Süvaanalüüs: Reacti experimental_useRefresh – globaalne jõudluse analüüs

Pidevalt arenevas frontend-arenduse maailmas on sujuva arendajakogemuse (DX) poole püüdlemine sama oluline kui optimaalse rakenduse jõudluse otsingud. Reacti ökosüsteemi arendajate jaoks on üks viimaste aastate olulisemaid DX-i täiustusi olnud Fast Refreshi kasutuselevõtt. See tehnoloogia võimaldab peaaegu kohest tagasisidet koodimuudatustele, kaotamata komponendi olekut. Aga mis on selle funktsiooni taga peituv maagia ja kas sellega kaasneb varjatud jõudluskulu? Vastus peitub sügaval eksperimentaalses API-s: experimental_useRefresh.

See artikkel pakub põhjalikku, globaalsele vaatele orienteeritud analüüsi experimental_useRefresh kohta. Me selgitame lahti selle rolli, analüüsime selle mõju jõudlusele ja uurime komponentide värskendamisega seotud lisakoormust. Olenemata sellest, kas olete arendaja Berliinis, Bengalurus või Buenos Aireses, on oma igapäevast töövoogu kujundavate tööriistade mõistmine ülioluline. Uurime, mis, miks ja „kui kiiresti“ on mootor, mis annab jõu ühele Reacti armastatuimale funktsioonile.

Alus: kohmakatest taaslaadimistest sujuva värskendamiseni

Et experimental_useRefresh'i tõeliselt hinnata, peame esmalt mõistma probleemi, mida see aitab lahendada. Teeme reisi tagasi veebiarenduse varasematesse päevadesse ja reaalajas uuenduste arengusse.

Lühike ajalugu: Hot Module Replacement (HMR)

Aastaid oli Hot Module Replacement (HMR) JavaScripti raamistikes reaalajas uuenduste kuldstandard. Kontseptsioon oli revolutsiooniline: selle asemel, et iga kord faili salvestamisel lehte täielikult uuesti laadida, vahetas kompileerimistööriist välja ainult selle konkreetse mooduli, mis muutus, süstides selle töötavasse rakendusse.

Kuigi see oli tohutu samm edasi, oli HMR-il Reacti maailmas omad piirangud:

• Oleku kaotus: HMR-il oli sageli raskusi klassikomponentide ja hook'idega. Muudatus komponendi failis põhjustas tavaliselt selle komponendi uuesti ühendamise, pühkides minema selle lokaalse oleku. See oli häiriv, sundides arendajaid muudatuste testimiseks kasutajaliidese olekuid käsitsi taastama.
• Haprus: Seadistus võis olla habras. Mõnikord viis viga kiiruuenduse ajal rakenduse katkisesse olekusse, mis nõudis ikkagi käsitsi värskendamist.
• Konfiguratsiooni keerukus: HMR-i korrektne integreerimine nõudis sageli spetsiifilist koodi ja hoolikat seadistamist tööriistades nagu Webpack.

Evolutsioon: React Fast Refreshi geniaalsus

Reacti meeskond, koostöös laiema kogukonnaga, asus looma paremat lahendust. Tulemuseks oli Fast Refresh, funktsioon, mis tundub maagiana, kuid põhineb geniaalsel inseneritööl. See lahendas HMR-i peamised valupunktid:

• Oleku säilitamine: Fast Refresh on piisavalt intelligentne, et uuendada komponenti, säilitades samal ajal selle oleku. See on selle kõige olulisem eelis. Saate muuta komponendi renderdusloogikat või stiile ning olek (nt loendurid, vormiväljad) jääb puutumatuks.
• Hook'ide vastupidavus: See oli algusest peale loodud töötama usaldusväärselt Reacti hook'idega, mis oli vanemate HMR-süsteemide jaoks suur väljakutse.
• Vigadest taastumine: Kui teete süntaksivea, kuvab Fast Refresh veaakna. Kui olete vea parandanud, uuendatakse komponenti korrektselt, ilma et oleks vaja täielikku taaslaadimist. See käsitleb graatsiliselt ka komponendi sees esinevaid käitusaegseid vigu.

Masinaruum: mis on `experimental_useRefresh`?

Niisiis, kuidas Fast Refresh seda saavutab? Selle taga on madala taseme, eksportimata Reacti hook: experimental_useRefresh. On oluline rõhutada selle API eksperimentaalset olemust. See ei ole mõeldud otseseks kasutamiseks rakenduse koodis. Selle asemel toimib see primitiivina komplekteerijatele ja raamistikele nagu Next.js, Gatsby ja Vite.

Oma tuumas pakub experimental_useRefresh mehhanismi, et sundida komponendipuu uuesti renderdama väljaspool Reacti tavapärast renderdustsüklit, säilitades samal ajal selle laste oleku. Kui komplekteerija tuvastab failimuudatuse, vahetab see vana komponendi koodi uue vastu. Seejärel kasutab see `experimental_useRefresh`'i pakutavat mehhanismi, et öelda Reactile: „Hei, selle komponendi kood on muutunud. Palun planeeri sellele uuendus.“ Reacti lepitaja võtab seejärel üle, uuendades DOM-i tõhusalt vastavalt vajadusele.

