Управление на приоритетните пътеки в React Fiber: Овладяване на контрола върху приоритета на рендирането

React Fiber, преработката на основния помирителен алгоритъм на React, въведе мощен механизъм за управление на приоритетите при рендиране. Този механизъм, известен като управление на приоритетните пътеки, позволява на разработчиците да настройват фино реда, в който се обработват актуализациите, което води до значителни подобрения в производителността и по-гладко потребителско изживяване, особено в сложни и интерактивни приложения. Разбирането и използването на управлението на приоритетните пътеки е от решаващо значение за изграждането на високопроизводителни React приложения.

Разбиране на React Fiber и неговата система за планиране

Преди да се потопим в приоритетните пътеки, е важно да разберем основите на React Fiber. Традиционният React използваше синхронен процес на помирение, което означава, че актуализациите се обработваха в един, непрекъснат блок от време. Това можеше да доведе до замръзване на потребителския интерфейс, особено при работа с големи дървета от компоненти или изчислително интензивни актуализации. React Fiber решава това ограничение, като разделя работата по рендиране на по-малки, прекъсващи се единици.

Ключови понятия:

• Fiber: Fiber е единица работа. Той представлява инстанция на компонент.
• Scheduler: Планировчикът (Scheduler) решава кога и как да обработи тези единици работа.
• Reconciliation: Процесът на определяне какви промени трябва да се направят в DOM въз основа на промени в дървото на компонентите.

React Fiber въвежда кооперативна многозадачна система, която позволява на планировчика да спира, възобновява и приоритизира различни задачи. Това гарантира, че актуализациите с висок приоритет, като например потребителските взаимодействия, се обработват своевременно, докато по-малко критичните актуализации се отлагат, за да се предотврати блокирането на потребителския интерфейс.

Въведение в приоритетните пътеки

Приоритетните пътеки са механизмът, чрез който React Fiber приоритизира различни видове актуализации. Всяка актуализация се присвоява на конкретна пътека въз основа на нейната предполагаема важност. След това планировчикът използва тези пътеки, за да определи реда, в който се обработват актуализациите.

Мислете за приоритетните пътеки като за различни "опашки", в които актуализациите чакат да бъдат обработени. Планировчикът проверява тези опашки и избира актуализацията от наличната пътека с най-висок приоритет.

Въпреки че конкретният брой и значението на приоритетните пътеки могат леко да варират в различните версии на React, основната концепция остава същата: да се даде приоритет на актуализациите, видими за потребителя, и да се отложат по-малко критичните.

Често срещани приоритетни пътеки

Ето разбивка на някои често срещани приоритетни пътеки, които може да срещнете:

• Незабавен приоритет (Immediate Priority): Използва се за критични актуализации, които трябва да бъдат обработени незабавно, като например актуализации, предизвикани от директно въвеждане от потребителя (напр. писане в поле за въвеждане).
• Приоритет, блокиращ потребителя (User-Blocking Priority): Използва се за актуализации, които блокират взаимодействието на потребителя с интерфейса, ако не бъдат обработени своевременно (напр. преход при навигация).
• Нормален приоритет (Normal Priority): Използва се за общи актуализации, които нямат незабавни последици за потребителя (напр. завършване на извличане на данни).
• Нисък приоритет (Low Priority): Използва се за актуализации, които могат да бъдат отложени, без да се засяга значително потребителското изживяване (напр. актуализации на аналитични данни).
• Приоритет извън екрана (Offscreen Priority): Използва се за актуализации на съдържание, което в момента не е видимо за потребителя (напр. рендиране на съдържание в скрит таб).

Как React присвоява приоритети

React автоматично присвоява приоритети на актуализациите въз основа на контекста, в който те възникват. Например:

• Актуализациите, задействани от обработчици на събития (напр. `onClick`, `onChange`), обикновено получават висок приоритет (незабавен или блокиращ потребителя).
• Актуализациите, задействани от извиквания на `setState` в компонент, често получават нормален приоритет.
• Актуализациите, задействани от `useEffect` куки, може да получат по-нисък приоритет в зависимост от техните зависимости и естеството на ефекта.

Въпреки че React се справя добре с автоматичното присвояване на приоритети, има ситуации, в които може да искате ръчно да контролирате приоритета на дадена актуализация.

Ръчно управление на приоритета на рендиране

Въпреки че React до голяма степен автоматизира управлението на приоритетите, специфични ситуации може да изискват ръчна намеса за оптимален контрол. Определени API-та и техники позволяват на разработчиците да влияят върху приоритетите на рендиране.

