Concurrent Mode в React: Отключване на прекъсваемото рендиране за по-гладко потребителско изживяване

React се превърна в основната библиотека за изграждане на динамични и интерактивни потребителски интерфейси. С нарастването на сложността на приложенията поддържането на отзивчивост и предоставянето на безпроблемно потребителско изживяване става все по-голямо предизвикателство. Concurrent Mode в React е набор от нови функции, които помагат за справяне с тези предизвикателства, като позволяват прекъсваемо рендиране, което дава възможност на React да работи по няколко задачи едновременно, без да блокира основната нишка.

Какво е Concurrent Mode?

Concurrent Mode не е просто превключвател, който включвате; това е фундаментална промяна в начина, по който React обработва актуализациите и рендирането. Той въвежда концепцията за приоритизиране на задачи и прекъсване на дълготрайни рендирания, за да поддържа потребителския интерфейс отзивчив. Представете си го като умел диригент, който ръководи оркестър – управлява различни инструменти (задачи) и осигурява хармонично изпълнение (потребителско изживяване).

Традиционно React използваше синхронен модел на рендиране. Когато настъпеше актуализация, React блокираше основната нишка, изчисляваше промените в DOM и актуализираше потребителския интерфейс. Това можеше да доведе до забележимо забавяне, особено в приложения със сложни компоненти или чести актуализации. Concurrent Mode, от друга страна, позволява на React да спира, възобновява или дори да изоставя задачи за рендиране въз основа на приоритет, като дава по-висок приоритет на задачи, които пряко засягат взаимодействието с потребителя, като например въвеждане от клавиатура или кликвания на бутони.

Ключови концепции на Concurrent Mode

За да разберете как работи Concurrent Mode, е важно да се запознаете със следните ключови концепции:

1. React Fiber

Fiber е вътрешната архитектура на React, която прави Concurrent Mode възможен. Това е преработка на основния алгоритъм на React. Вместо рекурсивно да обхожда дървото на компонентите и да актуализира DOM синхронно, Fiber разгражда процеса на рендиране на по-малки единици работа, които могат да бъдат спирани, възобновявани или изоставяни. Всяка единица работа е представена от Fiber възел, който съдържа информация за компонент, неговите props и състоянието му.

Мислете за Fiber като за вътрешна система за управление на проекти на React. Тя проследява напредъка на всяка задача за рендиране и позволява на React да превключва между задачите въз основа на приоритет и налични ресурси.

2. Планиране и приоритизиране

Concurrent Mode въвежда сложен механизъм за планиране, който позволява на React да приоритизира различни видове актуализации. Актуализациите могат да бъдат категоризирани като:

• Спешни актуализации: Тези актуализации изискват незабавно внимание, като например потребителски въвод или анимации. React приоритизира тези актуализации, за да осигури отзивчиво потребителско изживяване.
• Нормални актуализации: Тези актуализации са по-малко критични и могат да бъдат отложени, без да засягат значително потребителското изживяване. Примери за това са извличане на данни или фонови актуализации.
• Нископриоритетни актуализации: Тези актуализации са най-малко критични и могат да бъдат забавени за още по-дълги периоди. Пример за това би било актуализиране на графика, която в момента не се вижда на екрана.

React използва това приоритизиране, за да планира актуализациите по начин, който минимизира блокирането на основната нишка. Той редува високоприоритетни актуализации с по-нископриоритетни, създавайки впечатление за гладък и отзивчив потребителски интерфейс.

3. Прекъсваемо рендиране

Това е ядрото на Concurrent Mode. Прекъсваемото рендиране позволява на React да спре задача за рендиране, ако се появи актуализация с по-висок приоритет. След това React може да превключи към задачата с по-висок приоритет, да я завърши и след това да възобнови първоначалната задача за рендиране. Това предотвратява блокирането на основната нишка от дълготрайни рендирания и причиняването на неотзивчивост на потребителския интерфейс.

Представете си, че редактирате голям документ. С Concurrent Mode, ако изведнъж се наложи да превъртите страницата или да кликнете върху бутон, React може да спре процеса на редактиране на документа, да обработи превъртането или кликването на бутона и след това да възобнови редактирането на документа без забележимо забавяне. Това е значително подобрение в сравнение с традиционния синхронен модел на рендиране, при който процесът на редактиране трябва да завърши, преди React да може да отговори на взаимодействието на потребителя.

4. Разделяне на времето (Time Slicing)

Разделянето на времето е техника, използвана от Concurrent Mode за разделяне на дълготрайни задачи за рендиране на по-малки части работа. Всяка част от работата се изпълнява в рамките на кратък времеви отрязък, което позволява на React периодично да връща контрола на основната нишка. Това предотвратява блокирането на основната нишка от една-единствена задача за рендиране за твърде дълго, като гарантира, че потребителският интерфейс остава отзивчив.

