Priorität von gebündelten Updates in React: Das Ranking der Wichtigkeit von Zustandsänderungen meistern

Die Effizienz von React beruht auf seiner Fähigkeit, Zustandsaktualisierungen zu bündeln, wodurch unnötige Neu-Renderings minimiert und die Leistung optimiert wird. Das Verständnis, wie React diese gebündelten Updates priorisiert, ist jedoch entscheidend für die Erstellung reaktionsschneller und performanter Anwendungen, insbesondere wenn diese an Komplexität zunehmen.

Was sind gebündelte Updates?

Gebündelte Updates (Batched Updates) sind ein Mechanismus, bei dem React mehrere Zustandsaktualisierungen in einem einzigen Neu-Render-Zyklus zusammenfasst. Dies ist besonders wichtig, da jede Zustandsaktualisierung potenziell ein Neu-Rendering der Komponente und ihrer untergeordneten Elemente auslösen kann. Durch das Bündeln dieser Updates vermeidet React redundante Berechnungen und verbessert die allgemeine Reaktionsfähigkeit der Anwendung.

Vor React 18 war das Bündeln weitgehend auf Updates beschränkt, die innerhalb von React-Event-Handlern ausgelöst wurden. Updates, die durch asynchronen Code ausgelöst wurden, wie z. B. in `setTimeout`- oder `fetch`-Callbacks, wurden nicht automatisch gebündelt. React 18 führt das automatische Bündeln ein, was bedeutet, dass Updates nun unabhängig von ihrem Ursprung gebündelt werden, was in vielen Szenarien zu erheblichen Leistungsverbesserungen führt.

Die Bedeutung der Priorisierung

Obwohl das automatische Bündeln die allgemeine Leistung verbessert, sind nicht alle Updates gleichwertig. Einige Updates sind für die Benutzererfahrung wichtiger als andere. Beispielsweise ist ein Update, das ein sichtbares Element und seine unmittelbare Interaktion direkt betrifft, wichtiger als ein Update, das sich auf das Abrufen von Hintergrunddaten oder das Logging bezieht.

Die konkurrierenden Rendering-Fähigkeiten von React, die in React 18 eingeführt wurden, ermöglichen es Entwicklern, die Priorität dieser Updates zu beeinflussen. Dies ist besonders wichtig für Aufgaben wie Benutzereingaben und Animationen, bei denen eine reibungslose und sofortige Rückmeldung unerlässlich ist. Die beiden Hauptwerkzeuge, die React zur Verwaltung der Update-Priorität bereitstellt, sind `useTransition` und `useDeferredValue`.

`useTransition` verstehen

`useTransition` ermöglicht es Ihnen, bestimmte Zustandsaktualisierungen als *nicht dringend* oder *transitional* (im Übergang befindlich) zu markieren. Das bedeutet, dass React dringende Updates (wie Benutzereingaben) gegenüber diesen markierten Updates priorisieren wird. Wenn ein transitionales Update initiiert wird, beginnt React mit dem Rendern des neuen Zustands, erlaubt dem Browser jedoch, dieses Rendering zu unterbrechen, um dringendere Aufgaben zu erledigen.

Wie `useTransition` funktioniert

`useTransition` gibt ein Array zurück, das zwei Elemente enthält:

• `isPending`: Ein boolescher Wert, der anzeigt, ob ein Übergang derzeit aktiv ist. Dies kann verwendet werden, um dem Benutzer einen Ladeindikator anzuzeigen.
• `startTransition`: Eine Funktion, die Sie um die Zustandsaktualisierung wickeln, die Sie als transitional markieren möchten.

Beispiel: Filtern einer großen Liste

Stellen Sie sich ein Szenario vor, in dem Sie eine große Liste von Elementen haben und diese basierend auf der Benutzereingabe filtern möchten. Ohne `useTransition` würde jeder Tastendruck ein Neu-Rendering der gesamten Liste auslösen, was potenziell zu einer verzögerten Benutzererfahrung führen könnte.

