بهینه‌سازی سرعت بارگذاری صفحات وب با Early Hints

Early Hints یکی از ویژگی‌های جدید و نوآورانه در پروتکل‌های HTTP است که هدف اصلی آن بهبود زمان بارگذاری صفحات وب از طریق پیش‌بارگذاری منابع ضروری مانند فایل‌های CSS، JavaScript و تصاویر است. این فناوری با استفاده از کد وضعیت 103 Early Hints معرفی شده است و به مرورگرها اجازه می‌دهد قبل از دریافت کامل پاسخ سرور، دانلود منابعی که برای رندر صحیح صفحه ضروری هستند را آغاز کنند. در ادامه به بررسی جزئیات این فناوری، مزایا و معایب آن می‌پردازیم.

Early Hints چیست؟

در مدل سنتی ارتباط مرورگر و سرور، زمانی که یک درخواست HTTP ارسال می‌شود، مرورگر باید منتظر بماند تا سرور پاسخ نهایی را ارسال کند. این پاسخ نهایی معمولاً شامل محتویات HTML صفحه است که لینک‌هایی به منابع ضروری مانند CSS، JavaScript، تصاویر و فونت‌ها دارد. مرورگر پس از دریافت این پاسخ، شروع به بارگذاری این منابع می‌کند. این روند باعث می‌شود که کاربران تا زمانی که این منابع بارگذاری و پردازش شوند، صفحه را به‌طور کامل مشاهده نکنند.

Early Hints با استفاده از کد وضعیت 103، این فرآیند را بهینه می‌کند. به این ترتیب که سرور، پیش از ارسال پاسخ نهایی، به مرورگر اطلاع می‌دهد که چه منابعی را می‌تواند از قبل دانلود کند. این اطلاع‌رسانی زودهنگام به مرورگر اجازه می‌دهد تا منابع مورد نیاز برای نمایش صحیح صفحه را قبل از دریافت HTML نهایی بارگذاری کرده و زمان بارگذاری نهایی صفحه را به‌طور چشمگیری کاهش دهد.

نحوه عملکرد Early Hints

وقتی سرور به درخواست یک مرورگر پاسخ می‌دهد، معمولاً کد وضعیت HTTP مانند 200 OK یا 404 Not Found را ارسال می‌کند که نشان‌دهنده نتیجه درخواست است. Early Hints از کد وضعیت 103 استفاده می‌کند. هنگامی که سرور آماده ارسال پاسخ نهایی نیست، اما می‌داند که منابع خاصی برای نمایش صفحه مورد نیاز هستند (مانند CSS یا JavaScript)، یک پاسخ موقتی با کد 103 Early Hints به مرورگر ارسال می‌کند. این پاسخ شامل هدرهایی است که به مرورگر می‌گوید چه منابعی را باید از قبل دانلود کند.

به عنوان مثال، فرض کنید صفحه‌ای شامل یک فایل CSS است. به جای اینکه مرورگر تا دریافت کامل HTML صبر کند تا این فایل CSS را درخواست کند، Early Hints به مرورگر اجازه می‌دهد فوراً دانلود این فایل را آغاز کند. پس از آن، پاسخ کامل سرور (مانند HTML اصلی) ارسال می‌شود.

مزایای Early Hints

1. بهبود زمان بارگذاری صفحه
   یکی از بزرگ‌ترین مزایای Early Hints کاهش زمان بارگذاری صفحات وب است. با امکان پیش‌بارگذاری منابع، مرورگر می‌تواند منابع ضروری را سریع‌تر بارگذاری کند و زمان کلی لود صفحات تا 30 درصد بهبود یابد. این موضوع به‌ویژه در وب‌سایت‌های بزرگ با تعداد زیادی منابع خارجی مانند فایل‌های CSS و JavaScript بسیار موثر است.

2. بهبود تجربه کاربری
   با کاهش زمان بارگذاری صفحات، کاربران تجربه بهتری از کار با وب‌سایت خواهند داشت. صفحاتی که سریع‌تر بارگذاری می‌شوند، کاربران را بیشتر جذب می‌کنند و نرخ پرش (bounce rate) را کاهش می‌دهند.

3. سازگاری با فناوری‌های نوین
   Early Hints به‌طور طبیعی با HTTP/2 و HTTP/3 سازگار است، که باعث می‌شود ارتباطات بهینه‌تری میان مرورگر و سرور برقرار شود. این ویژگی به وب‌سایت‌هایی که از این پروتکل‌ها استفاده می‌کنند، امکان می‌دهد تا از حداکثر ظرفیت پهنای باند و کاهش تأخیر در ارتباطات بهره‌مند شوند.

4. بهبود کارایی در شبکه‌های کند
   در شبکه‌هایی که پهنای باند محدودی دارند یا تأخیر بالاست، Early Hints می‌تواند به کاهش تأخیر کلی کمک کند. پیش‌بارگذاری منابع به مرورگر این امکان را می‌دهد که حتی قبل از دریافت کامل HTML، منابع را شروع به دانلود کند و در نتیجه تجربه کاربری بهتری فراهم شود.