Куки `useDeferredValue` и `useTransition`

React 18 въведе куките `useDeferredValue` и `useTransition`, които предлагат мощни инструменти за управление на приоритетите при рендиране.

`useDeferredValue`

Куката `useDeferredValue` ви позволява да отложите рендирането на част от потребителския интерфейс. Това е особено полезно, когато имате изчислително скъпа операция, която не е необходимо да се актуализира незабавно.

Пример:

            
import { useState, useDeferredValue } from 'react';

function SearchResults({ query }) {
  // Expensive operation to filter and display search results
  const results = performExpensiveSearch(query);
  return (
    

      {results.map(result => (
        
{result.name}
      ))}
    
  );
}

function SearchBar() {
  const [query, setQuery] = useState('');
  const deferredQuery = useDeferredValue(query);

  return (
    

       setQuery(e.target.value)} />
      
    
  );
}

            

              
                Copy
              
            
          

В този пример `useDeferredValue` забавя актуализирането на компонента `SearchResults`, докато React не приключи с обработката на актуализации с по-висок приоритет. Това предотвратява блокирането на потребителското въвеждане в полето за търсене от резултатите от търсенето.

`useTransition`

Куката `useTransition` ви позволява да маркирате актуализациите като преходи. Преходите са актуализации, които са по-малко спешни и могат да бъдат прекъснати, без да се нарушава потребителското изживяване.

Пример:

            
import { useState, useTransition } from 'react';

function App() {
  const [isPending, startTransition] = useTransition();
  const [data, setData] = useState(null);

  const handleClick = () => {
    startTransition(() => {
      // Simulate a slow data fetch
      setTimeout(() => {
        setData({ message: 'Data loaded!' });
      }, 1000);
    });
  };

  return (
    

      
        Load Data
      
      {isPending && 
Loading...
}
      {data && 
{data.message}
}
    
  );
}

            

              
                Copy
              
            
          

В този пример функцията `startTransition` маркира процеса на зареждане на данни като преход. Това позволява на React да приоритизира други актуализации, като например взаимодействия с потребителския интерфейс, докато данните се извличат. Флагът `isPending` може да се използва за показване на индикатор за зареждане.

`unstable_batchedUpdates`

API-то `unstable_batchedUpdates` (обърнете внимание на префикса `unstable_`, който показва, че може да се промени в бъдещи версии) ви позволява да групирате множество актуализации на състоянието в една единствена актуализация. Това може да подобри производителността, като намали броя на пътите, в които React трябва да пререндира дървото на компонентите. Обикновено се използва извън нормалния цикъл на рендиране на React.

Пример:

            
import { unstable_batchedUpdates } from 'react-dom';

function updateMultipleStates(setState1, setState2, value1, value2) {
  unstable_batchedUpdates(() => {
    setState1(value1);
    setState2(value2);
  });
}

            

              
                Copy
              
            
          

Чрез групиране на множество актуализации на състоянието в `unstable_batchedUpdates`, React може ефективно да ги обработи като една единица работа, което води до оптимизирано рендиране и подобрена отзивчивост на приложението.

Практически примери и случаи на употреба

Ето няколко практически примера за това как управлението на приоритетните пътеки може да се използва за подобряване на производителността на React приложения:

• Предсказващо въвеждане/Автоматично довършване: В компонент за предсказващо въвеждане, резултатите от търсенето трябва да се актуализират бързо в отговор на въвеждането от потребителя. Като присвоите висок приоритет на актуализацията на търсенето, можете да гарантирате, че резултатите се показват своевременно, осигурявайки гладко и отзивчиво потребителско изживяване.
• Анимирани преходи: Когато анимирате преходи между различни състояния, можете да използвате `useTransition`, за да маркирате актуализациите на прехода като по-малко спешни. Това позволява на React да приоритизира други актуализации, като например потребителски взаимодействия, докато анимацията се изпълнява.
• Извличане на данни: При извличане на данни от API, можете да използвате `useTransition`, за да маркирате процеса на зареждане на данни като преход. Това предотвратява блокирането на потребителския интерфейс от зареждането на данни и позволява на потребителя да продължи да взаимодейства с приложението, докато данните се извличат.
• Дълги списъци или таблици: Рендирането на много големи списъци или таблици може да бъде интензивно по отношение на производителността. Чрез използване на техники като "windowing" или "virtualization" и приоритизиране на рендирането на видими елементи, можете да осигурите гладко превъртане за потребителя. React-window е популярна библиотека за тази цел.

