রিঅ্যাক্ট কনকারেন্ট রেন্ডারিং: ফাইবার আর্কিটেকচার এবং ওয়ার্ক লুপ বিশ্লেষণের মাধ্যমে কর্মক্ষমতা বৃদ্ধি

ফ্রন্ট-এন্ড ডেভেলপমেন্টে একটি প্রভাবশালী শক্তি, রিঅ্যাক্ট ক্রমাগত ক্রমবর্ধমান জটিল এবং ইন্টারেক্টিভ ইউজার ইন্টারফেসের চাহিদা মেটাতে বিকশিত হয়েছে। এই বিবর্তনের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ অগ্রগতিগুলির মধ্যে একটি হল কনকারেন্ট রেন্ডারিং, যা রিঅ্যাক্ট 16 এর সাথে প্রবর্তিত হয়েছে। এই প্যারাডাইম পরিবর্তনটি মৌলিকভাবে রিঅ্যাক্ট কীভাবে আপডেটগুলি পরিচালনা করে এবং কম্পোনেন্ট রেন্ডার করে, তা পরিবর্তন করেছে, উল্লেখযোগ্য কর্মক্ষমতা উন্নতি আনলক করে এবং আরও প্রতিক্রিয়াশীল ব্যবহারকারীর অভিজ্ঞতা সক্ষম করে। এই নিবন্ধটি কনকারেন্ট রেন্ডারিংয়ের মূল ধারণাগুলির গভীরে প্রবেশ করে, ফাইবার আর্কিটেকচার এবং ওয়ার্ক লুপ অন্বেষণ করে এবং কীভাবে এই প্রক্রিয়াগুলি মসৃণ, আরও দক্ষ রিঅ্যাক্ট অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে অবদান রাখে সে সম্পর্কে অন্তর্দৃষ্টি প্রদান করে।

কনকারেন্ট রেন্ডারিংয়ের প্রয়োজনীয়তা বোঝা

কনকারেন্ট রেন্ডারিংয়ের আগে, রিঅ্যাক্ট একটি সিঙ্ক্রোনাস পদ্ধতিতে কাজ করত। যখন কোনও আপডেট ঘটত (যেমন, স্টেট পরিবর্তন, প্রপ আপডেট), রিঅ্যাক্ট একটি একক, নিরবচ্ছিন্ন অপারেশনে পুরো কম্পোনেন্ট ট্রি রেন্ডার করা শুরু করত। এই সিঙ্ক্রোনাস রেন্ডারিং কর্মক্ষমতা বাধা সৃষ্টি করতে পারত, বিশেষ করে যখন বড় কম্পোনেন্ট ট্রি বা computationally ব্যয়বহুল অপারেশনগুলির সাথে কাজ করা হত। এই রেন্ডারিং পিরিয়ডগুলির সময়, ব্রাউজারটি অনুत्तरदायी হয়ে যেত, যার ফলে একটি জ্যাকি এবং হতাশাজনক ব্যবহারকারীর অভিজ্ঞতা হত। এটিকে প্রায়শই "প্রধান থ্রেডকে ব্লক করা" হিসাবে উল্লেখ করা হয়।

একটি পরিস্থিতি কল্পনা করুন যেখানে একজন ব্যবহারকারী একটি টেক্সট ফিল্ডে টাইপ করছেন। টাইপ করা টেক্সট প্রদর্শনের জন্য দায়ী কম্পোনেন্ট যদি একটি বড়, জটিল কম্পোনেন্ট ট্রির অংশ হয়, তবে প্রতিটি কীস্ট্রোক একটি রেন্ডারকে ট্রিগার করতে পারে যা প্রধান থ্রেডকে ব্লক করে। এর ফলে লক্ষণীয় ল্যাগ এবং একটি খারাপ ব্যবহারকারীর অভিজ্ঞতা হবে।

