Проследяване на React преходи: Оптимизиране на производителността на потребителското взаимодействие

В областта на модерната уеб разработка потребителското изживяване е от първостепенно значение. Гладък, отзивчив интерфейс може значително да повлияе на удовлетвореността и ангажираността на потребителите. React, популярна JavaScript библиотека за изграждане на потребителски интерфейси, предоставя мощни инструменти за създаване на динамични и интерактивни уеб приложения. Въпреки това, сложните React приложения понякога могат да страдат от проблеми с производителността, което води до неравномерни анимации и бавни взаимодействия. Тук влиза в действие Проследяването на React преходи. Тази публикация в блога ще разгледа проследяването на преходите в дълбочина, като ви насочи през неговите концепции, прилагане и практическо приложение за оптимизиране на производителността на потребителското взаимодействие.

Разбиране на важността на производителността на потребителското взаимодействие

Преди да се потопим в техническите подробности, нека разберем защо производителността на потребителското взаимодействие е толкова важна. Представете си, че кликвате върху бутон на уебсайт и изпитвате осезаема забава, преди действието да бъде извършено. Тази забава, дори да е само част от секундата, може да бъде разочароваща и да накара приложението да се чувства неотзивчиво. Тези забавяния могат да доведат до намален потребителски ангажимент, по-висок процент на откази и в крайна сметка негативно въздействие върху цялостното потребителско изживяване.

Лошото представяне на взаимодействието може да произтича от различни източници, включително:

• Бавно рендиране: Сложни компоненти и неефективна логика за рендиране могат да причинят забавяне при актуализиране на потребителския интерфейс.
• Неоптимизирани актуализации на състоянието: Чести или ненужни актуализации на състоянието могат да задействат повторно рендиране, което води до тесни места в производителността.
• Дълготрайни задачи: Синхронните операции или изчислително интензивните задачи, изпълнявани в главния поток, могат да блокират потребителския интерфейс, което го кара да замръзва.
• Мрежова латентност: Заявките към сървъри на бекенда могат да въведат забавяния, особено за приложения, които разчитат на често извличане на данни.
• Ограничения на браузъра: Специфичните за браузъра ограничения или неефективното поведение на браузъра също могат да допринесат за проблеми с производителността.

Оптимизирането на производителността на потребителското взаимодействие изисква идентифициране и справяне с тези тесни места. Проследяването на React преходи предоставя ценна информация за вътрешната работа на вашето приложение, което ви позволява да определите основните причини за проблемите с производителността.

Какво е проследяване на React преходи?

Проследяването на React преходи е инструмент за профилиране в React DevTools, който ви позволява да проследявате пътя на изпълнение на React компоненти по време на специфични потребителски взаимодействия. По същество той записва времева линия на всички операции, извършени от React, когато потребител взаимодейства с вашето приложение, предоставяйки подробна информация за:

• Време за рендиране на компоненти: Времето, прекарано в рендиране на всеки компонент.
• Актуализации на състоянието: Честотата и въздействието на актуализациите на състоянието върху производителността на рендиране.
• Време за изпълнение на ефекти: Времето, необходимо за изпълнение на странични ефекти (напр. API извиквания, манипулации на DOM).
• Събиране на отпадъци: GC събития, които могат да повлияят на отзивчивостта на взаимодействията.
• Вътрешните функции на React: Прозрения за вътрешните операции на React, като фазите на помиряване и прилагане.

Чрез анализиране на тези данни можете да идентифицирате тесни места в производителността и да оптимизирате кода си, за да подобрите отзивчивостта. Проследяването на React преходи е особено полезно при работа със сложни взаимодействия или анимации, където определянето на източника на изоставане може да бъде предизвикателно.