Mõelge sellest kui salajasest tagauksest arendustööriistadele. See annab neile just piisavalt kontrolli, et käivitada uuendus, ilma et hävitataks kogu komponendipuu ja selle väärtuslik olek.

Põhiküsimus: mõju jõudlusele ja lisakoormus

Iga kapoti all töötava võimsa tööriista puhul on jõudlus loomulik murekoht. Kas Fast Refreshi pidev kuulamine ja töötlemine aeglustab meie arenduskeskkonda? Milline on ühe värskenduse tegelik lisakoormus?

Kõigepealt teeme selgeks ühe kriitilise ja vaieldamatu fakti meie globaalsele publikule, kes on mures tootmisjõudluse pärast:

Fast Refreshil ja experimental_useRefresh'il puudub igasugune mõju teie tootmisversioonile.

Kogu see mehhanism on ainult arenduseks mõeldud funktsioon. Kaasaegsed kompileerimistööriistad on seadistatud nii, et Fast Refreshi käitusaeg ja kogu seotud kood eemaldatakse tootmispaketi loomisel täielikult. Teie lõppkasutajad ei laadi seda koodi kunagi alla ega käivita seda. Jõudluse mõju, millest me räägime, piirdub eranditult arendaja masinaga arendusprotsessi ajal.

„Värskendamise lisakoormuse“ määratlemine

Kui me räägime „lisakoormusest“, siis peame silmas mitut potentsiaalset kulu:

• Paketi suurus: Arendusserveri paketile lisatud lisakood Fast Refreshi võimaldamiseks.
• Protsessori/mälu kasutus: Ressursid, mida käitusaeg tarbib uuenduste kuulamisel ja töötlemisel.
• Latentsus: Aeg, mis kulub faili salvestamisest kuni muudatuse nägemiseni brauseris.

Esialgne mõju paketi suurusele (ainult arenduses)

Fast Refreshi käitusaeg lisab teie arenduspaketile väikese koguse koodi. See kood sisaldab loogikat arendusserveriga ühenduse loomiseks WebSocketide kaudu, uuendussignaalide tõlgendamiseks ja Reacti käitusajaga suhtlemiseks. Kuid kaasaegse, mitmemegabaidiste tarnijapakettidega arenduskeskkonna kontekstis on see lisandus tühine. See on väike, ühekordne kulu, mis võimaldab oluliselt paremat arendajakogemust.

Protsessori ja mälu kasutus: lugu kolmest stsenaariumist

Tõeline jõudlusküsimus peitub protsessori ja mälu kasutuses tegeliku värskenduse ajal. Lisakoormus ei ole konstantne; see on otseselt proportsionaalne tehtud muudatuse ulatusega. Jagame selle tavalisteks stsenaariumideks.

Stsenaarium 1: ideaaljuhtum – väike, isoleeritud komponendi muudatus

Kujutage ette, et teil on lihtne `Button` komponent ja te muudate selle taustavärvi või tekstisilti.

Mis juhtub:

1. Salvestate `Button.js` faili.
2. Komplekteerija failijälgija tuvastab muudatuse.
3. Komplekteerija saadab signaali Fast Refreshi käitusajale brauseris.
4. Käitusaeg hangib uue `Button.js` mooduli.
5. See tuvastab, et ainult `Button` komponendi kood on muutunud.
6. Kasutades `experimental_useRefresh` mehhanismi, annab see Reactile käsu uuendada kõiki `Button` komponendi eksemplare.
7. React planeerib nende konkreetsete komponentide uuesti renderdamise, säilitades nende oleku ja propsi.

Mõju jõudlusele: Äärmiselt madal. Protsess on uskumatult kiire ja tõhus. Protsessori koormuse tipp on minimaalne ja kestab vaid mõne millisekundi. See on Fast Refreshi maagia tegevuses ja esindab enamikku igapäevastest muudatustest.

Stsenaarium 2: ahelreaktsioon – jagatud loogika muutmine

Oletame nüüd, et muudate kohandatud hook'i, `useUserData`, mida imporditakse ja kasutatakse kümnes erinevas komponendis teie rakenduses (`ProfilePage`, `Header`, `UserAvatar` jne).

Mis juhtub:

1. Salvestate `useUserData.js` faili.
2. Protsess algab nagu varem, kuid käitusaeg tuvastab, et on muutunud mittekomponendi moodul (hook).
3. Seejärel läbib Fast Refresh arukalt moodulite sõltuvusgraafiku. See leiab üles kõik komponendid, mis impordivad ja kasutavad `useUserData` hook'i.
4. Seejärel käivitab see kõigi nende kümne komponendi värskendamise.

Mõju jõudlusele: Mõõdukas. Lisakoormus on nüüd korrutatud mõjutatud komponentide arvuga. Näete veidi suuremat protsessori koormuse tippu ja veidi pikemat viivitust (võib-olla kümneid millisekundeid), kuna React peab rohkem kasutajaliidest uuesti renderdama. Oluline on aga see, et kõigi teiste rakenduse komponentide olek jääb puutumatuks. See on siiski oluliselt parem kui täielik lehe taaslaadimine.