কনকারেন্ট রেন্ডারিং রিঅ্যাক্টকে রেন্ডারিং টাস্কগুলিকে ছোট, পরিচালনাযোগ্য কাজের ইউনিটে ভেঙে ফেলার অনুমতি দিয়ে এই সমস্যাটির সমাধান করে। এই ইউনিটগুলিকে অগ্রাধিকার দেওয়া, থামানো এবং প্রয়োজন অনুসারে পুনরায় শুরু করা যেতে পারে, যা রিঅ্যাক্টকে অন্যান্য ব্রাউজার অপারেশনগুলির সাথে রেন্ডারিং টাস্কগুলিকে ইন্টারলিভ করার অনুমতি দেয়, যেমন ব্যবহারকারীর ইনপুট বা নেটওয়ার্ক অনুরোধগুলি পরিচালনা করা। এই পদ্ধতিটি প্রধান থ্রেডকে দীর্ঘ সময়ের জন্য ব্লক করা থেকে বাধা দেয়, যার ফলে আরও প্রতিক্রিয়াশীল এবং তরল ব্যবহারকারীর অভিজ্ঞতা হয়। এটিকে রিঅ্যাক্টের রেন্ডারিং প্রক্রিয়ার জন্য মাল্টিটাস্কিং হিসাবে ভাবুন।

ফাইবার আর্কিটেকচারের সাথে পরিচয়

কনকারেন্ট রেন্ডারিংয়ের কেন্দ্রবিন্দুতে রয়েছে ফাইবার আর্কিটেকচার। ফাইবার রিঅ্যাক্টের অভ্যন্তরীণ পুনর্মিলন অ্যালগরিদমের একটি সম্পূর্ণ পুনরায় বাস্তবায়ন উপস্থাপন করে। পূর্ববর্তী সিঙ্ক্রোনাস পুনর্মিলন প্রক্রিয়ার বিপরীতে, ফাইবার আপডেটগুলি পরিচালনা এবং কম্পোনেন্ট রেন্ডার করার জন্য একটি আরও পরিশীলিত এবং গ্রানুলার পদ্ধতির প্রবর্তন করে।

ফাইবার কী?

একটি ফাইবারকে ধারণাগতভাবে একটি কম্পোনেন্ট ইন্সট্যান্সের ভার্চুয়াল উপস্থাপনা হিসাবে বোঝা যায়। আপনার রিঅ্যাক্ট অ্যাপ্লিকেশনের প্রতিটি কম্পোনেন্ট একটি সংশ্লিষ্ট ফাইবার নোডের সাথে যুক্ত। এই ফাইবার নোডগুলি একটি ট্রি গঠন তৈরি করে যা কম্পোনেন্ট ট্রিকে মিরর করে। প্রতিটি ফাইবার নোড কম্পোনেন্ট, এর প্রপস, এর চিলড্রেন এবং এর বর্তমান অবস্থা সম্পর্কে তথ্য ধারণ করে। গুরুত্বপূর্ণভাবে, এটি সেই কম্পোনেন্টের জন্য কী কাজ করা দরকার সে সম্পর্কেও তথ্য ধারণ করে।

একটি ফাইবার নোডের মূল বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে রয়েছে:

• type: কম্পোনেন্টের প্রকার (যেমন, div, MyComponent)।
• key: কম্পোনেন্টের জন্য নির্ধারিত অনন্য কী (দক্ষ পুনর্মিলনের জন্য ব্যবহৃত)।
• props: কম্পোনেন্টে পাস করা প্রপস।
• child: কম্পোনেন্টের প্রথম চাইল্ডের প্রতিনিধিত্বকারী ফাইবার নোডের একটি পয়েন্টার।
• sibling: কম্পোনেন্টের পরবর্তী সিблиংয়ের প্রতিনিধিত্বকারী ফাইবার নোডের একটি পয়েন্টার।
• return: কম্পোনেন্টের parent এর প্রতিনিধিত্বকারী ফাইবার নোডের একটি পয়েন্টার।
• stateNode: প্রকৃত কম্পোনেন্ট ইন্সট্যান্সের একটি রেফারেন্স (যেমন, হোস্ট কম্পোনেন্টের জন্য একটি DOM নোড, একটি ক্লাস কম্পোনেন্ট ইন্সট্যান্স)।
• alternate: কম্পোনেন্টের পূর্ববর্তী সংস্করণটির প্রতিনিধিত্বকারী ফাইবার নোডের একটি পয়েন্টার।
• effectTag: কম্পোনেন্টের জন্য প্রয়োজনীয় আপডেটের প্রকার নির্দেশ করে এমন একটি ফ্ল্যাগ (যেমন, প্লেসমেন্ট, আপডেট, ডিলিট)।

