Hloubkový pohled na React Concurrent Mode, který zkoumá přerušitelné vykreslování, jeho výhody, detaily implementace a jak zlepšuje uživatelský zážitek v komplexních aplikacích.
React Concurrent Mode: Odhalení přerušitelného vykreslování pro lepší uživatelský zážitek
React Concurrent Mode představuje významný posun ve způsobu, jakým React aplikace vykreslují, a zavádí koncept přerušitelného vykreslování. To zásadně mění, jak React zpracovává aktualizace, což mu umožňuje prioritizovat naléhavé úkoly a udržovat uživatelské rozhraní responzivní, i při vysoké zátěži. Tento blogový příspěvek se ponoří do složitostí Concurrent Mode, prozkoumá jeho základní principy, detaily implementace a praktické výhody pro tvorbu vysoce výkonných webových aplikací pro globální publikum.
Pochopení potřeby Concurrent Mode
Tradičně React fungoval v režimu, který se nyní označuje jako Legacy Mode nebo Blocking Mode. V tomto režimu, když React začne vykreslovat aktualizaci, postupuje synchronně a bez přerušení, dokud není vykreslování dokončeno. To může vést k problémům s výkonem, zejména při práci se složitými komponentami nebo velkými datovými sadami. Během dlouhého synchronního vykreslování se prohlížeč stává neresponzivním, což vede k vnímanému zpoždění a špatnému uživatelskému zážitku. Představte si uživatele, který interaguje s e-commerce webem, snaží se filtrovat produkty a při každé interakci zažívá znatelné zpoždění. To může být neuvěřitelně frustrující a může vést k tomu, že uživatelé opustí stránku.
Concurrent Mode řeší toto omezení tím, že umožňuje Reactu rozdělit práci na vykreslování na menší, přerušitelné jednotky. To umožňuje Reactu pozastavit, obnovit nebo dokonce zrušit úlohy vykreslování na základě priority. Aktualizace s vysokou prioritou, jako je vstup od uživatele, mohou přerušit probíhající vykreslování s nízkou prioritou, což zajišťuje plynulý a responzivní uživatelský zážitek.
Klíčové koncepty Concurrent Mode
1. Přerušitelné vykreslování
Základním principem Concurrent Mode je schopnost přerušit vykreslování. Místo blokování hlavního vlákna může React pozastavit vykreslování stromu komponent, aby zpracoval naléhavější úkoly, jako je reakce na vstup uživatele. Toho je dosaženo technikou nazývanou kooperativní plánování. React po určitém množství práce předá řízení zpět prohlížeči, což umožňuje prohlížeči zpracovat další události.
2. Priority
React přiřazuje různé priority různým typům aktualizací. Interakce uživatele, jako je psaní nebo klikání, mají obvykle vyšší prioritu než aktualizace na pozadí nebo méně kritické změny v UI. To zajišťuje, že nejdůležitější aktualizace jsou zpracovány jako první, což vede k responzivnějšímu uživatelskému zážitku. Například psaní do vyhledávacího pole by mělo být vždy okamžité, i když na pozadí probíhají jiné procesy aktualizující katalog produktů.
3. Architektura Fiber
Concurrent Mode je postaven na React Fiber, což je kompletní přepsání vnitřní architektury Reactu. Fiber reprezentuje každou komponentu jako uzel (fiber node), což Reactu umožňuje sledovat práci potřebnou k aktualizaci komponenty a prioritizovat ji podle toho. Fiber umožňuje Reactu rozdělit velké aktualizace na menší jednotky práce, což umožňuje přerušitelné vykreslování. Představte si Fiber jako detailního správce úloh pro React, který mu umožňuje efektivně plánovat a prioritizovat různé úlohy vykreslování.
4. Asynchronní vykreslování
Concurrent Mode zavádí techniky asynchronního vykreslování. React může začít vykreslovat aktualizaci a poté ji pozastavit, aby provedl jiné úkoly. Když je prohlížeč nečinný, React může obnovit vykreslování tam, kde skončil. To umožňuje Reactu efektivně využívat nečinný čas a zlepšovat celkový výkon. Například React může předem vykreslit další stránku v vícestránkové aplikaci, zatímco uživatel stále interaguje s aktuální stránkou, což poskytuje bezproblémový navigační zážitek.
