Integrace plánovače React Concurrent Mode: Koordinace fronty úkolů

React Concurrent Mode představuje významný posun v tom, jak React aplikace zpracovávají aktualizace a vykreslování. Jeho jádrem je sofistikovaný plánovač, který spravuje úkoly a prioritizuje je, aby zajistil hladkou a responzivní uživatelskou zkušenost i ve složitých aplikacích. Tento článek prozkoumává vnitřní fungování plánovače React Concurrent Mode se zaměřením na to, jak koordinuje fronty úkolů a prioritizuje různé typy aktualizací.

Porozumění React Concurrent Mode

Než se ponoříme do specifik koordinace fronty úkolů, stručně si zopakujme, co je Concurrent Mode a proč je důležitý. Concurrent Mode umožňuje Reactu rozdělit úlohy vykreslování na menší, přerušitelné jednotky. To znamená, že dlouhotrvající aktualizace nebudou blokovat hlavní vlákno, čímž zabrání zamrzání prohlížeče a zajistí, že uživatelské interakce zůstanou responzivní. Klíčové funkce zahrnují:

• Přerušitelné vykreslování: React může pozastavit, obnovit nebo opustit úlohy vykreslování na základě priority.
• Časové krájení (Time Slicing): Velké aktualizace jsou rozděleny na menší části, což umožňuje prohlížeči zpracovávat mezi nimi jiné úlohy.
• Suspense: Mechanismus pro zpracování asynchronního načítání dat a vykreslování zástupných symbolů během načítání dat.

Role plánovače

Klíčové odpovědnosti plánovače:

• Prioritizace úkolů: Určení naléhavosti různých aktualizací.
• Správa fronty úkolů: Udržování fronty čekajících aktualizací.
• Řízení provádění: Rozhodování, kdy spustit, pozastavit, obnovit nebo opustit úkoly.
• Předávání prohlížeči: Uvolnění kontroly prohlížeči, aby mohl zpracovávat uživatelské vstupy a další kritické úlohy.

Podrobná koordinace fronty úkolů

Typy front úkolů:

React používá různé úrovně priority pro různé typy aktualizací. Konkrétní počet a názvy těchto úrovní priority se mohou mezi verzemi Reactu mírně lišit, ale obecný princip zůstává stejný. Zde je běžné rozdělení:

• Okamžitá priorita: Používá se pro úlohy, které je třeba dokončit co nejdříve, například pro zpracování uživatelských vstupů nebo reakci na kritické události. Tyto úlohy přerušují jakýkoli právě běžící úkol.
• Priorita blokující uživatele: Používá se pro úlohy, které přímo ovlivňují uživatelskou zkušenost, jako je aktualizace UI v reakci na uživatelské interakce (např. psaní do vstupního pole). Tyto úlohy mají také relativně vysokou prioritu.
• Normální priorita: Používá se pro úlohy, které jsou důležité, ale ne časově kritické, jako je aktualizace UI na základě síťových požadavků nebo jiných asynchronních operací.
• Nízká priorita: Používá se pro úlohy, které jsou méně důležité a lze je v případě potřeby odložit, jako jsou aktualizace na pozadí nebo sledování analytiky.
• Nečinná priorita (Idle Priority): Používá se pro úlohy, které lze provést, když je prohlížeč nečinný, jako je předběžné načítání prostředků nebo provádění dlouhotrvajících výpočtů.

Mapování konkrétních akcí na úrovně priority je klíčové pro udržení responzivního UI. Například přímý uživatelský vstup bude vždy zpracován s nejvyšší prioritou, aby uživateli poskytl okamžitou zpětnou vazbu, zatímco logovací úlohy lze bezpečně odložit do nečinného stavu.

Příklad: Prioritizace uživatelského vstupu

Zvažte scénář, kdy uživatel píše do vstupního pole. Každé stisknutí klávesy vyvolá aktualizaci stavu komponenty, což následně spustí překreslení. V Concurrent Mode jsou tyto aktualizace přiřazeny vysoké prioritě (blokující uživatele), aby se zajistilo, že se vstupní pole aktualizuje v reálném čase. Mezitím jiné méně kritické úlohy, jako je načítání dat z API, jsou přiřazeny nižší prioritě (normální nebo nízká) a mohou být odloženy, dokud uživatel nedokončí psaní.

            
function MyInput() {
 const [value, setValue] = React.useState('');

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

 return (
  <input type="text" value={value} onChange={handleChange} />
 );
}

            

              
                Copy
              
            
          

V tomto jednoduchém příkladu by funkce handleChange, která je spuštěna uživatelským vstupem, byla automaticky prioritizována plánovačem Reactu. React implicitně řeší prioritizaci na základě zdroje události a zajišťuje tak plynulou uživatelskou zkušenost.

