Diese 11 WebApp-Fehler kosten Performance

Diese 11 WebApp-Fehler kosten Performance – und wie Sie sie vermeiden!

In der heutigen digitalen Welt sind Webanwendungen das Herzstück vieler Unternehmen und persönlicher Projekte. Ob Sie ein kleines Start-up sind, das seine erste Online-Präsenz aufbaut, oder ein etabliertes Unternehmen, das seine Kundenerfahrung optimieren möchte, die Performance Ihrer WebApp ist von entscheidender Bedeutung. Eine langsame oder ruckelige Anwendung frustriert Nutzer, treibt potenzielle Kunden in die Arme der Konkurrenz und kann sich negativ auf Ihre Suchmaschinenrankings auswirken. Viele Entwickler und Betreiber von Web-Anwendungen sind sich der kritischen Auswirkungen schlechter Performance nicht immer bewusst oder unterschätzen die Komplexität der Optimierung. Doch keine Sorge, wir sind , um Ihnen zu helfen, die häufigsten Stolpersteine zu erkennen und zu vermeiden. In diesem ausführlichen Artikel decken wir die 11 häufigsten WebApp-Fehler auf, die Ihre Performance kosten, und liefern Ihnen praktische Tipps, wie Sie diese elegant umschiffen. Tauchen wir ein in die Welt der schnellen und reaktionsfreudigen Webanwendungen!

1. Unoptimierte Bilder und Medien: Der unsichtbare Performance-Fresser

Bilder und Videos sind essenziell, um Inhalte visuell ansprechend zu gestalten und die Benutzererfahrung zu verbessern. Doch unoptimierte Medien sind wie ein Anker, der Ihre WebApp im digitalen Ozean festhält. Große, hochauflösende Dateien, die nicht komprimiert oder in passenden Formaten bereitgestellt werden, sind oft der Hauptgrund für lange Ladezeiten. Nutzer sind heute ungeduldig; wenn Bilder zu lange brauchen, um zu laden, verlassen sie oft die Seite, bevor sie überhaupt den Rest des Inhalts sehen können. Dies gilt insbesondere für mobile Geräte, die oft über langsamere Verbindungen verfügen. Die bewusste Optimierung von Mediendateien ist daher keine Option, sondern eine absolute Notwendigkeit für jede performante Webanwendung. Es geht darum, die perfekte Balance zwischen visueller Qualität und Dateigröße zu finden, damit Ihre Inhalte glänzen, ohne Ihre Nutzer warten zu lassen.

a) Zu große Bilddateien: Die Qual der Wahl zwischen Qualität und Geschwindigkeit

Das Hochladen von Bildern direkt aus einer Kamera oder einem Grafikprogramm ohne jegliche Bearbeitung führt oft zu gigantischen Dateigrößen. Diese riesigen Bilddateien sind ein direkter Angriff auf die Ladezeit Ihrer WebApp. Stellen Sie sich vor, Sie laden eine Seite mit zehn Bildern, die jeweils mehrere Megabyte groß sind – die Ladezeit wird schnell in die Höhe schnellen. Es ist wichtig, dass Sie sich bewusst machen, dass die Auflösung, die für den Druck benötigt wird, oft weit über dem liegt, was für die Anzeige auf einem Bildschirm erforderlich ist. Reduzieren Sie die Abmessungen Ihrer Bilder auf die tatsächlich benötigte Größe und wählen Sie ein geeignetes Format, das die Dateigröße minimiert, ohne die visuelle Klarheit zu beeinträchtigen. Tools zur Bildoptimierung können hierbei eine wertvolle Hilfe sein, indem sie intelligente Komprimierungstechniken anwenden.

b) Falsche Bildformate: JPG, PNG, GIF – welche Wahl ist die richtige?

