Stiinta din spatele Cumulative Layout Shift

In vastitatea metodelor de masurare a performantelor web, Cumulative Layout Shift (CLS) iese in evidenta deoarece subliniaza stabilitatea vizuala. Deci, care este povestea din spatele acestui metric si de ce ar trebui sa fie important pentru dezvoltatori? Haideti sa patrundem in detalii si sa deslusim misterele CLS.

Intelegerea Bazelor

In esenta, CLS masoara schimbarile neasteptate ale layout-ului unei pagini. Ti s-a intamplat vreodata sa citesti un articol si brusc, continutul sa se incarce diferit, facandu-te sa pierzi focusul? Aceasta este o schimbare de layout. Nu este doar enervant; aceasta perturba experienta utilizatorului, facand site-ul tau mai greu de utilizat si, implicit, mai putin atractiv pentru motoarele de cautare.

Matematica din spatele CLS

CLS este calculat folosind doua componente: fractia de impact si fractia de distanta:

CLS=Impact × Distanta

• Fractia de impact: Este portiunea din viewport (zona vizibila a paginii) care este afectata de mutarea elementului. Cu cat mutarea este mai mare si acopera o suprafata mai mare a paginii, cu atat impactul este mai semnificativ asupra utilizatorului.
• Fractia de distanta: Masoara cat de departe s-au mutat elementele instabile. Cu cat elementele se deplaseaza mai mult pe pagina, cu atat impactul este mai mare asupra stabilitatii vizuale.

Pentru programatori, acest lucru inseamna ca atat dimensiunea elementului care se muta, cat si distanta pe care o parcurge contribuie la scorul CLS.

Cauza Unui CLS Mare

1. Imagini Fara Dimensiuni

Absenta dimensiunilor pentru imagini este o greseala comuna. Cand un browser intalneste o imagine fara dimensiuni specificate, nu stie cat spatiu sa aloce, ceea ce duce la mutarea continutului dupa ce imaginea se incarca.

Exemplu Eronat:

<img src="image.jpg">

Exemplu Corect:

<img src="image.jpg" width="400" height="300">

In designurile responsive, utilizarea CSS-ului pentru gestionarea dimensiunilor este preferabila:

img.responsive { max-width: 100%; height: auto; }

2. Reclame, Embeds sau Iframes Fara Dimensiuni

La fel ca imaginile, aceste elemente pot cauza deplasari de continut daca sunt incarcate fara dimensiuni predefinite. Este esential, mai ales in cazul reclamelor dinamice, sa rezervi spatiul necesar.

Solutie: Folosind CSS, poti defini un container cu un raport fix de aspect pentru a te asigura ca spatiul este rezervat:

.ad-container { 
position: relative; 
width: 100%; 
padding-top: 56.25%; 
/* 16:9 Aspect Ratio */ 
} 

.ad-content { 
position: absolute; 
top: 0; 
right: 0; 
bottom: 0; 
left: 0; 
}

3. Continut Injectat Automat

In timp ce continutul dinamic imbunatateste interactivitatea, introducerea acestuia fara a tine cont de pozitia sa poate duce la schimbari semnificative ale layout-ului.

Recomandare: Daca este necesar sa adaugi continut dinamic, ia in considerare adaugarea acestuia sub vizualizarea curenta sau asigura-te ca exista o interactiune din partea utilizatorului inainte de adaugare.

// Instead of this 
document.body.prepend(dynamicContent); 

// Consider this 
document.body.append(dynamicContent);

4. Font-uri Web care cauzeaza FOIT/FOUT

Flash of Invisible Text (FOIT) si Flash of Unstyled Text (FOUT) apar atunci cand fonturile personalizate sunt incarcate, cauzand mutari vizibile in layout.

Solutie: Folosirea proprietatii font-display: optional sau font-display: swap in regula @font-face poate reduce efectele FOIT si FOUT.

@font-face { 
  font-family: 'CustomFont'; 
  src: url('/path/to/font.woff2') format('woff2'); 
  font-display: swap; 
}

5. Animatii si Tranzitii

Animatiile neasteptate, in special cele declansate la incarcare sau la evenimente de scroll pot contribui semnificativ la CLS.

Recomandare: Asigurati-va ca animatiile sunt initiate de utilizator si folositi API-ul Web Animations pentru un control mai bun:

element.animate([
  { transform: 'translateY(0)' },
  { transform: 'translateY(-100px)' }
], {
  duration: 1000,
  fill: 'both'
})

6. Continut Variabil din Raspunsuri API

In cazul in care datele continute de un API sunt variabile, elementele pot sa schimbe dimensiunile dupa ce sunt incarcate. Acest lucru poate cauza miscari neasteptate ale continutului pe pagina, afectand scorul CLS.

Solutie: Atunci cand proiectezi layout-uri, tine cont de dimensiunea maxima posibila a continutului. Alternativ, foloseste skeleton loaders pentru a pastra spatiul pana cand continutul este incarcat complet.