So können Sie `useTransition` verwenden, um dies zu verbessern:

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

function FilterableList({ items }) {
  const [filterText, setFilterText] = useState('');
  const [isPending, startTransition] = useTransition();
  const [filteredItems, setFilteredItems] = useState(items);

  const handleChange = (e) => {
    const text = e.target.value;
    setFilterText(text);
    startTransition(() => {
      const newFilteredItems = items.filter(item =>
        item.toLowerCase().includes(text.toLowerCase())
      );
      setFilteredItems(newFilteredItems);
    });
  };

  return (
    <div>
      <input type="text" value={filterText} onChange={handleChange} />
      {isPending ? <p>Filtering...
 : null}
      <ul>
        {filteredItems.map(item => (<li key={item}>{item}</li>))}
      </ul>
    </div>
  );
}

export default FilterableList;

            

              
                Copy
              
            
          

In diesem Beispiel umschließt die `startTransition`-Funktion die Zustandsaktualisierung für `filteredItems`. Dies teilt React mit, dass dieses Update nicht dringend ist und bei Bedarf unterbrochen werden kann. Die `isPending`-Variable wird verwendet, um einen Ladeindikator anzuzeigen, während der Filtervorgang läuft.

Vorteile von `useTransition`

• Verbesserte Reaktionsfähigkeit: Hält die Benutzeroberfläche bei rechenintensiven Aufgaben reaktionsfähig.
• Verbesserte Benutzererfahrung: Bietet eine reibungslosere Benutzererfahrung durch die Priorisierung wichtiger Updates.
• Reduzierte Verzögerung: Minimiert wahrgenommene Verzögerungen, indem es dem Browser ermöglicht, Benutzereingaben und andere dringende Aufgaben zu erledigen.

`useDeferredValue` verstehen

`useDeferredValue` bietet eine weitere Möglichkeit, Updates zu priorisieren. Es ermöglicht Ihnen, die Aktualisierung eines Werts aufzuschieben, bis wichtigere Updates verarbeitet wurden. Dies ist nützlich für Szenarien, in denen Sie abgeleitete Daten haben, die nicht sofort aktualisiert werden müssen.

Wie `useDeferredValue` funktioniert

`useDeferredValue` nimmt einen Wert als Eingabe und gibt eine aufgeschobene Version dieses Werts zurück. React wird den aufgeschobenen Wert erst aktualisieren, nachdem es alle dringenden Updates abgeschlossen hat. Dadurch wird sichergestellt, dass die Benutzeroberfläche reaktionsfähig bleibt, auch wenn die Berechnung der abgeleiteten Daten rechenintensiv ist.

Beispiel: Debouncing von Suchergebnissen

Stellen Sie sich eine Suchkomponente vor, bei der Sie Suchergebnisse anzeigen möchten, während der Benutzer tippt. Sie möchten jedoch nicht bei jedem Tastendruck API-Aufrufe tätigen und die Ergebnisse aktualisieren. Sie können `useDeferredValue` verwenden, um die Suchergebnisse zu „debouncen“ und sie erst nach einer kurzen Verzögerung zu aktualisieren.

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

function SearchComponent() {
  const [searchTerm, setSearchTerm] = useState('');
  const deferredSearchTerm = useDeferredValue(searchTerm);
  const [searchResults, setSearchResults] = useState([]);

  useEffect(() => {
    // Simulate an API call to fetch search results
    const fetchSearchResults = async () => {
      // Replace with your actual API call
      const results = await simulateApiCall(deferredSearchTerm);
      setSearchResults(results);
    };

    fetchSearchResults();
  }, [deferredSearchTerm]);

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

  return (
    <div>
      <input type="text" value={searchTerm} onChange={handleChange} />
      <ul>
        {searchResults.map(result => (<li key={result}>{result}</li>))}
      </ul>
    </div>
  );
}

// Simulate an API call
async function simulateApiCall(searchTerm) {
  return new Promise(resolve => {
    setTimeout(() => {
      const results = [];
      for (let i = 0; i < 5; i++) {
        results.push(`${searchTerm} Result ${i}`);
      }
      resolve(results);
    }, 500);
  });
}

export default SearchComponent;

            

              
                Copy
              
            
          

In diesem Beispiel wird `useDeferredValue` verwendet, um eine aufgeschobene Version des `searchTerm` zu erstellen. Der `useEffect`-Hook verwendet dann den `deferredSearchTerm`, um die Suchergebnisse abzurufen. Dadurch wird sichergestellt, dass der API-Aufruf erst erfolgt, nachdem der Benutzer für eine kurze Zeit mit dem Tippen aufgehört hat, was die Anzahl unnötiger API-Aufrufe reduziert und die Leistung verbessert.