Най-добри практики за управление на приоритетните пътеки

Ето някои най-добри практики, които да имате предвид, когато работите с приоритетни пътеки:

• Профилирайте приложението си: Използвайте React DevTools, за да идентифицирате тесните места в производителността и да разберете как се приоритизират актуализациите. Това ще ви помогне да определите областите, в които можете да оптимизирате кода си и да подобрите потребителското изживяване.
• Избягвайте ненужните пререндирания: Намалете до минимум броя на пътите, в които компонентите се пререндират, като използвате техники за мемоизация (напр. `React.memo`, `useMemo`, `useCallback`) и внимателно управлявате зависимостите.
• Разделяйте големите актуализации: Ако имате голяма актуализация, която причинява проблеми с производителността, опитайте се да я разделите на по-малки, по-лесно управляеми актуализации. Това ще позволи на React да приоритизира други актуализации и ще предотврати блокирането на потребителския интерфейс.
• Използвайте правилния инструмент за работата: Изберете подходящото API (`useDeferredValue`, `useTransition`, `unstable_batchedUpdates`) въз основа на специфичните изисквания на вашето приложение.
• Разберете компромисите: Ръчното управление на приоритетите на рендиране може да бъде сложно и изисква добро разбиране на вътрешната работа на React. Не забравяйте внимателно да обмислите компромисите, преди да правите каквито и да било промени.

Въздействие върху глобалните потребители

Ефективното рендиране, особено с управление на приоритетните пътеки, пряко засяга глобалните потребители по няколко начина:

• Потребители с по-бавна интернет връзка: Оптимизирането на рендирането гарантира, че дори при по-бавни връзки приложението остава отзивчиво. Намаляването на количеството прехвърлени данни и приоритизирането на съществени елементи като потребителските взаимодействия подобрява потребителското изживяване, когато честотната лента е ограничена. Например, показването на заместител на изображение с ниска резолюция, докато изображение с висока резолюция се зарежда на заден план, може значително да подобри възприеманата производителност.
• Потребители с по-малко мощни устройства: Устройствата от по-нисък клас се възползват значително от оптимизациите на рендирането. Намаляването на натоварването на процесора и използването на паметта чрез ефективни практики за рендиране позволява на тези устройства да работят с приложенията гладко, предотвратявайки забавяния и замръзвания. Разделянето на кода (code-splitting), мързеливото зареждане (lazy loading) на компоненти и оптимизирането на изображенията могат да направят съществена разлика за потребителите на по-стар или по-малко мощен хардуер.
• Интернационализация (i18n): Когато се работи с различни езици, ефективното рендиране на локализирано съдържание става от решаващо значение. Използването на техники като разделяне на кода за различни езикови версии или рендиране само на необходимия текст въз основа на предпочитания от потребителя език може да оптимизира процеса на рендиране и да подобри отзивчивостта на приложението в различни региони.
• Достъпност: Приоритизирането на функциите за достъпност подобрява потребителското изживяване за хора с увреждания. Гарантирането, че екранните четци и други помощни технологии имат ефективен достъп до съдържанието и че приложението остава отзивчиво при използването на тези инструменти, може значително да подобри достъпността.

Пример за глобално приложение: Да приемем, че изграждаме уебсайт за електронна търговия, който обслужва потребители от цял свят. Изображенията на продуктите могат да бъдат много големи. Използването на `useDeferredValue` за зареждане първо на изображения с по-ниска резолюция, последвани от тези с по-висока, би подобрило значително потребителското изживяване в региони с по-бавна интернет връзка. По същия начин, приоритизирането на потребителските взаимодействия на продуктовата страница гарантира, че потребителите все още могат да взаимодействат с елементи като "Добави в количката" или "Виж детайли", дори докато страницата зарежда тежко съдържание.

Заключение

Управлението на приоритетните пътеки в React Fiber е мощен инструмент за оптимизиране на производителността на React приложенията. Като разбирате как работят приоритетните пътеки и как ръчно да контролирате приоритетите на рендиране, можете да създавате приложения, които са по-отзивчиви, по-гладки и предоставят по-добро потребителско изживяване за потребителите в световен мащаб. Въпреки че овладяването му изисква време и усилия, ползите за производителността си заслужават инвестицията.

Възползвайте се от силата на управлението на приоритетните пътеки, профилирайте приложението си и непрекъснато се стремете към оптимизирано рендиране. Вашите потребители по целия свят ще ви благодарят за това!