5. Suspense
Suspense je vestavěná komponenta, která vám umožňuje „pozastavit“ (suspend) vykreslování při čekání na asynchronní operace, jako je načítání dat. Místo zobrazení prázdné obrazovky nebo načítacího indikátoru může Suspense zobrazit záložní UI (fallback UI), zatímco se data načítají. To zlepšuje uživatelský zážitek tím, že poskytuje vizuální zpětnou vazbu a zabraňuje tomu, aby se UI zdálo neresponzivní. Představte si feed na sociální síti: Suspense může zobrazit zástupný symbol pro každý příspěvek, zatímco se skutečný obsah načítá ze serveru.
6. Transitions (Přechody)
Transitions vám umožňují označit aktualizace jako nenaléhavé. To říká Reactu, aby upřednostnil jiné aktualizace, jako je vstup od uživatele, před tímto přechodem. Přechody jsou užitečné pro vytváření plynulých a vizuálně přitažlivých přechodů bez obětování responzivity. Například při navigaci mezi stránkami ve webové aplikaci můžete označit přechod stránky jako transition, což Reactu umožní upřednostnit interakce uživatele na nové stránce.
Výhody používání Concurrent Mode
- Zlepšená responzivita: Tím, že umožňuje Reactu přerušit vykreslování a prioritizovat naléhavé úkoly, Concurrent Mode výrazně zlepšuje responzivitu vaší aplikace, zejména při vysoké zátěži. To vede k plynulejšímu a příjemnějšímu uživatelskému zážitku.
- Lepší uživatelský zážitek: Použití Suspense a Transitions vám umožňuje vytvářet vizuálně přitažlivější a uživatelsky přívětivější rozhraní. Uživatelé vidí okamžitou zpětnou vazbu na své akce, i když se jedná o asynchronní operace.
- Vyšší výkon: Concurrent Mode umožňuje Reactu efektivněji využívat nečinný čas, což zlepšuje celkový výkon. Rozdělením velkých aktualizací na menší jednotky práce se React může vyhnout blokování hlavního vlákna a udržet UI responzivní.
- Code Splitting a Lazy Loading: Concurrent Mode bezproblémově spolupracuje s code splittingem a lazy loadingem, což vám umožňuje načítat pouze kód, který je potřebný pro aktuální zobrazení. To může výrazně snížit počáteční dobu načítání vaší aplikace.
- Server Components (Budoucnost): Concurrent Mode je předpokladem pro Server Components, novou funkci, která umožňuje vykreslovat komponenty na serveru. Server Components mohou zlepšit výkon snížením množství JavaScriptu, který je třeba stáhnout a spustit na straně klienta.
Implementace Concurrent Mode ve vaší React aplikaci
Povolení Concurrent Mode ve vaší React aplikaci je poměrně jednoduché. Proces závisí na tom, zda používáte Create React App nebo vlastní nastavení sestavení.
Použití Create React App
Pokud používáte Create React App, můžete povolit Concurrent Mode aktualizací souboru `index.js` tak, aby používal `createRoot` API místo `ReactDOM.render` API.
// Předtím:
import ReactDOM from 'react-dom';
import App from './App';
ReactDOM.render( , document.getElementById('root'));
// Potom:
import { createRoot } from 'react-dom/client';
import App from './App';
const root = createRoot(document.getElementById('root'));
root.render( );
Použití vlastního nastavení sestavení
Pokud používáte vlastní nastavení sestavení, budete se muset ujistit, že používáte React 18 nebo novější a že vaše konfigurace sestavení podporuje Concurrent Mode. Budete také muset aktualizovat svůj soubor `index.js`, aby používal `createRoot` API, jak je ukázáno výše.
Použití Suspense pro načítání dat
Abyste plně využili Concurrent Mode, měli byste používat Suspense pro načítání dat. To vám umožní zobrazit záložní UI, zatímco se data načítají, a zabránit tak tomu, aby se UI zdálo neresponzivní.
