React useDeferredValue: Wertaktualisierungen verzögern für eine verbesserte Benutzererfahrung

In der sich ständig weiterentwickelnden Landschaft der Webentwicklung ist die Erstellung performanter und reaktionsschneller Benutberflächen von größter Bedeutung. React, eine weit verbreitete JavaScript-Bibliothek zum Erstellen von UIs, bietet verschiedene Tools zur Leistungsoptimierung. Unter diesen sticht der useDeferredValue Hook als leistungsstarker Mechanismus hervor, um Aktualisierungen weniger kritischer Teile der UI zu verzögern und so die gesamte Benutzererfahrung zu verbessern. Dieser umfassende Leitfaden befasst sich mit den Feinheiten von useDeferredValue und untersucht dessen Vorteile, Anwendungsfälle und praktische Implementierungsstrategien.

Die Notwendigkeit verzögerter Aktualisierungen verstehen

Bevor man sich mit den Besonderheiten von useDeferredValue befasst, ist es entscheidend, das zugrunde liegende Problem zu verstehen, das es adressiert. In vielen React-Anwendungen sind bestimmte UI-Elemente kritischer als andere. Beispielsweise muss ein Suchfeld sehr reaktionsschnell sein und dem Benutzer sofortiges Feedback geben, während er tippt. Die Liste der Suchergebnisse hingegen, obwohl wichtig, muss nicht unbedingt sofort aktualisiert werden. Das Verzögern der Aktualisierung der Suchergebnisse ermöglicht es der Anwendung, die Reaktionsfähigkeit des Eingabefeldes zu priorisieren, was zu einer reibungsloseren Benutzererfahrung führt.

Stellen Sie sich ein Szenario vor, in dem ein Benutzer eine Abfrage in eine Suchleiste eingibt, die einen großen Datensatz filtert. Jeder Tastendruck löst ein erneutes Rendern der gesamten Liste aus, was potenziell eine spürbare Verzögerung und eine frustrierende Benutzererfahrung verursachen kann. Durch das Verzögern der Aktualisierung der Liste kann sich React darauf konzentrieren, das Eingabefeld schnell zu rendern, wodurch sich die Anwendung reaktionsschneller anfühlt, selbst wenn die Aktualisierung der Liste kurze Zeit in Anspruch nimmt.

Einführung von useDeferredValue: Reacts Lösung für verzögerte Aktualisierungen

Der useDeferredValue Hook, eingeführt in React 18, bietet eine unkomplizierte Möglichkeit, Aktualisierungen eines Wertes zu verzögern. Er akzeptiert einen Wert als Eingabe und gibt eine neue, verzögerte Version dieses Wertes zurück. React garantiert, dass der verzögerte Wert letztendlich auf den neuesten Wert aktualisiert wird, kann die Aktualisierung jedoch verzögern, um das Blockieren des Hauptthreads zu vermeiden und die Reaktionsfähigkeit aufrechtzuerhalten.

Wie useDeferredValue funktioniert

Unter der Haube nutzt useDeferredValue Reacts Konkurrenzfunktionen, um Aktualisierungen des verzögerten Wertes mit geringerer Priorität zu planen. Wenn ein neuer Wert an useDeferredValue übergeben wird, aktualisiert React den verzögerten Wert nicht sofort. Stattdessen wartet es, bis der Hauptthread im Leerlauf ist, bevor es die Aktualisierung plant. Dies stellt sicher, dass Aufgaben mit hoher Priorität, wie die Verarbeitung von Benutzereingaben und kritische UI-Aktualisierungen, nicht durch weniger kritische Aktualisierungen blockiert werden.

Das Schlüsselprinzip ist die Priorisierung: React priorisiert Operationen, die am meisten zur wahrgenommenen Benutzererfahrung beitragen. Indem wir einen Wert mit useDeferredValue markieren, sagen wir React: "Diese Änderung muss nicht *jetzt sofort* passieren. Lass wichtigere Aktualisierungen zuerst abschließen, und rendere dies dann, wenn du Zeit hast".

Anwendungsfälle für useDeferredValue

useDeferredValue ist besonders nützlich in Szenarien, in denen:

• Rendern großer Listen oder Tabellen: Das Verzögern der Aktualisierung der Liste ermöglicht es der Anwendung, während Filter- oder Sortiervorgängen reaktionsschnell zu bleiben.
• Aktualisieren komplexer UI-Elemente: Wenn ein UI-Element teure Berechnungen oder Rendering-Operationen beinhaltet, kann das Verzögern seiner Aktualisierung verhindern, dass die Anwendung träge wird.
• Abrufen von Daten von einer API: Das Verzögern der Anzeige der abgerufenen Daten ermöglicht es der Anwendung, schnell eine anfängliche Platzhalter-UI zu rendern, was eine bessere Benutzererfahrung bietet, während die Daten abgerufen werden.
• Sucheingabe mit Auto-Vervollständigung: Während der Benutzer tippt, können die Vorschläge verzögert werden, um das Eingabefeld reaktionsschnell zu halten.