Sa presupunem ca dezvolti un site de stiri, iar fiecare articol de stiri preluat dintr-un API vine cu un titlu, o imagine si o descriere scurta. Acum, in timp ce lungimea titlurilor si descrierilor poate varia, imaginile din API au intotdeauna o inaltime maxima de 300px.

Pentru a preveni schimbarile de layout, poti predefini spatiul maxim pe care continutul l-ar putea ocupa in CSS:

.article {  
min-height: 500px; /* Considering max height for image, headline, and description */ 
}

.article img { 
max-height: 300px; width: auto; 
}

Prin setarea unui min-height pentru containerul .article, te asiguri ca, chiar daca un articol cu imaginea cea mai mare si cu titlul si descrierea cele mai lungi se incarca, acesta nu va impinge continutul de dedesubt si nu va cauza o schimbare de layout.

Folosirea Skeleton Loaders

Skeleton loaders sunt elemente placeholder care ofera utilizatorilor o indicatie vizuala despre unde va aparea continutul inainte ca acesta sa fie complet incarcat. Acestea sunt deosebit de utile atunci cand marimea continutului poate varia considerabil si nu poti defini usor o marime maxima.

For our news article example:

<!-- Skeleton Loader for an article --> 
<div class="article-skeleton"> 
   <div class="skeleton-image"></div> 
   <div class="skeleton-headline"></div> 
   <div class="skeleton-description"></div> 
</div>

.article-skeleton { 
  display: flex; 
flex-direction: column; 
  gap: 10px; 
} 

.skeleton-image { 
  background-color: #E0E0E0; /* Grey placeholder */ 
  width: 100%; 
  height: 300px; /* Maximum height of the image */ 
} 

.skeleton-headline, .skeleton-description { 
  background-color: #E0E0E0; /* Grey placeholder */ 
  height: 20px; /* Representative height */ 
  width: 70%; /* Making it look like varying lengths of text */ 
} 

.skeleton-description { 
  width: 90%; 
}

As the real content loads, these skeleton loaders will be replaced, ensuring no sudden layout shifts.

7. Reordonare CSS Grid si Flexbox

a. Intelegerea Reordonarii

Ambele tehnici, CSS Grid si Flexbox, permit reordonarea vizuala a continutului fara a modifica structura de baza a DOM-ului. Aceasta reordonare se realizeaza utilizand proprietatea "order" in Flexbox si proprietatile de plasare in Grid precum "grid-column" si "grid-row".

De exemplu, intr-un layout Flexbox:

.item-1 { 
order: 3; 
} 

.item-2 { 
order: 1; 
} 

.item-3 { 
order: 2; 
}

Intr-un layout Grid:

.item-1 { 
grid-column: 2; 
} 

.item-2 { 
grid-column: 1; 
}

Desi aceste proprietati permit designuri responsive care se adapteaza la diferite dimensiuni de ecran, ele pot cauza schimbari de layout daca nu sunt utilizate cu atentie.

b. Capcane ale reordonarii

a. Probleme de accesibilitate: Cititoarele de ecran urmeaza ordinea DOM, nu ordinea vizuala. Daca continutul este reordonat vizual, ar putea confunda utilizatorii care depind de tehnologiile asistive.

b. Confuzie in navigarea cu tasta Tab: Ordinea tab-urilor pentru navigarea cu tastatura urmeaza ordinea DOM. Reordonarea vizuala poate face ca experienta de navigare sa fie neintuitiva si frustranta.

c. CLS potential: Daca reordonarea este declansata de anumite dimensiuni ale viewport-ului sau alte conditii dinamice fara o alocare adecvata a spatiului, poate duce la CLS.

c. Cele mai bune practici

a. Minimizati reordonarea vizuala: Folositi reordonarea vizuala doar atunci cand este esentiala pentru design sau experienta utilizatorului. De exemplu, promovarea unei sectiuni de continut principale in partea de sus a unei viziuni mobile.

b. Dimensiuni constante: Atunci cand faceti reordonare, asigurati-va ca containerele au dimensiuni constante in diferite layout-uri pentru a preveni deplasarile.

c. Testati cu utilizatori reali: Testati regulat layout-urile cu utilizatori reali, in special cu cei care folosesc cititoare de ecran sau navigare cu tastatura, pentru a identifica si corecta orice reordonari confuze.

d. Luati in considerare modificarile ordinii DOM: Uneori, poate fi mai benefic sa schimbati ordinea reala a DOM-ului in loc sa va bazati doar pe reordonarea vizuala, mai ales daca schimbarea imbunatateste experienta de citire lineara.

d. Exemplu Practic

Imaginati-va un layout de site responsive cu un sidebar si continut principal. Pe ecrane mai largi, sidebar-ul apare primul, dar pe ecrane mobile, doriti ca continutul principal sa fie prioritar.