Представете си сложна визуализация на данни, която изисква много изчисления. С разделянето на времето React може да раздели визуализацията на по-малки части и да рендира всяка част в отделен времеви отрязък. Това предотвратява блокирането на основната нишка от визуализацията и позволява на потребителя да взаимодейства с потребителския интерфейс, докато визуализацията се рендира.

5. Suspense

Suspense е механизъм за обработка на асинхронни операции, като например извличане на данни, по декларативен начин. Той ви позволява да обвиете асинхронни компоненти с граница <Suspense> и да посочите резервен потребителски интерфейс, който ще се показва, докато данните се извличат. Когато данните са налични, React автоматично ще рендира компонента с данните. Suspense се интегрира безпроблемно с Concurrent Mode, позволявайки на React да приоритизира рендирането на резервния потребителски интерфейс, докато данните се извличат във фонов режим.

Например, можете да използвате Suspense, за да покажете индикатор за зареждане, докато извличате данни от API. Когато данните пристигнат, React автоматично ще замени индикатора за зареждане с действителните данни, осигурявайки гладко и безпроблемно потребителско изживяване.

Предимства на Concurrent Mode

Concurrent Mode предлага няколко значителни предимства за React приложения:

• Подобрена отзивчивост: Като позволява на React да прекъсва дълготрайни рендирания и да приоритизира взаимодействията с потребителя, Concurrent Mode прави приложенията да се усещат по-отзивчиви и интерактивни.
• Подобрено потребителско изживяване: Възможността за показване на резервни потребителски интерфейси, докато се извличат данни, и приоритизирането на критични актуализации води до по-гладко и безпроблемно потребителско изживяване.
• По-добра производителност: Въпреки че Concurrent Mode не прави непременно рендирането по-бързо като цяло, той разпределя работата по-равномерно, предотвратявайки дълги периоди на блокиране и подобрявайки усещането за производителност.
• Опростена асинхронна обработка: Suspense опростява процеса на обработка на асинхронни операции, което улеснява изграждането на сложни приложения, които разчитат на извличане на данни.

Случаи на употреба на Concurrent Mode

Concurrent Mode е особено полезен за приложения със следните характеристики:

• Сложен потребителски интерфейс: Приложения с голям брой компоненти или сложна логика на рендиране.
• Чести актуализации: Приложения, които изискват чести актуализации на потребителския интерфейс, като например табла за управление в реално време или приложения с интензивно използване на данни.
• Асинхронно извличане на данни: Приложения, които разчитат на извличане на данни от API или други асинхронни източници.
• Анимации: Приложения, които използват анимации за подобряване на потребителското изживяване.

Ето някои конкретни примери за това как Concurrent Mode може да се използва в реални приложения:

• Уебсайтове за електронна търговия: Подобрете отзивчивостта на списъците с продукти и резултатите от търсенето. Използвайте Suspense, за да показвате индикатори за зареждане, докато се извличат изображения и описания на продукти.
• Платформи за социални медии: Подобрете потребителското изживяване чрез приоритизиране на актуализациите в потребителския фийд и известията. Използвайте Concurrent Mode за гладко обработване на анимации и преходи.
• Табла за визуализация на данни: Подобрете производителността на сложни визуализации на данни, като ги разделите на по-малки части и ги рендирате в отделни времеви отрязъци.
• Редактори на документи за съвместна работа: Осигурете отзивчиво изживяване при редактиране, като приоритизирате потребителския въвод и предотвратявате блокирането на основната нишка от дълготрайни операции.

Как да активираме Concurrent Mode

За да активирате Concurrent Mode, трябва да използвате един от новите root API, въведени в React 18:

• createRoot: Това е препоръчителният начин за активиране на Concurrent Mode за нови приложения. Той създава root, който използва Concurrent Mode по подразбиране.
• hydrateRoot: Това се използва за рендиране от страна на сървъра (SSR) и хидратация. Позволява ви прогресивно да хидратирате приложението, подобрявайки първоначалното време за зареждане.

Ето пример как да използвате createRoot:

import React from 'react';
import { createRoot } from 'react-dom/client';
import App from './App';

const container = document.getElementById('root');
const root = createRoot(container); // Създаване на root.
root.render(<App />);

Забележка: ReactDOM.render е остарял в React 18, когато се използва Concurrent Mode. Използвайте createRoot или hydrateRoot вместо него.

