Reacts useDeferredValue: Der ultimative Leitfaden für nicht-blockierende UI-Performance

In der Welt der modernen Webentwicklung ist die Benutzererfahrung (User Experience) von größter Bedeutung. Eine schnelle, reaktionsfähige Benutzeroberfläche ist kein Luxus mehr – sie ist eine Erwartung. Für Benutzer auf der ganzen Welt, mit einer breiten Palette von Geräten und Netzwerkbedingungen, kann eine verzögerte, ruckelnde UI den Unterschied zwischen einem wiederkehrenden und einem verlorenen Kunden ausmachen. Genau hier ändern die Concurrent Features von React 18, insbesondere der useDeferredValue-Hook, die Spielregeln.

Wenn Sie jemals eine React-Anwendung mit einem Suchfeld, das eine große Liste filtert, einem Datenraster, das sich in Echtzeit aktualisiert, oder einem komplexen Dashboard erstellt haben, sind Sie wahrscheinlich auf das gefürchtete Einfrieren der Benutzeroberfläche gestoßen. Der Benutzer tippt, und für den Bruchteil einer Sekunde reagiert die gesamte Anwendung nicht mehr. Dies geschieht, weil das traditionelle Rendering in React blockierend ist. Eine Zustandsaktualisierung (State Update) löst ein erneutes Rendern aus, und nichts anderes kann geschehen, bis dieser Vorgang abgeschlossen ist.

Dieser umfassende Leitfaden führt Sie tief in den useDeferredValue-Hook ein. Wir werden das Problem untersuchen, das er löst, wie er unter der Haube mit der neuen Concurrent Engine von React funktioniert und wie Sie ihn nutzen können, um unglaublich reaktionsfähige Anwendungen zu erstellen, die sich schnell anfühlen, selbst wenn sie viel Arbeit verrichten. Wir behandeln praktische Beispiele, fortgeschrittene Muster und wichtige Best Practices für ein globales Publikum.

Das Kernproblem verstehen: Die blockierende UI

Bevor wir die Lösung würdigen können, müssen wir das Problem vollständig verstehen. In React-Versionen vor 18 war das Rendering ein synchroner und nicht unterbrechbarer Prozess. Stellen Sie sich eine einspurige Straße vor: Sobald ein Auto (ein Render-Vorgang) einfährt, kann kein anderes Auto passieren, bis es das Ende erreicht hat. So hat React funktioniert.

Betrachten wir ein klassisches Szenario: eine durchsuchbare Produktliste. Ein Benutzer tippt in ein Suchfeld, und eine Liste mit Tausenden von Artikeln darunter wird basierend auf seiner Eingabe gefiltert.

Eine typische (und langsame) Implementierung

So könnte der Code in einer Welt vor React 18 oder ohne Verwendung von Concurrent Features aussehen:

Die Komponentenstruktur:

Datei: SearchPage.js

import React, { useState } from 'react'; import ProductList from './ProductList'; import { generateProducts } from './data'; // a function that creates a large array const allProducts = generateProducts(20000); // Let's imagine 20,000 products function SearchPage() { const [query, setQuery] = useState(''); const filteredProducts = allProducts.filter(product => { return product.name.toLowerCase().includes(query.toLowerCase()); }); function handleChange(e) { setQuery(e.target.value); } return (

); } export default SearchPage;

Warum ist das langsam?