Folosind Flexbox:

.container { 
display: flex; 
flex-wrap: wrap; 
} 

.sidebar { 
flex: 1; 
order: 2; /* Appears second on mobile */ 
} 

.main-content { 
flex: 3; 
order: 1; 
/* Appears first on mobile */ 
}

Desi acest lucru atinge rezultatul vizual dorit, amintiti-va sa testati experienta pe diferite dispozitive si scenarii de utilizatori pentru a va asigura ca nu apar schimbari neintentionate de layout sau probleme de accesibilitate.

Controlul fluxului Grid si Flexbox

Pe masura ce ne adancim in complexitatea CSS Grid si Flexbox, este esential sa abordam cateva tehnici avansate care pot oferi un control detaliat asupra modului in care continutul se aliniaza si este reordonat. Stapanirea acestor tehnici nu doar ca poate imbunatati precizia layout-ului, dar poate si reduce problemele potentiale de schimbare a layout-ului.

a. Zone de template Grid

Una dintre caracteristicile remarcabile ale CSS Grid este proprietatea grid-template-areas, care le permite dezvoltatorilor sa defineasca zone de layout si sa controleze plasarea acestora din punct de vedere semantic.

.container { 
display: grid; 
grid-template-areas: "header header" "sidebar main" "footer footer"; 
} 

.header { 
grid-area: header; 
} 

.sidebar { 
grid-area: sidebar; 
} 

.main { 
grid-area: main; 
} 

.footer { 
grid-area: footer; 
}

Pentru designuri responsive, aceasta proprietate poate fi redefinita pentru a reordona continutul in functie de dimensiunile viewport-ului:

/* Mobile-first layout */ 
.container { 
|grid-template-areas: "header" "main" "sidebar" "footer"; 
} 

/* Layout for larger screens */ 
@media (min-width: 768px) { 
.container { 
grid-template-areas: "header header" "sidebar main" "footer footer"; 
} 
}

b. Flexbox flex-flow

Proprietatea flex-flow in Flexbox este o prescurtare pentru flex-direction si flex-wrap. Ea dicteaza axa principala a layout-ului si daca elementele ar trebui sa se deplaseze pe urmatoarea linie.

Prin combinarea proprietatii flex-flow cu media queries, dezvoltatorii pot crea layout-uri complexe care se adapteaza perfect la diferite dimensiuni de ecran.

/* Column-based layout for mobile */ 
.container { 
display: flex; 
flex-flow: column nowrap; 
} 

/* Row-based layout for wider screens */ 
@media (min-width: 768px) { 
.container { 
flex-flow: row wrap; 
} 
}

c. Grile implicite si explicite

Atunci cand lucrati cu CSS Grid, intelegerea diferentei dintre grilele implicite si explicite este esentiala. O grila explicita este definita folosind grid-template-rows si grid-template-columns, in timp ce o grila implicita se formeaza automat atunci cand plasati elemente in afara grilei explicite.

Crearea neintentionata a unor urme implicite poate duce la comportamente neasteptate ale layout-ului. Pentru a controla acest lucru:

.container { 
grid-auto-rows: 50px; /* Sets a default height for implicit rows */ 
grid-auto-columns: 200px; /* Sets a default width for implicit columns */ 
}

d. Cum folosesti auto-fill si auto-fit

Pentru layout-uri in care numarul de elemente este dinamic, auto-fill si auto-fit pot ajuta mult. Acestea permit grilei sa se ajusteze automat in functie de dimensiunea containerului si a elementelor:

.container { 
display: grid; 
grid-template-columns: repeat(auto-fill, minmax(200px, 1fr)); 
}

Codul de mai sus va crea automat atatea coloane de 200px cate pot incapea in container, ajustand dimensiunea daca exista spatiu suplimentar.

Implicatiile Reale ale CLS-ului

Cu cativa ani in urma, am lucrat ca Chief Technology Officer la un site de stiri afectat de probleme mari de CLS. Reclamele, esentiale pentru venituri, erau principalele vinovate. Fara spatii predefinite, reclamele impingeau continutul, ducand la utilizatori frustrati si rate de abandon crescute.

Prin simpla rezervare a spatiului pentru reclame si optimizarea incarcarii media, am redus CLS-ul site-ului cu peste 70%. Nu s-a imbunatatit doar retentia utilizatorilor dar si site-ul a inceput sa aiba un clasament mai bun in rezultatele cautarilor, un testament al importantei CLS-ului si a experientei utilizatorilor in SEO.

Unelte Importante

Exista mai multe instrumente care pot ajuta la diagnosticarea si remedierea problemelor de CLS:

• Chrome DevTools: Panoul Performance ofera informatii despre elementele care cauzeaza deplasari.
• WebPageTest: Ofera o comparatie vizuala inainte si dupa optimizari.
• PageSpeed Insights: Ofera recomandari specifice pentru imbunatatirea CLS.

Prin abordarea problemelor de baza care contribuie la schimbarile de layout, dezvoltatorii pot imbunatati semnificativ experienta utilizatorului si performanta site-ului.