Възприемане на Concurrent Mode: Постепенен подход

Мигрирането на съществуващо React приложение към Concurrent Mode не винаги е лесен процес. Често изисква внимателно планиране и постепенен подход. Ето предложена стратегия:

1. Актуализирайте до React 18: Първата стъпка е да актуализирате приложението си до React 18.
2. Активирайте Concurrent Mode: Използвайте createRoot или hydrateRoot, за да активирате Concurrent Mode.
3. Идентифицирайте потенциални проблеми: Използвайте React DevTools Profiler, за да идентифицирате компоненти, които причиняват проблеми с производителността или неочаквано поведение.
4. Справете се с проблеми със съвместимостта: Някои библиотеки на трети страни или по-стари React модели може да не са напълно съвместими с Concurrent Mode. Може да се наложи да актуализирате тези библиотеки или да рефакторирате кода си, за да разрешите тези проблеми.
5. Внедрете Suspense: Използвайте Suspense за обработка на асинхронни операции и подобряване на потребителското изживяване.
6. Тествайте обстойно: Обстойно тествайте приложението си, за да се уверите, че Concurrent Mode работи както се очаква и че няма регресии във функционалността или производителността.

Потенциални предизвикателства и съображения

Въпреки че Concurrent Mode предлага значителни предимства, важно е да сте наясно с някои потенциални предизвикателства и съображения:

• Проблеми със съвместимостта: Както бе споменато по-рано, някои библиотеки на трети страни или по-стари React модели може да не са напълно съвместими с Concurrent Mode. Може да се наложи да актуализирате тези библиотеки или да рефакторирате кода си, за да разрешите тези проблеми. Това може да включва пренаписване на определени методи от жизнения цикъл или използване на нови API, предоставени от React 18.
• Сложност на кода: Concurrent Mode може да добави сложност към вашата кодова база, особено когато се работи с асинхронни операции и Suspense. Важно е да разберете основните концепции и да пишете кода си по начин, съвместим с Concurrent Mode.
• Отстраняване на грешки (Debugging): Отстраняването на грешки в приложения с Concurrent Mode може да бъде по-голямо предизвикателство, отколкото при традиционните React приложения. React DevTools Profiler е ценен инструмент за идентифициране на проблеми с производителността и разбиране на поведението на Concurrent Mode.
• Крива на учене: Съществува крива на учене, свързана с Concurrent Mode. Разработчиците трябва да разберат новите концепции и API, за да го използват ефективно. Инвестирането на време в изучаване на Concurrent Mode и неговите най-добри практики е от съществено значение.
• Рендиране от страна на сървъра (SSR): Уверете се, че вашата SSR настройка е съвместима с Concurrent Mode. Използването на hydrateRoot е от решаващо значение за правилното хидратиране на приложението от страна на клиента след рендиране на сървъра.

Най-добри практики за Concurrent Mode

За да извлечете максимума от Concurrent Mode, следвайте тези най-добри практики:

• Поддържайте компонентите малки и фокусирани: По-малките компоненти се рендират и актуализират по-лесно, което може да подобри производителността. Разделете големите компоненти на по-малки, по-управляеми единици.
• Избягвайте странични ефекти в render метода: Избягвайте извършването на странични ефекти (напр. извличане на данни, манипулация на DOM) директно в render метода. Използвайте useEffect hook за странични ефекти.
• Оптимизирайте производителността на рендиране: Използвайте техники като мемоизация (React.memo), shouldComponentUpdate и PureComponent, за да предотвратите ненужни повторни рендирания.
• Използвайте Suspense за асинхронни операции: Обвийте асинхронните компоненти с граници <Suspense>, за да осигурите резервен потребителски интерфейс, докато се извличат данни.
• Профилирайте приложението си: Използвайте React DevTools Profiler, за да идентифицирате проблеми с производителността и да оптимизирате кода си.
• Тествайте обстойно: Обстойно тествайте приложението си, за да се уверите, че Concurrent Mode работи както се очаква и че няма регресии във функционалността или производителността.

Бъдещето на React и Concurrent Mode

Concurrent Mode представлява значителна стъпка напред в еволюцията на React. Той отключва нови възможности за изграждане на отзивчиви и интерактивни потребителски интерфейси. С продължаващото развитие на React можем да очакваме още по-напреднали функции и оптимизации, изградени върху Concurrent Mode. React все повече се използва в различни глобални контексти, от Латинска Америка до Югоизточна Азия. Гарантирането, че React приложенията работят добре, особено на по-слаби устройства и по-бавни мрежови връзки, разпространени в много части на света, е от решаващо значение.

Ангажиментът на React към производителността, съчетан със силата на Concurrent Mode, го прави убедителен избор за изграждане на модерни уеб приложения, които предоставят страхотно потребителско изживяване на потребители по целия свят. С възприемането на Concurrent Mode от все повече разработчици можем да очакваме да видим ново поколение React приложения, които са по-отзивчиви, производителни и лесни за използване.

Заключение

Concurrent Mode в React е мощен набор от функции, който позволява прекъсваемо рендиране, приоритизиране на актуализациите и подобрена обработка на асинхронни операции. Като разбирате ключовите концепции на Concurrent Mode и следвате най-добрите практики, можете да отключите пълния потенциал на React и да създавате приложения, които предоставят по-гладко и по-отзивчиво потребителско изживяване за потребителите по целия свят. Прегърнете Concurrent Mode и започнете да изграждате бъдещето на уеба с React!