Zde je příklad použití Suspense s hypotetickou funkcí `fetchData`:
import { Suspense } from 'react';
function MyComponent() {
const data = fetchData(); // Předpokládejme, že fetchData() vrací objekt podobný Promise
return (
{data.title}
{data.description}
);
}
function App() {
return (
Loading... V tomto příkladu se komponenta `MyComponent` pokouší číst data z funkce `fetchData`. Pokud data ještě nejsou k dispozici, komponenta „pozastaví“ vykreslování a komponenta `Suspense` zobrazí záložní UI (v tomto případě „Loading...“). Jakmile jsou data k dispozici, komponenta obnoví vykreslování.
Použití Transitions pro nenaléhavé aktualizace
Použijte Transitions k označení aktualizací, které nejsou naléhavé. To umožňuje Reactu upřednostnit vstup uživatele a další důležité úkoly. Můžete použít hook `useTransition` k vytvoření přechodů.
import { useState, useTransition } from 'react';
function MyComponent() {
const [isPending, startTransition] = useTransition();
const [value, setValue] = useState('');
const handleChange = (e) => {
startTransition(() => {
setValue(e.target.value);
});
};
return (
Value: {value}
{isPending && Updating...
}
);
}
export default MyComponent;
V tomto příkladu funkce `handleChange` používá `startTransition` k aktualizaci stavu `value`. To říká Reactu, že aktualizace není naléhavá a v případě potřeby může být její priorita snížena. Stav `isPending` indikuje, zda přechod právě probíhá.
Praktické příklady a případy použití
Concurrent Mode je zvláště přínosný v aplikacích s:
- Složitými uživatelskými rozhraními: Aplikace s mnoha interaktivními prvky a častými aktualizacemi mohou těžit ze zlepšené responzivity Concurrent Mode.
- Operacemi náročnými na data: Aplikace, které načítají velké množství dat nebo provádějí složité výpočty, mohou používat Suspense a Transitions k zajištění plynulejšího uživatelského zážitku.
- Aktualizacemi v reálném čase: Aplikace, které vyžadují aktualizace v reálném čase, jako jsou chatovací aplikace nebo burzovní ukazatele, mohou používat Concurrent Mode k zajištění rychlého zobrazení aktualizací.
Příklad 1: Filtrování produktů v e-commerce
Představte si e-commerce web s tisíci produkty. Když uživatel použije filtry (např. cenové rozpětí, značka, barva), aplikace musí znovu vykreslit seznam produktů. V Legacy Mode by to mohlo vést ke znatelnému zpoždění. S Concurrent Mode může být operace filtrování označena jako transition, což Reactu umožní upřednostnit vstup uživatele a udržet UI responzivní. Suspense lze použít k zobrazení indikátoru načítání, zatímco se filtrované produkty načítají ze serveru.
Příklad 2: Interaktivní vizualizace dat
Uvažujme aplikaci pro vizualizaci dat, která zobrazuje složitý graf s tisíci datových bodů. Když uživatel přiblíží nebo posune graf, aplikace musí znovu vykreslit graf s aktualizovanými daty. S Concurrent Mode mohou být operace přiblížení a posunutí označeny jako transitions, což Reactu umožní upřednostnit vstup uživatele a poskytnout plynulý a interaktivní zážitek. Suspense lze použít k zobrazení zástupného symbolu, zatímco se graf znovu vykresluje.
Příklad 3: Společná úprava dokumentů
V aplikaci pro společnou úpravu dokumentů může více uživatelů upravovat stejný dokument současně. To vyžaduje aktualizace v reálném čase, aby všichni uživatelé viděli nejnovější změny. S Concurrent Mode mohou být aktualizace prioritizovány podle jejich naléhavosti, což zajišťuje, že vstup uživatele je vždy responzivní a ostatní aktualizace jsou zobrazeny rychle. Transitions lze použít k vyhlazení přechodů mezi různými verzemi dokumentu.
Běžné výzvy a řešení
1. Kompatibilita s existujícími knihovnami
Některé existující React knihovny nemusí být plně kompatibilní s Concurrent Mode. To může vést k neočekávanému chování nebo chybám. K řešení tohoto problému byste se měli snažit používat knihovny, které byly speciálně navrženy pro Concurrent Mode nebo které byly aktualizovány, aby ho podporovaly. Můžete také použít hook `useDeferredValue` k postupnému přechodu na Concurrent Mode.