Lassen Sie uns diese Anwendungsfälle anhand konkreter Beispiele untersuchen.

Praktische Beispiele von useDeferredValue in Aktion

Beispiel 1: Rendern einer großen Liste mit Filterung

Betrachten Sie eine Komponente, die eine große Liste von Elementen rendert und Benutzern erlaubt, die Liste basierend auf einer Suchanfrage zu filtern:

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

function LargeList({
  items
}) {
  const [query, setQuery] = useState('');
  const deferredQuery = useDeferredValue(query);

  const filteredItems = items.filter(item =>
    item.toLowerCase().includes(deferredQuery.toLowerCase())
  );

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

  return (
    <div>
      <input type="text" value={query} onChange={handleChange} placeholder="Search..." />
      <ul>
        {filteredItems.map(item => (
          <li key={item}>{item}</li>
        ))}
      </ul>
    </div>
  );
}

export default LargeList;

            

              
                Copy
              
            
          

In diesem Beispiel wird useDeferredValue verwendet, um die Aktualisierung der filteredItems basierend auf der query zu verzögern. Während der Benutzer im Eingabefeld tippt, wird der query-Status sofort aktualisiert, wodurch sichergestellt wird, dass das Eingabefeld reaktionsschnell bleibt. Die filteredItems werden jedoch nur aktualisiert, wenn der Hauptthread im Leerlauf ist, was verhindert, dass das Listen-Rendering das Eingabefeld blockiert und die gesamte Benutzererfahrung verbessert. Hinweis: Das Rendern von `filteredItems` ist der rechenintensive Prozess und somit ein hervorragender Kandidat für die Verzögerung.

Beispiel 2: Aktualisieren eines komplexen UI-Elements

Stellen Sie sich eine Komponente vor, die ein komplexes Diagramm oder einen Graphen basierend auf Benutzereingaben anzeigt. Das Rendern des Diagramms kann teure Berechnungen und Rendering-Operationen beinhalten. Durch das Verzögern der Diagrammaktualisierung kann die Anwendung reaktionsschnell bleiben, während das Diagramm gerendert wird.

            import React, { useState, useDeferredValue, useMemo } from 'react';
import { Chart } from 'chart.js/auto'; // Or any charting library

function ComplexChart({
  data
}) {
  const [filter, setFilter] = useState('all');
  const deferredFilter = useDeferredValue(filter);

  // Expensive data processing based on the filter
  const processedData = useMemo(() => {
    // Simulate a long processing time
    let startTime = performance.now();
    while (performance.now() - startTime < 50) { /* Do nothing */ }

    if (deferredFilter === 'all') {
      return data;
    } else {
      return data.filter(item => item.category === deferredFilter);
    }
  }, [data, deferredFilter]);

  const chartConfig = {
    type: 'bar',
    data: {
      labels: processedData.map(item => item.label),
      datasets: [{
        label: 'Data Points',
        data: processedData.map(item => item.value)
      }]
    }
  };

  React.useEffect(() => {
    const ctx = document.getElementById('myChart').getContext('2d');
    new Chart(ctx, chartConfig);
  }, [chartConfig]);

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

  return (
    <div>
      <select value={filter} onChange={handleChange}>
        <option value="all">Alle Kategorien</option>
        <option value="category1">Kategorie 1</option>
        <option value="category2">Kategorie 2</option>
      </select>
      <canvas id="myChart" width="400" height="200"></canvas>
    </div>
  );
}

export default ComplexChart;

            

              
                Copy
              
            
          

In diesem Szenario werden die processedData basierend auf dem deferredFilter abgeleitet. Obwohl der `filter`-Status sofort aktualisiert wird, wenn sich die Dropdown-Auswahl ändert, erfolgt die aufwendige Datenverarbeitung (simuliert mit einer Verzögerung) nur, wenn React freie Zeit hat. Der Benutzer erlebt eine sofortige Reaktionsfähigkeit beim Ändern der Filteroptionen, selbst wenn das Diagramm einen kurzen Moment braucht, um diese Änderungen widerzuspiegeln.

Beispiel 3: Abrufen von Daten von einer API

Das Verzögern der Anzeige von Daten, die von einer API abgerufen werden, kann die anfängliche Ladezeit verbessern und eine reibungslosere Benutzererfahrung bieten. Anstatt auf das Laden der Daten zu warten, bevor eine UI gerendert wird, kann die Anwendung sofort eine Platzhalter-UI rendern und diese mit den abgerufenen Daten aktualisieren, sobald sie verfügbar sind.