5. بهینه‌سازی برای مرورگرهای مدرن
   بسیاری از مرورگرهای مدرن از Early Hints پشتیبانی می‌کنند. این سازگاری به معنای بهره‌مندی از سرعت بهتر برای طیف گسترده‌ای از کاربران است، بدون نیاز به تغییرات عمده در سمت کلاینت.

معایب Early Hints

1. پیچیدگی پیاده‌سازی در سرور
   اگرچه Early Hints یک ویژگی قدرتمند است، پیاده‌سازی آن در سمت سرور ممکن است پیچیده باشد. سرور باید بتواند منابعی را که قرار است پیش‌بارگذاری شوند، قبل از آماده شدن پاسخ نهایی تشخیص دهد. این نیاز به یکپارچه‌سازی دقیق میان سرور، برنامه و منابع دارد و ممکن است برای تیم‌های توسعه دشوار باشد.

2. افزایش ترافیک شبکه
   در برخی موارد، اگر منابع پیش‌بارگذاری شده توسط Early Hints نیاز به تغییر نداشته باشند یا دوباره مورد نیاز نباشند، این فرآیند می‌تواند منجر به دانلود اضافه و افزایش ترافیک شبکه شود. اگر منابع پیش‌بارگذاری شده به‌درستی استفاده نشوند یا تغییرات لحظه‌ای در نیازهای صفحه رخ دهد، این ویژگی می‌تواند به هدر رفتن پهنای باند منجر شود.

3. سازگاری محدود مرورگرها
   در حالی که بسیاری از مرورگرهای مدرن از Early Hints پشتیبانی می‌کنند، هنوز برخی مرورگرها و دستگاه‌های قدیمی‌تر ممکن است با این ویژگی سازگار نباشند. این موضوع می‌تواند منجر به ناهماهنگی در عملکرد وب‌سایت‌ها در مرورگرهای مختلف شود.

4. نیاز به طراحی دقیق منابع
   Early Hints تنها زمانی مفید است که منابعی که به مرورگر اطلاع داده می‌شود، واقعاً مورد نیاز و حیاتی باشند. اگر منابع اشتباه یا کم‌اهمیت به عنوان Early Hints ارسال شوند، ممکن است این ویژگی تأثیر معکوسی داشته باشد و بار غیرضروری روی سرور و مرورگر ایجاد کند.

5. پیچیدگی در مانیتورینگ و نگهداری
   استفاده از Early Hints ممکن است برای تیم‌های فنی نیاز به ابزارهای مانیتورینگ پیشرفته داشته باشد تا اطمینان حاصل شود که این ویژگی به درستی کار می‌کند و منابع در حال پیش‌بارگذاری به‌طور مؤثر استفاده می‌شوند. مدیریت خطاها و اشکالات در این فرآیند نیز می‌تواند چالش‌برانگیز باشد.

وب‌سرورهایی که از Early Hints پشتیبانی می‌کنند

در حال حاضر، چندین وب‌سرور از قابلیت Early Hints پشتیبانی می‌کنند، اما این ویژگی هنوز به‌طور گسترده در تمام وب‌سرورها پیاده‌سازی نشده است. وب‌سرورهایی که به‌طور کامل یا در برخی نسخه‌های خود از Early Hints (کد وضعیت 103) پشتیبانی می‌کنند عبارت‌اند از:

1. FrankenPHP: اولین وب‌سرور PHP است که به‌صورت بومی از Early Hints پشتیبانی می‌کند و به بهینه‌سازی زمان بارگذاری وب‌سایت کمک می‌کند.

2. Cloudflare: به‌عنوان یک سرویس CDN و وب‌سرور، Cloudflare از Early Hints برای تسریع بارگذاری منابع وب‌سایت پشتیبانی می‌کند. Cloudflare در این زمینه یکی از پیشگامان بوده است.

3. NGINX (در برخی نسخه‌ها): برخی از نسخه‌های NGINX با استفاده از پیکربندی‌های خاص و بهینه‌سازی‌های اضافی از Early Hints پشتیبانی می‌کنند. این قابلیت هنوز به‌طور کامل و پیش‌فرض فعال نیست و به پیکربندی دستی نیاز دارد.

4. Caddy: این وب‌سرور مدرن و سریع، که برای توسعه‌دهندگان بهینه‌سازی شده، از Early Hints پشتیبانی می‌کند و به بهبود سرعت بارگذاری وب‌سایت‌ها کمک می‌کند.

5. LiteSpeed: LiteSpeed به عنوان یکی از وب‌سرورهای پیشرفته نیز از Early Hints در نسخه‌های جدید خود پشتیبانی می‌کند، اما باید تنظیمات مناسبی برای آن انجام شود.

نکته:

در حال حاضر، پشتیبانی از Early Hints به مرور در وب‌سرورهای مختلف در حال گسترش است و ممکن است در آینده نزدیک تعداد بیشتری از وب‌سرورها از این قابلیت پشتیبانی کنند.