Настройка на проследяване на React преходи

За да използвате проследяване на React преходи, ще трябва да имате инсталирано разширението React DevTools във вашия браузър. Уверете се, че имате най-новата версия за най-добро изживяване. Ето как да започнете:

1. Инсталирайте React DevTools: Инсталирайте разширението React DevTools за вашия браузър (Chrome, Firefox, Edge).
2. Отворете React DevTools: Отворете вашето React приложение във вашия браузър и отворете панела DevTools. Трябва да видите раздел "React".
3. Придвижете се до раздела "Profiler": В рамките на React DevTools отидете в раздела "Profiler". Тук ще намерите функциите за проследяване на преходи.
4. Активирайте "Записвайте защо всеки компонент се рендира по време на профилиране.": Може да се наложи да активирате разширени настройки за профилиране в настройките на профилиращия инструмент, за да получите подробна информация за това защо компонентите се рендират.

Използване на проследяване на преходи за анализиране на потребителски взаимодействия

След като React DevTools е настроен, можете да започнете да проследявате потребителските взаимодействия. Ето общият работен процес:

1. Започнете запис: Кликнете върху бутона "Запис" в раздела Профилиращ инструмент, за да започнете запис.
2. Извършете потребителското взаимодействие: Взаимодействайте с приложението си като потребител. Извършете действията, които искате да анализирате, като например щракване върху бутони, въвеждане в полета на формуляри или задействане на анимации.
3. Спрете записа: Кликнете върху бутона "Спиране", за да спрете записа.
4. Анализирайте времевата линия: Профилиращият инструмент ще покаже времева линия на операциите, извършени по време на записа.

Анализиране на времевата линия

Времевата линия предоставя визуално представяне на процеса на рендиране. Всеки бар във времевата линия представлява рендиране на компонент. Височината на лентата показва времето, прекарано в рендиране на този компонент. Можете да увеличавате и намалявате времевата линия, за да разгледате конкретни времеви диапазони по-подробно.

Ключовата информация, показана във времевата линия, включва:

• Време за рендиране на компоненти: Времето, необходимо за рендиране на всеки компонент.
• Време за прилагане: Времето, необходимо за прилагане на промените в DOM.
• Fiber ID: Уникални идентификатори за всеки инстанция на React компонент.
• Защо е рендирано: Причината, поради която компонентът е рендиран отново, като например промяна в пропсите, състоянието или контекста.

Като внимателно проучите времевата линия, можете да идентифицирате компонентите, които отнемат много време за рендиране или се рендират ненужно. Тази информация може да ви насочи в усилията за оптимизация.

Проучване на прилаганията

Времевата линия е разделена на прилагания. Всяко прилагане представлява пълен цикъл на рендиране в React. Като изберете конкретно прилагане, можете да видите подробна информация за промените, които са направени в DOM по време на този цикъл.

Подробностите за прилагането включват:

• Актуализирани компоненти: Списък на компонентите, които са актуализирани по време на прилагането.
• Промени в DOM: Обобщение на промените, направени в DOM, като например добавяне, премахване или модифициране на елементи.
• Метрики за производителност: Метрики, свързани с производителността на прилагането, като време за рендиране и време за прилагане.

Анализирането на подробностите за прилагането може да ви помогне да разберете как промените в състоянието или пропсите на вашето приложение влияят на DOM и да идентифицирате потенциални области за оптимизация.

Практически примери за проследяване на преходи в действие

Нека разгледаме някои практически примери за това как проследяването на преходи може да се използва за оптимизиране на производителността на потребителското взаимодействие.

Пример 1: Идентифициране на бавно рендиране на компоненти

Представете си, че имате сложен списъчен компонент, който показва голям обем от данни. Когато потребителят превърта през списъка, забелязвате, че рендирането е бавно и накъсано.

С помощта на проследяване на преходи можете да запишете взаимодействие с превъртане и да анализирате времевата линия. Може да откриете, че един конкретен компонент в списъка отнема значително повече време за рендиране от останалите. Това може да се дължи на сложни изчисления, неефективна логика за рендиране или ненужни повторни рендирания.

След като идентифицирате бавния компонент, можете да проучите неговия код и да идентифицирате области за оптимизация. Например, можете да обмислите:

• Мемоизиране на компонента: Използване на React.memo, за да предотвратите ненужни повторни рендирания, когато пропсите на компонента не са се променили.
• Оптимизиране на логиката за рендиране: Опростяване на изчисленията или използване на по-ефективни алгоритми.
• Виртуализиране на списъка: Рендиране само на видимите елементи в списъка, за да се намали броят на компонентите, които трябва да бъдат актуализирани.