2. Ladění a profilování
Ladění a profilování aplikací v Concurrent Mode může být náročnější než ladění a profilování aplikací v Legacy Mode. To je proto, že Concurrent Mode zavádí nové koncepty, jako je přerušitelné vykreslování a priority. K řešení tohoto problému můžete použít React DevTools Profiler k analýze výkonu vaší aplikace a identifikaci potenciálních úzkých míst.
3. Strategie načítání dat
Efektivní načítání dat je klíčové pro optimální výkon v Concurrent Mode. Vyhněte se načítání dat přímo v komponentách bez použití Suspense. Místo toho přednačítejte data, kdykoli je to možné, a používejte Suspense k elegantnímu zpracování stavů načítání. Zvažte použití knihoven jako SWR nebo React Query, které jsou navrženy pro bezproblémovou spolupráci se Suspense.
4. Neočekávaná překreslení
Vzhledem k přerušitelné povaze Concurrent Mode se komponenty mohou překreslovat častěji než v Legacy Mode. I když je to často přínosné pro responzivitu, může to někdy vést k problémům s výkonem, pokud se s tím nezachází opatrně. Používejte techniky memoizace (např. `React.memo`, `useMemo`, `useCallback`) k zabránění zbytečným překreslením.
Doporučené postupy pro Concurrent Mode
- Používejte Suspense pro načítání dat: Vždy používejte Suspense pro zpracování stavů načítání při načítání dat. To poskytuje lepší uživatelský zážitek a umožňuje Reactu prioritizovat jiné úkoly.
- Používejte Transitions pro nenaléhavé aktualizace: Používejte Transitions k označení aktualizací, které nejsou naléhavé. To umožňuje Reactu upřednostnit vstup uživatele a další důležité úkoly.
- Memoizujte komponenty: Používejte techniky memoizace k zabránění zbytečným překreslením. To může zlepšit výkon a snížit množství práce, kterou React musí vykonat.
- Profilujte svou aplikaci: Používejte React DevTools Profiler k analýze výkonu vaší aplikace a identifikaci potenciálních úzkých míst.
- Důkladně testujte: Důkladně testujte svou aplikaci, abyste se ujistili, že v Concurrent Mode funguje správně.
- Postupně přecházejte na Concurrent Mode: Nesnažte se přepsat celou svou aplikaci najednou. Místo toho postupně přecházejte na Concurrent Mode tím, že začnete s malými, izolovanými komponentami.
Budoucnost Reactu a Concurrent Mode
Concurrent Mode není jen funkce; je to zásadní změna ve způsobu, jakým React funguje. Je to základ pro budoucí funkce Reactu, jako jsou Server Components a Offscreen Rendering. Jak se React bude dále vyvíjet, Concurrent Mode bude stále důležitější pro vytváření vysoce výkonných a uživatelsky přívětivých webových aplikací.
Zejména Server Components skrývají obrovský příslib. Umožňují vám vykreslovat komponenty na serveru, což snižuje množství JavaScriptu, který je třeba stáhnout a spustit na straně klienta. To může výrazně zlepšit počáteční dobu načítání vaší aplikace a zlepšit celkový výkon.
Offscreen Rendering vám umožňuje předem vykreslit komponenty, které nejsou aktuálně viditelné na obrazovce. To může zlepšit vnímaný výkon vaší aplikace tím, že se bude zdát responzivnější.
Závěr
React Concurrent Mode je mocný nástroj pro vytváření vysoce výkonných a responzivních webových aplikací. Porozuměním základním principům Concurrent Mode a dodržováním osvědčených postupů můžete výrazně zlepšit uživatelský zážitek vašich aplikací a připravit se na budoucnost vývoje v Reactu. I když existují výzvy, které je třeba zvážit, výhody zlepšené responzivity, lepšího uživatelského zážitku a vyššího výkonu činí z Concurrent Mode cenný přínos pro každého vývojáře Reactu. Využijte sílu přerušitelného vykreslování a odemkněte plný potenciál svých React aplikací pro globální publikum.