Verfolgen wir die Aktion des Benutzers:

1. Der Benutzer tippt einen Buchstaben, sagen wir 'a'.
2. Das onChange-Ereignis wird ausgelöst und ruft handleChange auf.
3. setQuery('a') wird aufgerufen. Dies plant ein erneutes Rendern der SearchPage-Komponente.
4. React startet das Re-Rendering.
5. Innerhalb des Render-Vorgangs wird die Zeile const filteredProducts = allProducts.filter(...) ausgeführt. Das ist der rechenintensive Teil. Das Filtern eines Arrays mit 20.000 Elementen, selbst mit einer einfachen 'includes'-Prüfung, kostet Zeit.
6. Während dieses Filterns stattfindet, ist der Haupt-Thread des Browsers vollständig blockiert. Er kann keine neuen Benutzereingaben verarbeiten, das Eingabefeld nicht visuell aktualisieren und kein anderes JavaScript ausführen. Die Benutzeroberfläche ist blockiert.
7. Sobald das Filtern abgeschlossen ist, rendert React die ProductList-Komponente, was selbst ein aufwendiger Vorgang sein kann, wenn Tausende von DOM-Knoten gerendert werden.
8. Schließlich, nach all dieser Arbeit, wird das DOM aktualisiert. Der Benutzer sieht den Buchstaben 'a' im Eingabefeld erscheinen und die Liste wird aktualisiert.

Wenn der Benutzer schnell tippt – sagen wir „apple“ – findet dieser gesamte blockierende Prozess für 'a', dann 'ap', dann 'app', 'appl' und 'apple' statt. Das Ergebnis ist eine spürbare Verzögerung, bei der das Eingabefeld stottert und Schwierigkeiten hat, mit der Eingabe des Benutzers Schritt zu halten. Dies ist eine schlechte Benutzererfahrung, insbesondere auf weniger leistungsfähigen Geräten, die in vielen Teilen der Welt verbreitet sind.

Einführung in die Concurrency von React 18

React 18 ändert dieses Paradigma grundlegend durch die Einführung von Concurrency (Nebenläufigkeit). Concurrency ist nicht dasselbe wie Parallelität (mehrere Dinge gleichzeitig tun). Stattdessen ist es die Fähigkeit von React, ein Rendering zu pausieren, fortzusetzen oder abzubrechen. Die einspurige Straße hat jetzt Überholspuren und einen Verkehrsregler.

Mit Concurrency kann React Aktualisierungen in zwei Typen einteilen:

• Dringende Updates (Urgent Updates): Dies sind Dinge, die sich sofort anfühlen müssen, wie das Tippen in ein Eingabefeld, das Klicken auf eine Schaltfläche oder das Ziehen eines Schiebereglers. Der Benutzer erwartet sofortiges Feedback.
• Übergangs-Updates (Transition Updates): Dies sind Aktualisierungen, die die Benutzeroberfläche von einer Ansicht in eine andere überführen können. Es ist akzeptabel, wenn diese einen Moment brauchen, um zu erscheinen. Das Filtern einer Liste oder das Laden neuer Inhalte sind klassische Beispiele.

React kann nun ein nicht dringendes „Transition“-Rendering starten, und wenn ein dringenderes Update (wie ein weiterer Tastenanschlag) eingeht, kann es das lang andauernde Rendering unterbrechen, zuerst das dringende erledigen und dann seine Arbeit wieder aufnehmen. Dies stellt sicher, dass die Benutzeroberfläche jederzeit interaktiv bleibt. Der useDeferredValue-Hook ist ein primäres Werkzeug, um diese neue Fähigkeit zu nutzen.

Was ist `useDeferredValue`? Eine detaillierte Erklärung

Im Kern ist useDeferredValue ein Hook, mit dem Sie React mitteilen können, dass ein bestimmter Wert in Ihrer Komponente nicht dringend ist. Er akzeptiert einen Wert und gibt eine neue Kopie dieses Wertes zurück, die „hinterherhinkt“, wenn dringende Aktualisierungen stattfinden.

Die Syntax

Der Hook ist unglaublich einfach zu verwenden:

import { useDeferredValue } from 'react'; const deferredValue = useDeferredValue(value);

Das ist alles. Sie übergeben ihm einen Wert und erhalten eine verzögerte Version dieses Wertes.