Kooperativní plánování

Plánovač Reactu využívá techniku zvanou kooperativní plánování. To znamená, že každý úkol je zodpovědný za periodické předávání kontroly zpět plánovači, což mu umožňuje kontrolovat úkoly s vyšší prioritou a potenciálně přerušit aktuální úkol. Toto předávání se dosahuje pomocí technik, jako je requestIdleCallback a setTimeout, které umožňují Reactu plánovat práci na pozadí, aniž by blokoval hlavní vlákno.

Přímé použití těchto API prohlížeče je však obvykle abstrahováno interní implementací Reactu. Vývojáři obvykle nemusí ručně předávat kontrolu; architektura Fiber a plánovač Reactu to řeší automaticky na základě povahy prováděné práce.

Usmíření a strom Fiber

Plánovač úzce spolupracuje s algoritmem usmíření Reactu a stromem Fiber. Když je spuštěna aktualizace, React vytvoří nový strom Fiber, který reprezentuje požadovaný stav UI. Algoritmus usmíření poté porovná nový strom Fiber s existujícím stromem Fiber, aby určil, které komponenty je třeba aktualizovat. Tento proces je také přerušitelný; React může kdykoli pozastavit usmíření a později jej obnovit, což plánovači umožní prioritizovat jiné úlohy.

Praktické příklady koordinace fronty úkolů

Pojďme prozkoumat některé praktické příklady toho, jak koordinace fronty úkolů funguje v reálných aplikacích Reactu.

Příklad 1: Odložené načítání dat pomocí Suspense

Zvažte scénář, kdy načítáte data ze vzdáleného API. Pomocí React Suspense můžete zobrazit náhradní UI, zatímco se data načítají. Samotná operace načítání dat může mít přidělenou normální nebo nízkou prioritu, zatímco vykreslování náhradního UI má přidělenou vyšší prioritu, aby uživateli poskytlo okamžitou zpětnou vazbu.

            
import React, { Suspense } from 'react';

const fetchData = () => {
  return new Promise(resolve => {
    setTimeout(() => {
      resolve('Data loaded!');
    }, 2000);
  });
};

const Resource = React.createContext(null);

const createResource = () => {
  let status = 'pending';
  let result;
  let suspender = fetchData().then(
    (r) => {
      status = 'success';
      result = r;
    },
    (e) => {
      status = 'error';
      result = e;
    }
  );

  return {
    read() {
      if (status === 'pending') {
        throw suspender;
      } else if (status === 'error') {
        throw result;
      } else if (status === 'success') {
        return result;
      }
    },
  };
};

const DataComponent = () => {
  const resource = React.useContext(Resource);
  const data = resource.read();
  return <p>{data}</p>;
};

function MyComponent() {
  const resource = createResource();

  return (
    <Resource.Provider value={resource}>
      <Suspense fallback=<p>Loading data...</p>>
        <DataComponent />
      </Suspense>
    </Resource.Provider>
  );
}

            

              
                Copy
              
            
          

V tomto příkladu se komponenta <Suspense fallback=<p>Loading data...</p>></code> zobrazí zprávu „Načítání dat...“ během čekání na slib fetchData. Plánovač prioritizuje okamžité zobrazení tohoto náhradního řešení a poskytuje tak lepší uživatelskou zkušenost než prázdná obrazovka. Jakmile se data načtou, vykreslí se komponenta <DataComponent />.

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

function MyComponent() {
 const [value, setValue] = useState('');
 const deferredValue = useDeferredValue(value);

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

 return (
  <div>
  <input type="text" value={value} onChange={handleChange} />
  <p>Value: {deferredValue}</p>
  </div>
 );
}

            

              
                Copy
              
            
          

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

function MyComponent() {
 const [isPending, startTransition] = useTransition();
 const [count, setCount] = useState(0);

 const handleClick = () => {
  startTransition(() => {
  setCount(c => c + 1);
  });
 };

 return (
  <div>
  <button onClick={handleClick}>Increment</button>
  <p>Count: {count}</p>
  {isPending ? <p>Updating...</p> : null}
  </div>
 );
}

            

              
                Copy