Die Wahl des richtigen Bildformats ist entscheidend für die Performance. Jedes Format hat seine Stärken und Schwächen, und die falsche Wahl kann zu unnötig großen Dateien führen. JPG eignet sich hervorragend für Fotos und Bilder mit vielen Farbverläufen, da es eine verlustbehaftete Komprimierung bietet, die die Dateigröße erheblich reduziert. PNG hingegen ist ideal für Grafiken mit transparenten Hintergründen oder scharfen Kanten wie Logos und Icons, da es eine verlustfreie Komprimierung ermöglicht, aber oft zu größeren Dateien führt als JPG. GIF ist vor allem für einfache Animationen bekannt, eignet sich aber aufgrund seiner begrenzten Farbtiefe und der oft suboptimalen Komprimierung weniger für statische Bilder. Moderne Formate wie WebP bieten eine hervorragende Komprimierung sowohl für verlustbehaftete als auch für verlustfreie Bilder und sollten in Betracht gezogen werden, wo immer sie unterstützt werden. finden Sie weitere Informationen zu verschiedenen Bildformaten: MDN Web Docs: Media formats.

c) Fehlendes Lazy Loading: Bilder, die die Nutzer nie sehen, laden trotzdem

Lazy Loading ist eine Technik, bei der Bilder oder andere Medien erst dann geladen werden, wenn sie tatsächlich im sichtbaren Bereich des Benutzers erscheinen. Wenn Ihre WebApp viele Bilder enthält, die sich unterhalb des sichtbaren Bereichs befinden, und diese sofort beim Laden der Seite geladen werden, verschwenden Sie Bandbreite und Rechenleistung. Nutzer, die nur den oberen Teil der Seite betrachten, laden unnötigerweise viele Medien, die sie nie zu Gesicht bekommen. Die Implementierung von Lazy Loading, oft durch das `loading=“lazy“`-Attribut für Bilder und „-Elemente, ist ein einfacher, aber äußerst effektiver Weg, die initiale Ladezeit drastisch zu reduzieren. Dies verbessert nicht nur die Wahrnehmung der Geschwindigkeit, sondern spart auch wertvolle Daten für mobile Nutzer. Mehr über Lazy Loading erfahren Sie : Web.dev: Native lazy-loading for the web.

2. Überladener JavaScript-Code: Der heimliche Performance-Killer

JavaScript ist das Rückgrat vieler moderner Webanwendungen, verantwortlich für Interaktivität, dynamische Inhalte und komplexe Funktionalitäten. Doch wenn JavaScript-Code nicht sorgfältig geschrieben und verwaltet wird, kann er schnell zu einem massiven Performance-Problem werden. Unoptimierte Skripte, zu viele externe Abhängigkeiten und schlecht strukturierter Code können die Ausführungszeit verlängern, die CPU belasten und die Benutzeroberfläche blockieren. Dies führt zu einer schlechten User Experience, bei der die Anwendung träge reagiert oder sogar einfriert. Die kontinuierliche Analyse und Optimierung von JavaScript ist daher unerlässlich, um sicherzustellen, dass Ihre WebApp schnell und reaktionsschnell bleibt. Es geht darum, Code effizient zu gestalten und nur das zu laden und auszuführen, was wirklich benötigt wird.

a) Unnötige oder redundante Skripte: Mehr Code als nötig

Ein häufiger Fehler ist das Einbinden von zu vielen JavaScript-Dateien, von denen einige vielleicht nur für bestimmte Seiten oder Funktionen benötigt werden. Wenn jede Seite Ihres Web-Auftritts dieselbe große Sammlung an Skripten lädt, auch wenn nur ein Bruchteil davon auf dieser spezifischen Seite verwendet wird, verschwenden Sie wertvolle Ressourcen. Dies kann durch die Nutzung von Modulen, Code-Splitting und dynamischem Import von Skripten vermieden werden. Analysieren Sie Ihre Anwendung gründlich und identifizieren Sie Skripte, die nur bedingt oder gar nicht benötigt werden. Entfernen Sie überflüssigen Code und laden Sie Skripte nur dann, wenn sie tatsächlich gebraucht werden, um die initiale Ladezeit zu minimieren und die Performance zu steigern. Die Analyse von Seitengeschwindigkeitstools kann hierbei wertvolle Hinweise liefern, welche Skripte den größten Einfluss haben.