Wie es unter der Haube funktioniert

Lassen Sie uns die Magie entmystifizieren. Wenn Sie useDeferredValue(query) verwenden, tut React Folgendes:

1. Initiales Rendering: Beim ersten Rendern ist der deferredQuery-Wert derselbe wie der anfängliche query-Wert.
2. Ein dringendes Update tritt auf: Der Benutzer tippt ein neues Zeichen. Der query-Zustand wird von 'a' auf 'ap' aktualisiert.
3. Das hochpriore Rendering: React löst sofort ein Re-Rendering aus. Während dieses ersten, dringenden Re-Renderings weiß useDeferredValue, dass ein dringendes Update im Gange ist. Daher gibt es immer noch den vorherigen Wert, 'a', zurück. Ihre Komponente rendert schnell neu, da der Wert des Eingabefeldes 'ap' wird (aus dem State), aber der Teil Ihrer UI, der von deferredQuery abhängt (die langsame Liste), verwendet immer noch den alten Wert und muss nicht neu berechnet werden. Die Benutzeroberfläche bleibt reaktionsfähig.
4. Das niedrigpriore Rendering: Direkt nach Abschluss des dringenden Renderings startet React ein zweites, nicht dringendes Re-Rendering im Hintergrund. In *diesem* Rendering gibt useDeferredValue den neuen Wert, 'ap', zurück. Dieses Hintergrund-Rendering löst die rechenintensive Filteroperation aus.
5. Unterbrechbarkeit: Hier ist der entscheidende Teil. Wenn der Benutzer einen weiteren Buchstaben ('app') tippt, während das niedrigpriore Rendering für 'ap' noch läuft, verwirft React dieses Hintergrund-Rendering und beginnt von vorne. Es priorisiert das neue dringende Update ('app') und plant dann ein neues Hintergrund-Rendering mit dem neuesten verzögerten Wert.

Dies stellt sicher, dass die rechenintensive Arbeit immer mit den aktuellsten Daten durchgeführt wird und den Benutzer niemals daran hindert, neue Eingaben zu machen. Es ist eine leistungsstarke Methode, um schwere Berechnungen ohne komplexe manuelle Debouncing- oder Throttling-Logik herunterzustufen.

Praktische Implementierung: Unsere langsame Suche reparieren

Lassen Sie uns unser vorheriges Beispiel mit useDeferredValue refaktorisieren, um es in Aktion zu sehen.

Datei: SearchPage.js (Optimiert)

import React, { useState, useDeferredValue, useMemo } from 'react'; import ProductList from './ProductList'; import { generateProducts } from './data'; const allProducts = generateProducts(20000); // A component to display the list, memoized for performance const MemoizedProductList = React.memo(ProductList); function SearchPage() { const [query, setQuery] = useState(''); // 1. Den query-Wert verzögern. Dieser Wert wird hinter dem 'query'-State zurückbleiben. const deferredQuery = useDeferredValue(query); // 2. Das rechenintensive Filtern wird nun durch den deferredQuery gesteuert. // Wir wickeln dies zusätzlich in useMemo ein, um es weiter zu optimieren. const filteredProducts = useMemo(() => { console.log('Filtering for:', deferredQuery); return allProducts.filter(product => { return product.name.toLowerCase().includes(deferredQuery.toLowerCase()); }); }, [deferredQuery]); // Only re-calculates when deferredQuery changes function handleChange(e) { // Dieses State-Update ist dringend und wird sofort verarbeitet setQuery(e.target.value); } return (

); } export default SearchPage;

Die Transformation der User Experience

Mit dieser einfachen Änderung wird die Benutzererfahrung transformiert:

• Der Benutzer tippt in das Eingabefeld, und der Text erscheint sofort, ohne jegliche Verzögerung. Das liegt daran, dass der value des Eingabefeldes direkt an den query-State gebunden ist, was ein dringendes Update ist.
• Die Produktliste darunter benötigt möglicherweise den Bruchteil einer Sekunde, um aufzuholen, aber ihr Rendering-Prozess blockiert niemals das Eingabefeld.
• Wenn der Benutzer schnell tippt, aktualisiert sich die Liste möglicherweise nur einmal ganz am Ende mit dem endgültigen Suchbegriff, da React die zwischenzeitlichen, veralteten Hintergrund-Renderings verwirft.