Vorteile von `useDeferredValue`

• Reduzierte API-Aufrufe: Minimiert unnötige API-Aufrufe durch Debouncing von Updates.
• Verbesserte Leistung: Verhindert, dass rechenintensive Aufgaben den Hauptthread blockieren.
• Verbesserte Benutzererfahrung: Bietet eine reibungslosere Benutzererfahrung durch das Aufschieben nicht dringender Updates.

Praktische Beispiele für verschiedene globale Szenarien

Die Konzepte von gebündelten Updates und priorisiertem Rendering sind entscheidend für die Erstellung reaktionsschneller Anwendungen in verschiedenen globalen Szenarien. Hier sind einige Beispiele:

• E-Commerce-Plattform (Global): Eine E-Commerce-Website, die Produkte in mehreren Währungen und Sprachen anzeigt. Die Aktualisierungen für Preisumrechnung und Sprachübersetzung können mit `useTransition` als transitional markiert werden, um sicherzustellen, dass Benutzerinteraktionen wie das Hinzufügen von Artikeln zum Warenkorb schnell bleiben. Stellen Sie sich einen Benutzer aus Indien vor, der die Währung von USD auf INR umstellt. Die Umrechnung, eine sekundäre Operation, kann mit `useTransition` gehandhabt werden, um die primäre Interaktion nicht zu blockieren.
• Kollaborativer Dokumenten-Editor (Internationale Teams): Ein Dokumenten-Editor, der von Teams in verschiedenen Zeitzonen verwendet wird. Updates von entfernten Mitarbeitern können mit `useDeferredValue` aufgeschoben werden, um zu verhindern, dass die Benutzeroberfläche durch häufige Synchronisation träge wird. Denken Sie an ein Team, das an einem Dokument arbeitet, mit Mitgliedern in New York und Tokio. Die Tippgeschwindigkeit und die Bearbeitung in New York sollten nicht durch ständige Remote-Updates aus Tokio beeinträchtigt werden; `useDeferredValue` macht dies möglich.
• Echtzeit-Aktienhandelsplattform (Weltweite Investoren): Eine Handelsplattform, die Echtzeit-Aktienkurse anzeigt. Während die Kernhandelsfunktionalität hoch reaktionsfähig bleiben muss, können weniger kritische Updates wie Nachrichten-Feeds oder Social-Media-Integrationen mit niedrigerer Priorität unter Verwendung von `useTransition` behandelt werden. Ein Händler in London benötigt sofortigen Zugriff auf Marktdaten, und sekundäre Informationen wie aktuelle Schlagzeilen (die mit `useTransition` behandelt werden) sollten die Hauptfunktion der Echtzeit-Datenanzeige nicht beeinträchtigen.
• Interaktive Kartenanwendung (Globale Reisende): Eine Anwendung, die interaktive Karten mit Millionen von Datenpunkten (z. B. Sehenswürdigkeiten) anzeigt. Das Filtern oder Zoomen der Karte kann eine rechenintensive Operation sein. Verwenden Sie `useTransition`, um sicherzustellen, dass Benutzerinteraktionen auch dann reaktionsfähig bleiben, wenn die Karte mit neuen Daten neu gerendert wird. Stellen Sie sich einen Benutzer in Berlin vor, der in eine detaillierte Karte zoomt; die Gewährleistung der Reaktionsfähigkeit während des Neu-Renderings kann durch die Markierung der Karten-Neu-Rendering-Operation mit `useTransition` erreicht werden.
• Social-Media-Plattform (Vielfältige Inhalte): Ein Social-Media-Feed mit vielfältigen Inhalten wie Text, Bildern und Videos. Das Laden und Rendern neuer Beiträge kann unterschiedlich priorisiert werden. Benutzeraktionen wie das Liken oder Kommentieren sollten priorisiert werden, während das Laden neuer Medieninhalte mit `useDeferredValue` aufgeschoben werden kann. Stellen Sie sich vor, Sie scrollen durch einen Social-Media-Feed; Interaktionselemente wie Likes und Kommentare benötigen eine sofortige Reaktion (hohe Priorität), während das Laden großer Bilder und Videos leicht aufgeschoben werden kann (niedrigere Priorität), ohne die Benutzererfahrung zu beeinträchtigen.