b) Lange auszuführende Skripte: Die CPU zum Glühen bringen

Skripte, die eine lange Zeit zur Ausführung benötigen, können die Haupt-Thread-Blockade verursachen, was bedeutet, dass die Benutzeroberfläche nicht mehr reagieren kann, bis das Skript abgeschlossen ist. Dies äußert sich oft als eine „eingefrorene“ oder nicht interaktive Seite. Solche Skripte können durch ineffiziente Algorithmen, übermäßige DOM-Manipulationen oder lange laufende Schleifen entstehen. Es ist wichtig, solche Engpässe zu identifizieren und den Code zu refaktorieren. Techniken wie asynchrone Ausführung, Web Workers zur Auslagerung rechenintensiver Aufgaben und die Optimierung von Algorithmen können Abhilfe schaffen. Eine sorgfältige Code-Überprüfung und das Profiling mit Browser-Entwicklertools sind unerlässlich, um diese Leistungskiller aufzudecken. Weitere Informationen zur Performance-Optimierung von JavaScript finden Sie : Chrome Developers: Performance analysis with Lighthouse and the Performance tab.

c) Abhängigkeiten und große Bibliotheken: Das Gewicht des Komforts

Die Verwendung von JavaScript-Bibliotheken und Frameworks ist zwar oft bequem und beschleunigt die Entwicklung, kann aber auch zu einem erheblichen Overhead führen, wenn nicht sorgfältig damit umgegangen wird. Große Bibliotheken, die viele Funktionen mitbringen, von denen aber nur ein kleiner Teil genutzt wird, blähen die Dateigröße unnötig auf. Dies verlängert nicht nur die Ladezeit, sondern auch die Ausführungszeit, da mehr Code verarbeitet werden muss. Prüfen Sie sorgfältig, ob die Funktionen einer Bibliothek wirklich benötigt werden, und erwägen Sie leichtere Alternativen oder das Erstellen eigener kleinerer Hilfsfunktionen. Tools, die den genutzten Code einer Bibliothek extrahieren können (Tree-Shaking), sind ebenfalls sehr hilfreich, um nur den tatsächlich benötigten Teil einzubinden. Die Analyse der Bundle-Größe Ihrer JavaScript-Dateien ist ein wichtiger Schritt zur Optimierung.

3. Übermäßige DOM-Manipulationen: Die langsame Art, die Seite zu verändern

Die Document Object Model (DOM)-Manipulation ist ein zentraler Bestandteil der Webentwicklung, um dynamische Inhalte zu erstellen und auf Benutzerinteraktionen zu reagieren. Jede Änderung am DOM, sei es das Hinzufügen, Entfernen oder Ändern von Elementen, löst einen Prozess im Browser aus, der als „Reflow“ oder „Layout“ und „Repaint“ bekannt ist. Wenn diese Operationen zu häufig oder ineffizient durchgeführt werden, können sie die Performance erheblich beeinträchtigen, da der Browser gezwungen ist, die Darstellung der Seite wiederholt neu zu berechnen. Dies kann zu einer spürbaren Verlangsamung und einer schlechten Benutzererfahrung führen, insbesondere bei komplexen oder häufig aktualisierten Webanwendungen. Es ist daher entscheidend, die Anzahl und Art der DOM-Manipulationen zu minimieren und diese so effizient wie möglich zu gestalten.

a) Häufige einzelne DOM-Änderungen: Der Tropfen, der den Eimer füllt

Das wiederholte Hinzufügen einzelner Elemente zum DOM, beispielsweise in einer Schleife, kann extrem ineffizient sein. Jede einzelne Hinzufügung löst potenziell einen Reflow aus. Stattdessen ist es weitaus performanter, alle Änderungen zu sammeln und diese in einem einzigen Schritt anzuwenden. Dies kann erreicht werden, indem man temporäre DOM-Fragmente erstellt, alle gewünschten Änderungen daran vornimmt und dieses Fragment dann einmalig in das Haupt-DOM einfügt. Dies reduziert die Anzahl der notwendigen Neuberechnungen erheblich. Auch das Aktualisieren von Attributen oder das Ändern von Stilen für einzelne Elemente in schneller Abfolge kann problematisch sein. Eine Bündelung dieser Operationen ist oft der Schlüssel zur Performance-Verbesserung.