Die Anwendung fühlt sich jetzt deutlich schneller und professioneller an.

`useDeferredValue` vs. `useTransition`: Was ist der Unterschied?

Dies ist einer der häufigsten Verwirrungspunkte für Entwickler, die Concurrent React lernen. Sowohl useDeferredValue als auch useTransition werden verwendet, um Updates als nicht dringend zu kennzeichnen, aber sie werden in unterschiedlichen Situationen angewendet.

Die entscheidende Unterscheidung ist: Wo haben Sie die Kontrolle?

`useTransition`

Sie verwenden useTransition, wenn Sie die Kontrolle über den Code haben, der das State-Update auslöst. Es gibt Ihnen eine Funktion, typischerweise startTransition genannt, um Ihr State-Update darin einzuschließen.

const [isPending, startTransition] = useTransition(); function handleChange(e) { const nextValue = e.target.value; // Den dringenden Teil sofort aktualisieren setInputValue(nextValue); // Das langsame Update in startTransition einschließen startTransition(() => { setSearchQuery(nextValue); }); }

• Wann verwenden: Wenn Sie den Zustand selbst setzen und den setState-Aufruf umschließen können.
• Hauptmerkmal: Stellt ein boolesches isPending-Flag bereit. Dies ist äußerst nützlich, um Ladeindikatoren oder anderes Feedback anzuzeigen, während die Transition verarbeitet wird.

`useDeferredValue`

Sie verwenden useDeferredValue, wenn Sie den Code, der den Wert aktualisiert, nicht kontrollieren. Dies geschieht oft, wenn der Wert aus Props, von einer übergeordneten Komponente oder von einem anderen Hook einer Drittanbieter-Bibliothek stammt.

function SlowList({ valueFromParent }) { // Wir haben keine Kontrolle darüber, wie valueFromParent gesetzt wird. // Wir erhalten ihn nur und möchten das Rendering basierend darauf verzögern. const deferredValue = useDeferredValue(valueFromParent); // ... deferredValue verwenden, um den langsamen Teil der Komponente zu rendern }

• Wann verwenden: Wenn Sie nur den endgültigen Wert haben und den Code, der ihn gesetzt hat, nicht umschließen können.
• Hauptmerkmal: Ein eher „reaktiver“ Ansatz. Er reagiert einfach auf eine Wertänderung, egal woher sie kommt. Er bietet kein eingebautes isPending-Flag, aber Sie können leicht selbst eines erstellen.

Vergleichszusammenfassung

Merkmal	`useTransition`	`useDeferredValue`
Was es umschließt	Eine State-Update-Funktion (z.B. startTransition(() => setState(...)))	Einen Wert (z.B. useDeferredValue(myValue))
Kontrollpunkt	Wenn Sie den Event-Handler oder den Auslöser für das Update kontrollieren.	Wenn Sie einen Wert erhalten (z.B. aus Props) und keine Kontrolle über seine Quelle haben.
Ladezustand	Bietet einen eingebauten `isPending`-Boolean.	Kein eingebautes Flag, kann aber mit `const isStale = originalValue !== deferredValue;` abgeleitet werden.
Analogie	Sie sind der Disponent, der entscheidet, welcher Zug (State-Update) auf dem langsamen Gleis abfährt.	Sie sind ein Bahnhofsvorsteher, der einen Wert mit dem Zug ankommen sieht und entscheidet, ihn für einen Moment im Bahnhof zurückzuhalten, bevor er auf der Hauptanzeigetafel angezeigt wird.

Fortgeschrittene Anwendungsfälle und Muster

Über das einfache Filtern von Listen hinaus eröffnet useDeferredValue mehrere leistungsstarke Muster zum Erstellen anspruchsvoller Benutzeroberflächen.