Best Practices für die Verwaltung der Priorität von Zustandsaktualisierungen

Hier sind einige Best Practices, die Sie bei der Verwaltung der Priorität von Zustandsaktualisierungen in React beachten sollten:

• Identifizieren Sie kritische Updates: Bestimmen Sie, welche Updates für die Benutzererfahrung am wichtigsten sind und priorisiert werden sollten.
• Verwenden Sie `useTransition` für nicht dringende Updates: Umschließen Sie Zustandsaktualisierungen, die nicht zeitkritisch sind, mit `startTransition`.
• Verwenden Sie `useDeferredValue` für abgeleitete Daten: Schieben Sie die Aktualisierung von abgeleiteten Daten auf, die nicht sofort aktualisiert werden müssen.
• Überwachen Sie die Leistung: Verwenden Sie die React DevTools, um die Leistung Ihrer Anwendung zu überwachen und potenzielle Engpässe zu identifizieren.
• Profilieren Sie Ihren Code: Das Profiler-Tool von React bietet detaillierte Einblicke in das Rendering von Komponenten und die Update-Leistung.
• Erwägen Sie die Verwendung von Memoization: Nutzen Sie `React.memo`, `useMemo` und `useCallback`, um unnötige Neu-Renderings von Komponenten und Berechnungen zu verhindern.
• Optimieren Sie Datenstrukturen: Verwenden Sie effiziente Datenstrukturen und Algorithmen, um die Rechenkosten von Zustandsaktualisierungen zu minimieren. Erwägen Sie beispielsweise die Verwendung von Immutable.js oder Immer, um komplexe Zustandsobjekte effizient zu verwalten.
• Debouncen und Throttlen Sie Event-Handler: Steuern Sie die Häufigkeit von Event-Handlern, um übermäßige Zustandsaktualisierungen zu vermeiden. Bibliotheken wie Lodash und Underscore bieten Dienstprogramme zum Debouncen und Throttlen von Funktionen.

Häufige Fallstricke, die es zu vermeiden gilt

• Übermäßige Verwendung von `useTransition`: Umschließen Sie nicht jede Zustandsaktualisierung mit `startTransition`. Verwenden Sie es nur für Updates, die wirklich nicht dringend sind.
• Missbrauch von `useDeferredValue`: Schieben Sie die Aktualisierung von Werten, die für die Benutzeroberfläche kritisch sind, nicht auf.
• Ignorieren von Leistungsmetriken: Überwachen Sie regelmäßig die Leistung Ihrer Anwendung, um potenzielle Probleme zu identifizieren und zu beheben.
• Vergessen der Memoization: Das Versäumnis, Komponenten und Berechnungen zu memoizieren, kann zu unnötigen Neu-Renderings und einer Verschlechterung der Leistung führen.

Fazit

Das Verständnis und die effektive Verwaltung der Priorität von Zustandsaktualisierungen sind entscheidend für die Erstellung reaktionsschneller und performanter React-Anwendungen. Durch die Nutzung von `useTransition` und `useDeferredValue` können Sie kritische Updates priorisieren und nicht dringende Updates aufschieben, was zu einer reibungsloseren und angenehmeren Benutzererfahrung führt. Denken Sie daran, Ihren Code zu profilieren, Leistungsmetriken zu überwachen und Best Practices zu befolgen, um sicherzustellen, dass Ihre Anwendung auch bei zunehmender Komplexität performant bleibt. Die bereitgestellten Beispiele veranschaulichen, wie sich diese Konzepte auf verschiedene Szenarien weltweit übertragen lassen, und befähigen Sie, Anwendungen zu erstellen, die einem weltweiten Publikum mit optimaler Reaktionsfähigkeit gerecht werden.