ফাইবার ট্রি

ফাইবার ট্রি হল একটি স্থায়ী ডেটা স্ট্রাকচার যা অ্যাপ্লিকেশনটির UI এর বর্তমান অবস্থা উপস্থাপন করে। যখন কোনও আপডেট ঘটে, তখন রিঅ্যাক্ট ব্যাকগ্রাউন্ডে একটি নতুন ফাইবার ট্রি তৈরি করে, যা আপডেটের পরে UI এর পছন্দসই অবস্থা উপস্থাপন করে। এই নতুন ট্রিটিকে "ওয়ার্ক-ইন-প্রগ্রেস" ট্রি হিসাবে উল্লেখ করা হয়। একবার ওয়ার্ক-ইন-প্রগ্রেস ট্রি সম্পূর্ণ হয়ে গেলে, রিঅ্যাক্ট এটিকে বর্তমান ট্রির সাথে অদলবদল করে, ব্যবহারকারীর কাছে পরিবর্তনগুলি দৃশ্যমান করে।

এই ডুয়াল-ট্রি পদ্ধতি রিঅ্যাক্টকে নন-ব্লকিং পদ্ধতিতে রেন্ডারিং আপডেটগুলি সম্পাদন করতে দেয়। ওয়ার্ক-ইন-প্রগ্রেস ট্রি ব্যাকগ্রাউন্ডে তৈরি হওয়ার সময় বর্তমান ট্রি ব্যবহারকারীর কাছে দৃশ্যমান থাকে। এটি আপডেটগুলির সময় UI কে জমাট বাঁধা বা অনুत्तरदायी হওয়া থেকে বাধা দেয়।

ফাইবার আর্কিটেকচারের সুবিধা

• ইন্টারাপ্টেবল রেন্ডারিং: ফাইবার রিঅ্যাক্টকে রেন্ডারিং টাস্কগুলি থামানো এবং পুনরায় শুরু করতে সক্ষম করে, এটি ব্যবহারকারীর ইন্টারঅ্যাকশনগুলিকে অগ্রাধিকার দিতে এবং প্রধান থ্রেডকে ব্লক করা থেকে বাধা দেয়।
• ইনক্রিমেন্টাল রেন্ডারিং: ফাইবার রিঅ্যাক্টকে রেন্ডারিং আপডেটগুলিকে ছোট কাজের ইউনিটে ভেঙে ফেলার অনুমতি দেয়, যা সময়ের সাথে সাথে ক্রমবর্ধমানভাবে প্রক্রিয়াকরণ করা যেতে পারে।
• অগ্রাধিকার: ফাইবার রিঅ্যাক্টকে বিভিন্ন ধরণের আপডেটকে অগ্রাধিকার দেওয়ার অনুমতি দেয়, এটি নিশ্চিত করে যে সমালোচনামূলক আপডেটগুলি (যেমন, ব্যবহারকারীর ইনপুট) কম গুরুত্বপূর্ণ আপডেটগুলির আগে প্রক্রিয়াকরণ করা হয় (যেমন, ব্যাকগ্রাউন্ড ডেটা ফেচিং)।
• উন্নত ত্রুটি হ্যান্ডলিং: ফাইবার রেন্ডারিংয়ের সময় ত্রুটিগুলি পরিচালনা করা সহজ করে তোলে, কারণ এটি রিঅ্যাক্টকে কোনও ত্রুটি ঘটলে পূর্ববর্তী স্থিতিশীল অবস্থায় ফিরে যেতে দেয়।

ওয়ার্ক লুপ: কীভাবে ফাইবার কনকারেন্সি সক্ষম করে

ওয়ার্ক লুপ হল ইঞ্জিন যা কনকারেন্ট রেন্ডারিং চালায়। এটি একটি পুনরাবৃত্তিমূলক ফাংশন যা ফাইবার ট্রিকে অতিক্রম করে, প্রতিটি ফাইবার নোডে কাজ করে এবং UI কে ক্রমবর্ধমানভাবে আপডেট করে। ওয়ার্ক লুপ নিম্নলিখিত কাজগুলির জন্য দায়ী:

• প্রক্রিয়াকরণের জন্য পরবর্তী ফাইবার নির্বাচন করা।
• ফাইবারে কাজ করা (যেমন, নতুন অবস্থা গণনা করা, প্রপস তুলনা করা, কম্পোনেন্ট রেন্ডার করা)।
• কাজের ফলাফলের সাথে ফাইবার ট্রি আপডেট করা।
• আরও কাজ করার জন্য নির্ধারণ করা।

ওয়ার্ক লুপের পর্যায়

ওয়ার্ক লুপ দুটি প্রধান পর্যায় নিয়ে গঠিত:

1. রেন্ডার ফেজ (পুনর্মিলন ফেজ হিসাবেও পরিচিত): এই পর্যায়টি ওয়ার্ক-ইন-প্রগ্রেস ফাইবার ট্রি তৈরির জন্য দায়ী। এই পর্যায়ে, রিঅ্যাক্ট ফাইবার ট্রিকে অতিক্রম করে, বর্তমান ট্রিকে পছন্দসই অবস্থার সাথে তুলনা করে এবং কী পরিবর্তন করা দরকার তা নির্ধারণ করে। এই পর্যায়টি অ্যাসিঙ্ক্রোনাস এবং ইন্টারাপ্টেবল। এটি DOM এ কী পরিবর্তন করা *দরকার* তা নির্ধারণ করে।
2. কমিট ফেজ: এই পর্যায়টি প্রকৃত DOM এ পরিবর্তনগুলি প্রয়োগ করার জন্য দায়ী। এই পর্যায়ে, রিঅ্যাক্ট DOM নোডগুলি আপডেট করে, নতুন নোড যুক্ত করে এবং পুরানো নোড সরিয়ে দেয়। এই পর্যায়টি সিঙ্ক্রোনাস এবং নন-ইন্টারাপ্টেবল। এটি *প্রকৃতপক্ষে* DOM পরিবর্তন করে।

কীভাবে ওয়ার্ক লুপ কনকারেন্সি সক্ষম করে

কনকারেন্ট রেন্ডারিংয়ের মূল বিষয় হল রেন্ডার ফেজ অ্যাসিঙ্ক্রোনাস এবং ইন্টারাপ্টেবল। এর মানে হল যে রিঅ্যাক্ট ব্রাউজারকে অন্যান্য কাজগুলি পরিচালনা করার অনুমতি দেওয়ার জন্য যে কোনও সময় রেন্ডার ফেজকে থামাতে পারে, যেমন ব্যবহারকারীর ইনপুট বা নেটওয়ার্ক অনুরোধগুলি। ব্রাউজার যখন অলস থাকে, তখন রিঅ্যাক্ট যেখান থেকে ছেড়েছিল সেখান থেকে রেন্ডার ফেজ পুনরায় শুরু করতে পারে।

রেন্ডার ফেজ থামানো এবং পুনরায় শুরু করার এই ক্ষমতা রিঅ্যাক্টকে অন্যান্য ব্রাউজার অপারেশনগুলির সাথে রেন্ডারিং টাস্কগুলিকে ইন্টারলিভ করার অনুমতি দেয়, প্রধান থ্রেডকে ব্লক করা থেকে বাধা দেয় এবং আরও প্রতিক্রিয়াশীল ব্যবহারকারীর অভিজ্ঞতা নিশ্চিত করে। অন্যদিকে, কমিট ফেজকে UI তে ধারাবাহিকতা নিশ্চিত করার জন্য সিঙ্ক্রোনাস হতে হবে। যাইহোক, কমিট ফেজ সাধারণত রেন্ডার ফেজের চেয়ে অনেক দ্রুত, তাই এটি সাধারণত কর্মক্ষমতা বাধা সৃষ্টি করে না।