Muster 1: Anzeigen einer „veralteten“ (Stale) UI als Feedback

Eine Benutzeroberfläche, die sich mit einer leichten Verzögerung ohne visuelles Feedback aktualisiert, kann sich für den Benutzer fehlerhaft anfühlen. Er könnte sich fragen, ob seine Eingabe registriert wurde. Ein gutes Muster ist es, einen dezenten Hinweis zu geben, dass die Daten aktualisiert werden.

Sie können dies erreichen, indem Sie den ursprünglichen Wert mit dem verzögerten Wert vergleichen. Wenn sie unterschiedlich sind, bedeutet das, dass ein Hintergrund-Rendering ansteht.

function SearchPage() { const [query, setQuery] = useState(''); const deferredQuery = useDeferredValue(query); // Dieser Boolean sagt uns, ob die Liste hinter der Eingabe zurückbleibt const isStale = query !== deferredQuery; const filteredProducts = useMemo(() => { // ... rechenintensives Filtern mit deferredQuery }, [deferredQuery]); return (

); }

In diesem Beispiel wird isStale sofort `true`, sobald der Benutzer tippt. Die Liste wird leicht ausgeblendet, was anzeigt, dass sie gleich aktualisiert wird. Sobald das verzögerte Rendering abgeschlossen ist, werden query und deferredQuery wieder gleich, isStale wird `false`, und die Liste wird mit den neuen Daten wieder voll sichtbar. Dies entspricht dem isPending-Flag von useTransition.

Muster 2: Verzögern von Updates bei Diagrammen und Visualisierungen

Stellen Sie sich eine komplexe Datenvisualisierung vor, wie eine geografische Karte oder ein Finanzdiagramm, die sich basierend auf einem benutzergesteuerten Schieberegler für einen Datumsbereich neu rendert. Das Ziehen des Schiebereglers kann extrem ruckelig sein, wenn sich das Diagramm bei jeder einzelnen Pixelbewegung neu rendert.

Indem Sie den Wert des Schiebereglers verzögern, können Sie sicherstellen, dass der Schiebereglergriff selbst flüssig und reaktionsschnell bleibt, während die rechenintensive Diagrammkomponente im Hintergrund elegant neu rendert.

function ChartDashboard() { const [year, setYear] = useState(2023); const deferredYear = useDeferredValue(year); // HeavyChart ist eine memoized Komponente, die aufwendige Berechnungen durchführt // Sie wird nur neu gerendert, wenn sich der deferredYear-Wert stabilisiert hat. const chartData = useMemo(() => computeChartData(deferredYear), [deferredYear]); return (

); }

Best Practices und häufige Fallstricke

Obwohl useDeferredValue leistungsstark ist, sollte es mit Bedacht eingesetzt werden. Hier sind einige wichtige Best Practices, die Sie befolgen sollten:

• Zuerst Profiling, dann Optimieren: Streuen Sie useDeferredValue nicht überall ein. Verwenden Sie den React DevTools Profiler, um tatsächliche Leistungsengpässe zu identifizieren. Dieser Hook ist speziell für Situationen gedacht, in denen ein Re-Render wirklich langsam ist und eine schlechte Benutzererfahrung verursacht.
• Die verzögerte Komponente immer memoizen: Der Hauptvorteil der Verzögerung eines Wertes besteht darin, ein unnötiges Neurendern einer langsamen Komponente zu vermeiden. Dieser Vorteil wird voll ausgeschöpft, wenn die langsame Komponente in React.memo eingewickelt ist. Dies stellt sicher, dass sie nur dann neu rendert, wenn sich ihre Props (einschließlich des verzögerten Wertes) tatsächlich ändern, nicht während des initialen, hochprioren Renderings, bei dem der verzögerte Wert noch der alte ist.
• Geben Sie Benutzerfeedback: Wie im Muster der „veralteten UI“ besprochen, lassen Sie die UI niemals ohne eine Form von visuellem Hinweis verzögert aktualisieren. Fehlendes Feedback kann verwirrender sein als die ursprüngliche Verzögerung.
• Den Wert des Eingabefeldes selbst nicht verzögern: Ein häufiger Fehler ist der Versuch, den Wert zu verzögern, der ein Eingabefeld steuert. Das value-Prop des Eingabefeldes sollte immer an den hochprioren Zustand gebunden sein, um sicherzustellen, dass es sich sofort anfühlt. Sie verzögern den Wert, der an die langsame Komponente weitergegeben wird.
• Die `timeoutMs`-Option verstehen (mit Vorsicht verwenden): useDeferredValue akzeptiert ein optionales zweites Argument für ein Timeout: useDeferredValue(value, { timeoutMs: 500 }). Dies teilt React die maximale Zeit mit, die es den Wert verzögern soll. Es ist eine fortgeschrittene Funktion, die in einigen Fällen nützlich sein kann, aber im Allgemeinen ist es besser, React das Timing verwalten zu lassen, da es für die Gerätefähigkeiten optimiert ist.