b) Ineffiziente Abfragen des DOM: Suchen statt Wissen

Das wiederholte Abfragen des DOM, um Elemente zu finden, insbesondere mit Methoden, die den gesamten Baum durchsuchen, kann ebenfalls leistungshungrig sein. Wenn Sie wiederholt auf dasselbe Element zugreifen müssen, speichern Sie es in einer Variablen, anstatt es jedes Mal neu zu suchen. Dies gilt insbesondere für Methoden wie `querySelectorAll`, wenn diese innerhalb von Schleifen oder häufig aufgerufenen Funktionen ausgeführt werden. Eine gut strukturierte Anwendung mit klaren Variablenzuweisungen kann enorme Vorteile bringen. Vermeiden Sie es, das DOM nach Informationen abzufragen, die Sie bereits haben oder leicht zugänglich machen könnten. Die Nutzung von Caching-Mechanismen für DOM-Elemente ist eine einfache, aber wirkungsvolle Technik.

c) Direkte Stiländerungen vs. Klassenwechsel: Der Unterschied, der zählt

Das direkte Ändern von Stilattributen einzelner Elemente (`element.style.property = value`) kann zu mehr Neuberechnungen führen als das Umschalten von CSS-Klassen. Wenn Sie das Aussehen eines Elements ändern müssen, definieren Sie stattdessen verschiedene Klassen in Ihrer CSS-Datei und fügen Sie diese Klassen dynamisch dem Element hinzu oder entfernen Sie sie. Dies ermöglicht es dem Browser, die Stiländerungen effizienter zu verarbeiten, da er die Stilregeln einmalig anwendet. CSS-Klassen können komplexere Stiländerungen kapseln und sind besser wartbar. Das Ändern von Stilen über JavaScript sollte eher die Ausnahme bleiben, und wenn nötig, sollten Klassen die bevorzugte Methode sein. Erfahren Sie mehr über die Effizienz von CSS-Klassen: MDN Web Docs: HTMLElement.style.

4. Ungenutzte oder schlecht konfigurierte Caching-Mechanismen: Daten, die immer wieder neu geladen werden

Caching ist eine der mächtigsten Techniken zur Verbesserung der WebApp-Performance. Es ermöglicht das Speichern von Daten, die bereits abgerufen wurden, sodass sie bei zukünftigen Anfragen nicht erneut vom Server geladen werden müssen. Dies reduziert die Serverlast, beschleunigt die Ladezeiten für den Benutzer und spart Bandbreite. Viele WebApp-Entwickler unterschätzen jedoch die Bedeutung eines gut konfigurierten Cachings oder implementieren es gar nicht. Dies führt dazu, dass wiederkehrende Besucher und Browser immer wieder dieselben Ressourcen vom Server abrufen müssen, was die Ladezeiten unnötig verlängert und die Benutzer frustriert. Ein intelligentes Caching ist daher unerlässlich, um eine reaktionsschnelle und performante Webanwendung zu gewährleisten.

a) Fehlendes Browser-Caching: Jede Seite ein Neuanfang

Das Browser-Caching nutzt HTTP-Header, um dem Browser mitzuteilen, welche Ressourcen (wie CSS, JavaScript, Bilder) für wie lange gespeichert werden können. Wenn diese Header nicht richtig konfiguriert sind, speichert der Browser die Ressourcen nicht oder nur für sehr kurze Zeit. Dies bedeutet, dass bei jedem Besuch einer Seite oder beim Wechsel zwischen Seiten die gleichen Dateien immer wieder vom Server heruntergeladen werden müssen. Eine korrekte Konfiguration von `Cache-Control` und `Expires` Headern ist entscheidend, um das Browser-Caching effektiv zu nutzen. CSS-, JavaScript- und Bilddateien, die sich selten ändern, sollten mit einer langen Cache-Dauer versehen werden. Weitere Informationen zu HTTP-Caching-Headern finden Sie : MDN Web Docs: Cache-Control.

