Tránh các tác vụ dài

Một cách để giảm thiểu độ trễ đầu vào lâu là tránh các tác vụ dài. Khi bạn có quá nhiều công việc trên luồng chính chặn luồng chính trong quá trình tương tác, điều đó sẽ làm tăng độ trễ đầu vào cho các luồng đó trước khi các tác vụ dài có cơ hội hoàn tất.

Hình ảnh minh hoạ khoảng thời gian các tác vụ kéo dài độ trễ nhập. Ở trên cùng, một lượt tương tác xảy ra ngay sau khi một tác vụ dài chạy, gây ra độ trễ đầu vào đáng kể khiến lệnh gọi lại sự kiện chạy muộn hơn nhiều so với dự kiến. Ở dưới cùng, một lượt tương tác xảy ra gần như cùng một lúc, nhưng tác vụ dài được chia thành một số tác vụ nhỏ hơn bằng cách nhường quyền, cho phép lệnh gọi lại sự kiện của lượt tương tác chạy sớm hơn nhiều.
Hình ảnh minh hoạ những gì xảy ra với các lượt tương tác khi tác vụ quá dài và trình duyệt không thể phản hồi đủ nhanh với các lượt tương tác, so với khi các tác vụ dài hơn được chia thành các tác vụ nhỏ hơn.

Bên cạnh việc giảm thiểu khối lượng công việc bạn phải làm trong một nhiệm vụ, và bạn nên luôn cố gắng thực hiện ít công việc nhất có thể trên luồng chính, bạn có thể cải thiện khả năng phản hồi với hoạt động đầu vào của người dùng bằng cách chia nhỏ các công việc dài.

Chú ý đến việc chồng chéo lượt tương tác

Một phần đặc biệt khó khăn trong việc tối ưu hoá INP có thể là khi bạn có các lượt tương tác trùng lặp. Sự chồng chéo tương tác có nghĩa là sau khi tương tác với một phần tử, bạn tương tác với trang khác trước khi lượt tương tác ban đầu có cơ hội hiển thị khung hình tiếp theo.

Mô tả thời điểm các nhiệm vụ có thể chồng chéo nhau dẫn đến độ trễ đầu vào dài. Trong hình minh hoạ này, một lượt tương tác nhấp chồng lên một lượt tương tác nhấn phím để tăng độ trễ đầu vào cho lượt tương tác nhấn phím.
Hình ảnh trực quan về hai lượt tương tác đồng thời trong trình phân tích hiệu suất trong Công cụ cho nhà phát triển của Chrome. Công việc kết xuất trong lượt tương tác nhấp ban đầu gây ra độ trễ đầu vào cho lượt tương tác bằng bàn phím tiếp theo.

Nguồn gốc của sự trùng lặp lượt tương tác có thể đơn giản như người dùng thực hiện nhiều lượt tương tác trong một khoảng thời gian ngắn. Điều này có thể xảy ra khi người dùng nhập vào các trường biểu mẫu, nơi nhiều hoạt động tương tác với bàn phím có thể xảy ra trong một khoảng thời gian rất ngắn. Nếu công việc trên một sự kiện nhấn phím đặc biệt tốn kém (chẳng hạn như trong trường hợp phổ biến của các trường tự động hoàn thành, trong đó các yêu cầu mạng được thực hiện cho phần phụ trợ), bạn có một số lựa chọn:

  • Cân nhắc huỷ bỏ dữ liệu đầu vào để giới hạn số lần một lệnh gọi lại sự kiện thực thi trong một khoảng thời gian nhất định.
  • Sử dụng AbortController để huỷ các yêu cầu fetch đi để luồng chính không bị tắc nghẽn khi xử lý các lệnh gọi lại fetch. Lưu ý: bạn cũng có thể sử dụng thuộc tính signal của thực thể AbortController để huỷ sự kiện.

Một nguồn khác gây ra độ trễ đầu vào do các lượt tương tác chồng chéo có thể là ảnh động tốn kém. Cụ thể, các ảnh động trong JavaScript có thể kích hoạt nhiều lệnh gọi requestAnimationFrame, gây cản trở các hoạt động tương tác của người dùng. Để khắc phục vấn đề này, hãy sử dụng ảnh động CSS bất cứ khi nào có thể để tránh xếp hàng các khung ảnh động có thể tốn kém. Tuy nhiên, nếu bạn làm như vậy, hãy nhớ tránh sử dụng ảnh động không kết hợp để ảnh động chủ yếu chạy trên GPU và luồng trình kết hợp, chứ không phải trên luồng chính.

Kết luận

Mặc dù độ trễ đầu vào có thể không chiếm phần lớn thời gian cần để chạy các lượt tương tác, nhưng bạn cần hiểu rằng mỗi phần của một lượt tương tác đều cần một khoảng thời gian để giảm thiểu thời gian tương tác. Nếu quan sát thấy độ trễ đầu vào lâu, thì bạn có cơ hội giảm độ trễ này. Việc tránh các lệnh gọi lại định kỳ của bộ hẹn giờ, chia nhỏ các tác vụ dài và nhận biết khả năng tương tác chồng chéo đều có thể giúp bạn giảm độ trễ đầu vào, giúp người dùng trang web tương tác nhanh hơn.

Hình ảnh chính trên Unsplash, của Erik Mclean.