ওয়ার্ক লুপে অগ্রাধিকার

কোন ফাইবার নোডগুলিকে প্রথমে প্রক্রিয়া করতে হবে তা নির্ধারণ করতে রিঅ্যাক্ট একটি অগ্রাধিকার-ভিত্তিক নির্ধারণ অ্যালগরিদম ব্যবহার করে। এই অ্যালগরিদমটি তার গুরুত্বের ভিত্তিতে প্রতিটি আপডেটের জন্য একটি অগ্রাধিকার স্তর নির্ধারণ করে। উদাহরণস্বরূপ, ব্যবহারকারীর ইনপুট দ্বারা ট্রিগার করা আপডেটগুলি সাধারণত ব্যাকগ্রাউন্ড ডেটা ফেচিং দ্বারা ট্রিগার করা আপডেটগুলির চেয়ে বেশি অগ্রাধিকার পায়।

ওয়ার্ক লুপ সর্বদা সর্বোচ্চ অগ্রাধিকার সহ ফাইবার নোডগুলিকে প্রথমে প্রক্রিয়া করে। এটি নিশ্চিত করে যে সমালোচনামূলক আপডেটগুলি দ্রুত প্রক্রিয়াকরণ করা হয়েছে, একটি প্রতিক্রিয়াশীল ব্যবহারকারীর অভিজ্ঞতা প্রদান করে। ব্রাউজার অলস থাকলে কম গুরুত্বপূর্ণ আপডেটগুলি ব্যাকগ্রাউন্ডে প্রক্রিয়াকরণ করা হয়।

এই অগ্রাধিকার ব্যবস্থাটি একটি মসৃণ ব্যবহারকারীর অভিজ্ঞতা বজায় রাখার জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ, বিশেষ করে অসংখ্য কনকারেন্ট আপডেট সহ জটিল অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে। এমন একটি পরিস্থিতি বিবেচনা করুন যেখানে একজন ব্যবহারকারী একটি সার্চ বারে টাইপ করছেন এবং একই সাথে অ্যাপ্লিকেশনটি প্রস্তাবিত অনুসন্ধান শব্দগুলির একটি তালিকা ফেচ করছে এবং প্রদর্শন করছে। ব্যবহারকারীর টাইপিং সম্পর্কিত আপডেটগুলিকে অগ্রাধিকার দেওয়া উচিত যাতে টেক্সট ফিল্ডটি প্রতিক্রিয়াশীল থাকে তা নিশ্চিত করা যায়, যখন প্রস্তাবিত অনুসন্ধান শব্দগুলির সাথে সম্পর্কিত আপডেটগুলি ব্যাকগ্রাউন্ডে প্রক্রিয়াকরণ করা যেতে পারে।

কাজের মধ্যে কনকারেন্ট রেন্ডারিংয়ের বাস্তব উদাহরণ

আসুন কনকারেন্ট রেন্ডারিং কীভাবে রিঅ্যাক্ট অ্যাপ্লিকেশনগুলির কর্মক্ষমতা এবং ব্যবহারকারীর অভিজ্ঞতা উন্নত করতে পারে তার কয়েকটি বাস্তব উদাহরণ পরীক্ষা করি।

১. ব্যবহারকারীর ইনপুট ডিবাউন্সিং

একটি সার্চ বারের কথা ভাবুন যা ব্যবহারকারীর টাইপ করার সাথে সাথে অনুসন্ধানের ফলাফল প্রদর্শন করে। কনকারেন্ট রেন্ডারিং ছাড়া, প্রতিটি কীস্ট্রোক পুরো অনুসন্ধানের ফলাফল তালিকার একটি পুনরায় রেন্ডারকে ট্রিগার করতে পারে, যার ফলে কর্মক্ষমতা সমস্যা এবং একটি জ্যাকি ব্যবহারকারীর অভিজ্ঞতা হতে পারে।

কনকারেন্ট রেন্ডারিংয়ের সাথে, আমরা ব্যবহারকারী অল্প সময়ের জন্য টাইপ করা বন্ধ না করা পর্যন্ত অনুসন্ধানের ফলাফলগুলির রেন্ডারিং বিলম্বিত করতে ডিবাউন্সিং ব্যবহার করতে পারি। এটি রিঅ্যাক্টকে ব্যবহারকারীর ইনপুটকে অগ্রাধিকার দিতে এবং UI কে অনুत्तरदायी হওয়া থেকে বাধা দেয়।