b) Ineffizientes Server-Caching: Der Server schwitzt unnötig

Neben dem Browser-Caching gibt es auch verschiedene Ebenen des Server-Cachings. Dazu gehören Application-Level-Caching, Datenbank-Caching und CDN-Caching (Content Delivery Network). Wenn diese nicht richtig konfiguriert sind, muss der Server bei jeder Anfrage immer wieder die gleichen Datenbankabfragen ausführen oder dieselben dynamischen Inhalte generieren. Dies belastet den Server unnötig und verlangsamt die Antwortzeiten. Moderne Webserver und Anwendungsframeworks bieten oft integrierte Caching-Mechanismen. Die Identifizierung von wiederkehrenden, rechenintensiven Operationen und deren Caching ist ein wichtiger Schritt zur Reduzierung der Serverlast. Ein gutes CDN kann statische Inhalte näher an den Benutzer bringen und somit die Ladezeiten weiter verkürzen.

c) Unzureichende Cache-Invalidierung: Veraltete Daten, die die Performance beeinträchtigen

Das Problem beim Caching ist nicht nur das Speichern von Daten, sondern auch das Aktualisieren dieser Daten. Wenn sich Inhalte ändern, aber die gecachten Versionen weiterhin ausgeliefert werden, führt dies zu veralteten Informationen und kann die Benutzererfahrung negativ beeinflussen. Eine klare Strategie zur Cache-Invalidierung ist daher unerlässlich. Dies bedeutet, dass der Cache gelöscht oder aktualisiert werden muss, wenn die zugrundeliegenden Daten geändert werden. Dies kann durch das Hinzufügen von Versionsnummern zu Dateinamen (z. B. `style.v1.css`), durch serverseitige Logik oder durch spezielle Mechanismen von CDNs erfolgen. Eine gut durchdachte Cache-Invalidierungsstrategie stellt sicher, dass Ihre Nutzer immer die aktuellsten Informationen erhalten, ohne dass die Performance darunter leidet.

5. Langsame Datenbankabfragen: Der Flaschenhals bei Datenintensiven Anwendungen

Datenbanken sind das Gedächtnis jeder Webanwendung. Sie speichern und liefern die Informationen, die für die Funktionalität und den Inhalt Ihrer Anwendung notwendig sind. Langsame und ineffiziente Datenbankabfragen können jedoch zu einem erheblichen Performance-Engpass werden, der die gesamte Anwendung verlangsamt. Wenn die Datenbank lange braucht, um auf Anfragen zu antworten, muss die Webanwendung warten, bevor sie die Daten verarbeiten und dem Benutzer anzeigen kann. Dies kann sich in langen Ladezeiten, trägen Reaktionen auf Benutzeraktionen und sogar in timeouts äußern. Eine sorgfältige Optimierung von Datenbankabfragen und der Datenbankstruktur ist daher für eine performante Webanwendung unerlässlich.

a) Fehlende oder ineffiziente Indizes: Das Durchsuchen ohne Nachschlagewerk

Indizes sind wie das Stichwortverzeichnis eines Buches. Sie ermöglichen es der Datenbank, benötigte Daten schnell zu finden, ohne die gesamte Tabelle durchsuchen zu müssen. Wenn wichtige Spalten, nach denen oft gesucht, sortiert oder verknüpft wird, nicht indiziert sind, muss die Datenbank bei jeder Abfrage eine vollständige Tabellensuche durchführen. Dies kann extrem zeitaufwendig sein, insbesondere bei großen Tabellen. Die Identifizierung von häufig verwendeten Spalten und deren Indizierung ist eine der effektivsten Methoden zur Beschleunigung von Datenbankabfragen. Es ist jedoch auch wichtig, nicht zu viele Indizes zu erstellen, da diese Speicherplatz beanspruchen und das Einfügen und Aktualisieren von Daten verlangsamen können. Eine ausgewogene Indizierungsstrategie ist hierbei der Schlüssel.

Diese 11 WebApp-Fehler kosten Performance