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

function DataDisplay() {
  const [data, setData] = useState(null);
  const deferredData = useDeferredValue(data);

  useEffect(() => {
    async function fetchData() {
      const response = await fetch('https://api.example.com/data');
      const jsonData = await response.json();
      setData(jsonData);
    }

    fetchData();
  }, []);

  return (
    <div>
      {deferredData ? (
        <ul>
          {deferredData.map(item => (
            <li key={item.id}>{item.name}</li>
          ))}
        </ul>
      ) : (
        <p>Daten werden geladen...</p>
      )}
    </div>
  );
}

export default DataDisplay;

            

              
                Copy
              
            
          

Hier wird anfänglich eine Meldung "Daten werden geladen..." angezeigt. Sobald die `data` abgerufen wurden, werden sie über useDeferredValue dem `deferredData` zugewiesen. React wird die schnelle Anzeige der Meldung "Daten werden geladen..." priorisieren und dann die Liste der Elemente rendern, wenn die Daten verfügbar sind, ohne das anfängliche Rendering zu blockieren. Dies ist ein häufiges Muster zur Verbesserung der wahrgenommenen Leistung.

Beispiel 4: Sucheingabe mit Auto-Vervollständigung

In Szenarien, in denen Sie eine Sucheingabe mit einer Auto-Vervollständigungsfunktion haben, kann das Verzögern der Anzeige der Auto-Vervollständigungsergebnisse dazu führen, dass sich das Eingabefeld reaktionsschneller anfühlt.

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

function SearchWithSuggestions() {
  const [searchTerm, setSearchTerm] = useState('');
  const deferredSearchTerm = useDeferredValue(searchTerm);
  const [suggestions, setSuggestions] = useState([]);

  useEffect(() => {
    // Simulate fetching suggestions from an API based on the search term
    async function fetchSuggestions() {
      if (deferredSearchTerm) {
        const response = await fetch(`https://api.example.com/suggestions?q=${deferredSearchTerm}`);
        const data = await response.json();
        setSuggestions(data);
      } else {
        setSuggestions([]);
      }
    }

    fetchSuggestions();
  }, [deferredSearchTerm]);

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

  return (
    <div>
      <input type="text" value={searchTerm} onChange={handleChange} placeholder="Search..." />
      <ul>
        {suggestions.map(suggestion => (
          <li key={suggestion.id}>{suggestion.label}</li>
        ))}
      </ul>
    </div>
  );
}

export default SearchWithSuggestions;

            

              
                Copy
              
            
          

Die Benutzereingabe in searchTerm wird sofort aktualisiert, was die Reaktionsfähigkeit gewährleistet. Der relativ teure API-Aufruf zum Abrufen von Vorschlägen und deren anschließendes Rendering wird jedoch basierend auf dem deferredSearchTerm ausgelöst. Dies verhindert, dass die Suchvorschläge verzögert werden und die Tipperfahrung des Benutzers beeinträchtigen.

Vorteile der Verwendung von useDeferredValue

Der Hauptvorteil der Verwendung von useDeferredValue ist eine verbesserte Benutzererfahrung. Durch das Verzögern von Aktualisierungen weniger kritischer Teile der UI kann die Anwendung die Reaktionsfähigkeit priorisieren und dem Benutzer sofortiges Feedback geben. Dies führt zu einer reibungsloseren und angenehmeren Benutzerinteraktion.

Im Einzelnen hilft useDeferredValue:

• Reaktionsfähigkeit bewahren: Hält den Hauptthread frei für die Verarbeitung von Benutzereingaben und anderen Aufgaben mit hoher Priorität.
• Wahrgenommene Latenz reduzieren: Benutzer empfinden die Anwendung als schneller, da kritische UI-Elemente sofort aktualisiert werden.
• Performance optimieren: Verhindert unnötige Neu-Renderings und reduziert die Gesamtlast des Browsers.
• Verbesserte UX: Ermöglicht reibungslosere und intuitivere Interaktionen.