এখানে একটি সরলীকৃত উদাহরণ:

import React, { useState, useCallback } from 'react';

function SearchBar() {
 const [searchTerm, setSearchTerm] = useState('');

 const debouncedSearch = useCallback(
 debounce((value) => {
 // Perform search logic here
 console.log('Searching for:', value);
 }, 300),
 []
 );

 const handleChange = (event) => {
 const value = event.target.value;
 setSearchTerm(value);
 debouncedSearch(value);
 };

 return (
 
 );
}

// Debounce function
function debounce(func, delay) {
 let timeout;
 return function(...args) {
 const context = this;
 clearTimeout(timeout);
 timeout = setTimeout(() => func.apply(context, args), delay);
 };
}

export default SearchBar;

এই উদাহরণে, debounce ফাংশন ব্যবহারকারী 300 মিলিসেকেন্ডের জন্য টাইপ করা বন্ধ না করা পর্যন্ত অনুসন্ধানের যুক্তির execution বিলম্বিত করে। এটি নিশ্চিত করে যে অনুসন্ধানের ফলাফলগুলি কেবলমাত্র প্রয়োজনীয় হলেই রেন্ডার করা হয়, যা অ্যাপ্লিকেশনটির কর্মক্ষমতা উন্নত করে।

২. অলস লোডিং ছবি

বড় ছবি লোড করা একটি ওয়েব পৃষ্ঠার প্রাথমিক লোড সময়কে উল্লেখযোগ্যভাবে প্রভাবিত করতে পারে। কনকারেন্ট রেন্ডারিংয়ের সাথে, আমরা ভিউপোর্টে দৃশ্যমান না হওয়া পর্যন্ত ছবিগুলির লোডিং স্থগিত করতে অলস লোডিং ব্যবহার করতে পারি।

এই কৌশলটি অ্যাপ্লিকেশনটির অনুভূত কর্মক্ষমতা উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করতে পারে, কারণ পৃষ্ঠাটির সাথে ইন্টারঅ্যাক্ট শুরু করার আগে ব্যবহারকারীকে সমস্ত ছবি লোড হওয়ার জন্য অপেক্ষা করতে হবে না।

এখানে react-lazyload লাইব্রেরি ব্যবহার করে একটি সরলীকৃত উদাহরণ:

import React from 'react';
import LazyLoad from 'react-lazyload';

function ImageComponent({ src, alt }) {
 return (
 Loading...
}>
 
 
 );
}

export default ImageComponent;

এই উদাহরণে, LazyLoad কম্পোনেন্টটি ভিউপোর্টে দৃশ্যমান না হওয়া পর্যন্ত ছবিটির লোডিং বিলম্বিত করে। placeholder প্রপ আমাদের ছবিটি লোড হওয়ার সময় একটি লোডিং সূচক প্রদর্শন করতে দেয়।

৩. ডেটা ফেচিংয়ের জন্য সাসপেন্স

রিঅ্যাক্ট সাসপেন্স আপনাকে ডেটা লোড হওয়ার জন্য অপেক্ষা করার সময় একটি কম্পোনেন্টের রেন্ডারিং "সাসপেন্ড" করতে দেয়। ডেটা ফেচিং পরিস্থিতিতে এটি বিশেষভাবে কার্যকর, যেখানে আপনি কোনও API থেকে ডেটার জন্য অপেক্ষা করার সময় একটি লোডিং সূচক প্রদর্শন করতে চান।

সাসপেন্স কনকারেন্ট রেন্ডারিংয়ের সাথে নির্বিঘ্নে সংহত হয়, যা রিঅ্যাক্টকে ডেটা লোডিংকে অগ্রাধিকার দিতে এবং UI কে অনুत्तरदायी হওয়া থেকে বাধা দেয়।

এখানে একটি সরলীকৃত উদাহরণ:

import React, { Suspense } from 'react';

// A fake data fetching function that returns a Promise
const fetchData = () => {
 return new Promise(resolve => {
 setTimeout(() => {
 resolve({ data: 'Data loaded!' });
 }, 2000);
 });
};

// A React component that uses Suspense
function MyComponent() {
 const resource = fetchData();
 return (
 Loading...