Като решите тези проблеми, можете значително да подобрите производителността на рендиране на списъчния компонент и да създадете по-плавно изживяване при превъртане.

Пример 2: Оптимизиране на актуализации на състоянието

Да предположим, че имате формуляр с множество полета за въвеждане. Всеки път, когато потребителят пише в поле, състоянието на компонента се актуализира, задействайки повторно рендиране. Това може да доведе до проблеми с производителността, особено ако формулярът е сложен.

С помощта на проследяване на преходи можете да запишете взаимодействие при въвеждане и да анализирате времевата линия. Може да откриете, че компонентът се рендира повторно прекомерно, дори когато потребителят променя само едно поле за въвеждане.

За да оптимизирате този сценарий, можете да обмислите:

• Забавяне или ограничаване на промените във въвеждането: Ограничаване на честотата на актуализациите на състоянието чрез използване на функции debounce или throttle. Това предпазва компонента от прекалено често повторно рендиране.
• Използване на useReducer: Консолидиране на множество актуализации на състоянието в едно действие с помощта на куката useReducer.
• Разделяне на формуляра на по-малки компоненти: Разделяне на формуляра на по-малки, по-управляеми компоненти, всеки отговорен за конкретен раздел от формуляра. Това може да намали обхвата на повторните рендирания и да подобри производителността.

Като оптимизирате актуализациите на състоянието, можете да намалите броя на повторните рендирания и да създадете по-отзивчив формуляр.

Пример 3: Идентифициране на проблеми с производителността в ефектите

Понякога тесните места в производителността могат да възникнат от ефекти (напр. useEffect). Например, бавно API извикване в ефекта може да блокира потребителския интерфейс, причинявайки приложението да стане неотзивчиво.

Проследяването на преходи може да ви помогне да идентифицирате тези проблеми, като показва времето за изпълнение на всеки ефект. Ако забележите, че ефектът отнема много време за изпълнение, можете да го проучите по-нататък. Обмислете:

• Оптимизиране на API извиквания: Намаляване на обема на извлечените данни или използване на по-ефективни API крайни точки.
• Кеширане на API отговори: Кеширане на API отговори, за да се избегнат ненужни заявки.
• Преместване на дълготрайни задачи към уеб работник: Разтоварване на изчислително интензивни задачи към уеб работник, за да се предотврати блокирането им на потребителския интерфейс.

Разширени техники за проследяване на преходи

Отвъд основното използване, проследяването на преходи предлага няколко разширени техники за задълбочен анализ на производителността.

Филтриране на прилаганията

Можете да филтрирате прилаганията въз основа на различни критерии, като например компонента, който е актуализиран, причината за актуализацията или времето, прекарано в рендиране. Това ви позволява да се съсредоточите върху конкретни области на интерес и да игнорирате нерелевантна информация.

Профилиране на взаимодействията с етикети

Можете да използвате API React.Profiler за етикетиране на конкретни секции от вашия код и проследяване на тяхната производителност. Това е особено полезно за измерване на производителността на сложни взаимодействия или анимации.

Интегриране с други инструменти за профилиране

Проследяването на React преходи може да се използва във връзка с други инструменти за профилиране, като например раздела Performance на Chrome DevTools, за да получите по-изчерпателно разбиране на производителността на вашето приложение.

Най-добри практики за оптимизиране на производителността на потребителското взаимодействие в React

Ето някои най-добри практики, които трябва да имате предвид при оптимизиране на производителността на потребителското взаимодействие в React:

• Минимизиране на повторните рендирания: Избягвайте ненужните повторни рендирания, като използвате React.memo, useMemo и useCallback.
• Оптимизиране на актуализациите на състоянието: Групирайте актуализациите на състоянието с помощта на useReducer и избягвайте да актуализирате състоянието твърде често.
• Използвайте виртуализация: Виртуализирайте големи списъци и таблици, за да намалите броя на компонентите, които трябва да бъдат рендирани.
• Разделете кода на вашето приложение: Разделете приложението си на по-малки части, за да подобрите времето за първоначално зареждане.
• Оптимизирайте изображенията и активите: Оптимизирайте изображенията и другите активи, за да намалите размера на техните файлове.
• Използвайте кеширане на браузъра: Използвайте кеширане на браузъра за съхраняване на статични активи и намаляване на мрежовите заявки.
• Използвайте CDN: Използвайте мрежа за доставяне на съдържание (CDN), за да обслужвате статични активи от сървър, който е географски близо до потребителя.
• Профилирайте редовно: Редовно профилирайте приложението си, за да идентифицирате тесните места в производителността и да се уверите, че вашите оптимизации са ефективни.
• Тествайте на различни устройства: Тествайте приложението си на различни устройства и браузъри, за да сте сигурни, че работи добре в различни среди. Обмислете използването на инструменти като BrowserStack или Sauce Labs.
• Наблюдавайте производителността в производство: Използвайте инструменти за наблюдение на производителността, за да проследявате производителността на приложението си в производство и да идентифицирате всички проблеми, които могат да възникнат. New Relic, Datadog и Sentry предлагат цялостни решения за наблюдение.

Общи клопки, които трябва да избягвате

Когато работите с React и оптимизирате за производителност, има няколко общи клопки, за които трябва да знаете:

• Прекомерно използване на контекст: Въпреки че контекстът може да бъде полезен за споделяне на данни, прекомерната употреба може да доведе до ненужни повторни рендирания. Обмислете алтернативни подходи като проп пробиване или библиотека за управление на състоянието, ако имате проблеми с производителността.
• Директно мутиране на състоянието: Винаги актуализирайте състоянието по неизменен начин, за да сте сигурни, че React може да открие промени и да задейства повторни рендирания правилно.
• Пренебрегване на ключовите пропсите в списъците: Предоставянето на уникален ключов пропс на всеки елемент в списъка е от решаващо значение за React, за да актуализира ефективно DOM.
• Използване на вградени стилове или функции: Вградените стилове и функции се пресъздават при всяко рендиране, което потенциално води до ненужни повторни рендирания. Вместо това използвайте CSS класове или мемоизирани функции.
• Не оптимизиране на библиотеки на трети страни: Уверете се, че всички библиотеки на трети страни, които използвате, са оптимизирани за производителност. Обмислете алтернативи, ако библиотеката причинява проблеми с производителността.

Бъдещето на оптимизацията на производителността на React

Екипът на React непрекъснато работи върху подобряването на производителността на библиотеката. Бъдещите разработки могат да включват:

• Допълнителни подобрения на конкурентния режим: Конкурентният режим е набор от нови функции в React, които могат да подобрят отзивчивостта на вашето приложение, като позволяват на React да прекъсва, спира или възобновява задачите по рендиране.
• Автоматична мемоизация: React може в крайна сметка да предостави възможности за автоматична мемоизация, намалявайки необходимостта от ръчна мемоизация с React.memo.
• Разширени оптимизации в компилатора: Компилаторът на React може да може да извърши по-разширени оптимизации за подобряване на производителността на рендиране.

Заключение

Проследяването на React преходи е мощен инструмент за оптимизиране на производителността на потребителското взаимодействие в React приложенията. Разбирайки неговите концепции, прилагане и практическо приложение, можете да идентифицирате и разрешите тесни места в производителността, което води до по-плавно, по-отзивчиво потребителско изживяване. Не забравяйте да профилирате редовно, да следвате най-добрите практики и да сте в течение с най-новите разработки в оптимизацията на производителността на React. Като обръщате внимание на производителността, можете да създадете уеб приложения, които са не само функционални, но и приятни за използване за глобална аудитория.

В крайна сметка оптимизирането на производителността на потребителското взаимодействие е непрекъснат процес. Тъй като вашето приложение се развива и става по-сложно, е важно непрекъснато да наблюдавате неговата производителност и да правите корекции, когато е необходимо. Като възприемете начин на мислене, ориентиран към производителността, можете да гарантирате, че вашите React приложения осигуряват страхотно потребителско изживяване за всички, независимо от тяхното местоположение или устройство.