Die Auswirkungen auf die globale User Experience (UX)

Die Einführung von Werkzeugen wie useDeferredValue ist nicht nur eine technische Optimierung; es ist ein Bekenntnis zu einer besseren, inklusiveren Benutzererfahrung für ein globales Publikum.

• Gerätegerechtigkeit: Entwickler arbeiten oft auf High-End-Maschinen. Eine Benutzeroberfläche, die sich auf einem neuen Laptop schnell anfühlt, kann auf einem älteren, leistungsschwachen Mobiltelefon unbrauchbar sein, welches für einen erheblichen Teil der Weltbevölkerung das primäre Internetgerät ist. Nicht-blockierendes Rendering macht Ihre Anwendung widerstandsfähiger und leistungsfähiger auf einer breiteren Palette von Hardware.
• Verbesserte Barrierefreiheit: Eine einfrierende Benutzeroberfläche kann für Benutzer von Screenreadern und anderen assistiven Technologien besonders herausfordernd sein. Den Haupt-Thread freizuhalten, stellt sicher, dass diese Werkzeuge weiterhin reibungslos funktionieren und allen Benutzern eine zuverlässigere und weniger frustrierende Erfahrung bieten.
• Verbesserte wahrgenommene Leistung: Die Psychologie spielt eine große Rolle bei der Benutzererfahrung. eine Benutzeroberfläche, die sofort auf Eingaben reagiert, selbst wenn einige Teile des Bildschirms einen Moment zum Aktualisieren benötigen, fühlt sich modern, zuverlässig und gut gemacht an. Diese wahrgenommene Geschwindigkeit schafft Vertrauen und Zufriedenheit beim Benutzer.

Fazit

Reacts useDeferredValue-Hook ist ein Paradigmenwechsel in der Herangehensweise an die Leistungsoptimierung. Anstatt uns auf manuelle und oft komplexe Techniken wie Debouncing und Throttling zu verlassen, können wir React jetzt deklarativ mitteilen, welche Teile unserer Benutzeroberfläche weniger kritisch sind, was es ihm ermöglicht, Rendering-Arbeiten auf eine viel intelligentere und benutzerfreundlichere Weise zu planen.

Indem Sie die Kernprinzipien der Concurrency verstehen, wissen, wann Sie useDeferredValue im Vergleich zu useTransition verwenden sollten, und Best Practices wie Memoization und Benutzerfeedback anwenden, können Sie UI-Ruckeln eliminieren und Anwendungen erstellen, die nicht nur funktional, sondern auch eine Freude in der Benutzung sind. In einem wettbewerbsintensiven globalen Markt ist die Bereitstellung einer schnellen, reaktionsfähigen und barrierefreien Benutzererfahrung das ultimative Merkmal, und useDeferredValue ist eines der leistungsstärksten Werkzeuge in Ihrem Arsenal, um dies zu erreichen.