Überlegungen und Best Practices

Obwohl useDeferredValue ein mächtiges Werkzeug ist, ist es wichtig, es umsichtig einzusetzen und Best Practices zu befolgen:

• Die richtigen Kandidaten identifizieren: Analysieren Sie Ihre Anwendung sorgfältig, um UI-Elemente zu identifizieren, die von verzögerten Aktualisierungen profitieren können. Wenden Sie useDeferredValue nicht blind auf jeden Wert an.
• Übermäßiges Verzögern vermeiden: Das Verzögern zu vieler Aktualisierungen kann zu einer veralteten UI und einer verwirrenden Benutzererfahrung führen. Finden Sie die richtige Balance zwischen Reaktionsfähigkeit und Datengenauigkeit.
• Performance messen: Verwenden Sie Performance-Monitoring-Tools, um die Auswirkungen von useDeferredValue auf die Performance Ihrer Anwendung zu messen. Stellen Sie sicher, dass es die Benutzererfahrung tatsächlich verbessert. React Profiler ist eine ausgezeichnete Wahl.
• Alternativen in Betracht ziehen: In einigen Fällen könnten andere Optimierungstechniken, wie Memoization oder Virtualisierung, geeigneter sein als useDeferredValue. useMemo, useCallback und Windowing-Bibliotheken (wie `react-window`) eignen sich hervorragend zur Optimierung spezifischer Render-Szenarien.
• Übergangsanzeigen verwenden: Erwägen Sie die Bereitstellung visueller Hinweise (z.B. ein Lade-Spinner oder eine subtile Animation), um anzuzeigen, dass der verzögerte Wert aktualisiert wird. Dies hilft Benutzern zu verstehen, dass die UI nicht eingefroren ist und die Daten in Kürze aktualisiert werden.
• Globale Perspektive: Berücksichtigen Sie die Netzwerkbedingungen in verschiedenen Regionen. Eine Verzögerung, die an einem Ort nicht wahrnehmbar ist, kann an einem anderen Ort spürbar sein.

useDeferredValue vs. useTransition

React bietet auch den useTransition Hook, einen weiteren Mechanismus zur Optimierung von UI-Aktualisierungen. Während sowohl useDeferredValue als auch useTransition darauf abzielen, die Reaktionsfähigkeit zu verbessern, dienen sie leicht unterschiedlichen Zwecken.

useTransition wird typischerweise für Zustandsübergänge verwendet, wie das Navigieren zwischen Routen oder das Umschalten von UI-Elementen. Es ermöglicht Ihnen, bestimmte Zustandsaktualisierungen als Übergänge zu markieren, die React mit einer geringeren Priorität behandelt. Dies verhindert, dass der Übergang den Hauptthread blockiert und Verzögerungen verursacht.

useDeferredValue hingegen ist speziell dafür konzipiert, Aktualisierungen eines Wertes zu verzögern. Es ist am nützlichsten, wenn Sie einen Wert haben, der aus Benutzereingaben oder anderen externen Quellen abgeleitet wird, und Sie verhindern möchten, dass Aktualisierungen dieses Wertes die UI blockieren. Man kann useDeferredValue als spezialisiertes Werkzeug zur Optimierung von Werten betrachten, die sekundäre oder weniger kritische UI-Aktualisierungen steuern, während useTransition die Priorität ganzer Zustandsübergänge verwaltet.

Zusammenfassend:

• useTransition: Markiert Zustandsaktualisierungen als Übergänge geringer Priorität. Ideal für Routenänderungen oder das Umschalten von UI-Elementen.
• useDeferredValue: Verzögert Aktualisierungen eines spezifischen Wertes, was wiederum dazu führt, dass Teile der UI, die von diesem Wert abhängen, später aktualisiert werden. Hervorragend geeignet für Eingabefilterungen oder die Anzeige von Daten aus langsameren Quellen.

Fazit: Verzögerte Aktualisierungen für überragende React-Performance nutzen

Reacts useDeferredValue Hook bietet eine leistungsstarke und elegante Lösung zur Optimierung der Benutzererfahrung, indem Aktualisierungen weniger kritischer Teile der UI verzögert werden. Durch das Verständnis der Prinzipien hinter verzögerten Aktualisierungen und den umsichtigen Einsatz von useDeferredValue können Sie reaktionsschnellere, performantere und angenehmere React-Anwendungen erstellen. Denken Sie daran, die richtigen Kandidaten für verzögerte Aktualisierungen sorgfältig zu identifizieren, Performance-Verbesserungen zu messen und gegebenenfalls alternative Optimierungstechniken in Betracht zu ziehen. Durch die Anwendung dieser Best Practices können Sie das volle Potenzial von useDeferredValue ausschöpfen und Ihren Benutzern weltweit eine überragende Benutzererfahrung bieten.

Während sich die Webentwicklung ständig weiterentwickelt, werden Techniken wie verzögerte Aktualisierungen immer wichtiger für den Bau leistungsstarker Anwendungen. Das Beherrschen von useDeferredValue und anderen React-Optimierungstools wird für jeden Entwickler, der außergewöhnliche Benutzererfahrungen schaffen möchte, unerlässlich sein.