Stsenaarium 3: tagavaraplaan – kui Fast Refresh alla annab

Fast Refresh on tark, kuid see ei ole maagia. On teatud muudatusi, mida see ei saa ohutult rakendada, riskimata rakenduse ebajärjekindla olekuga. Nende hulka kuuluvad:

• Faili muutmine, mis ekspordib midagi muud peale Reacti komponendi (nt fail, mis ekspordib konstante või abifunktsiooni, mida kasutatakse väljaspool Reacti komponente).
• Kohandatud hook'i signatuuri muutmine viisil, mis rikub hook'ide reegleid.
• Muudatuste tegemine komponendis, mis on klassipõhise komponendi laps (Fast Refreshil on piiratud tugi klassikomponentidele).

Mis juhtub:

1. Salvestate faili ühega neist „mittevärskendatavatest“ muudatustest.
2. Fast Refreshi käitusaeg tuvastab muudatuse ja teeb kindlaks, et see ei saa ohutult kiiruuendust läbi viia.
3. Viimase abinõuna annab see alla ja käivitab täieliku lehe taaslaadimise, justkui oleksite vajutanud F5 või Cmd+R.

Mõju jõudlusele: Kõrge. Lisakoormus on samaväärne käsitsi brauseri värskendamisega. Kogu rakenduse olek läheb kaotsi ning kogu JavaScript tuleb uuesti alla laadida ja käivitada. See on stsenaarium, mida Fast Refresh püüab vältida, ja hea komponentide arhitektuur aitab selle esinemist minimeerida.

Praktiline mõõtmine ja profileerimine globaalsele arendusmeeskonnale

Teooria on tore, aga kuidas saavad arendajad kõikjal maailmas seda mõju ise mõõta? Kasutades tööriistu, mis on nende brauserites juba olemas.

Töövahendid

• Brauseri arendustööriistad (Performance vahekaart): Performance profiiler Chrome'is, Firefoxis või Edge'is on teie parim sõber. See suudab salvestada kogu tegevuse, sealhulgas skriptimise, renderdamise ja värvimise, võimaldades teil luua värskendusprotsessist üksikasjaliku „leekgraafiku“.
• Reacti arendustööriistad (Profiler): See laiendus on hädavajalik mõistmaks, *miks* teie komponendid uuesti renderdati. See näitab täpselt, millised komponendid Fast Refreshi osana uuendati ja mis renderdamise käivitas.

Samm-sammuline profileerimisjuhend

Teeme läbi lihtsa profileerimissessiooni, mida igaüks saab korrata.

1. Seadistage lihtne projekt

Looge uus Reacti projekt, kasutades kaasaegset tööriistaahelat nagu Vite või Create React App. Need on juba Fast Refreshiga konfigureeritud. npx create-vite@latest my-react-app --template react

2. Profileerige lihtne komponendi värskendus

• Käivitage arendusserver ja avage rakendus oma brauseris.
• Avage arendustööriistad ja minge Performance vahekaardile.
• Klõpsake „Record“ nuppu (väike ring).
• Minge oma koodiredaktorisse ja tehke oma peamises `App` komponendis triviaalne muudatus, näiteks muutke teksti. Salvestage fail.
• Oodake, kuni muudatus brauseris ilmub.
• Minge tagasi arendustööriistadesse ja klõpsake „Stop“.

Nüüd näete üksikasjalikku leekgraafikut. Otsige kontsentreeritud tegevuspuhangut, mis vastab faili salvestamise hetkele. Tõenäoliselt näete funktsioonikutseid, mis on seotud teie komplekteerijaga (nt `vite-runtime`), millele järgnevad Reacti planeerija ja renderdusfaasid (`performConcurrentWorkOnRoot`). Selle puhangu kogukestus on teie värskendamise lisakoormus. Lihtsa muudatuse puhul peaks see olema tunduvalt alla 50 millisekundi.

3. Profileerige hook'ist ajendatud värskendus

Nüüd looge eraldi failis kohandatud hook:

Fail: `useCounter.js` import { useState } from 'react'; export function useCounter() { const [count, setCount] = useState(0); const increment = () => setCount(c => c + 1); return { count, increment }; }

Kasutage seda hook'i kahes või kolmes erinevas komponendis. Nüüd korrake profileerimisprotsessi, kuid seekord tehke muudatus failis `useCounter.js` (nt lisage `console.log`). Leekgraafikut analüüsides näete laiemat tegevusala, kuna React peab uuesti renderdama kõik komponendid, mis seda hook'i kasutavad. Võrrelge selle ülesande kestust eelmise omaga, et kvantifitseerida suurenenud lisakoormust.

Parimad tavad ja optimeerimine arenduseks

Kuna see on arendusaegne mure, on meie optimeerimise eesmärgid suunatud kiire ja sujuva arendajakogemuse säilitamisele, mis on ülioluline erinevates piirkondades ja erineva riistvaraga meeskondade arendajate tootlikkuse jaoks.

Komponentide struktureerimine parema värskendusjõudluse saavutamiseks

Põhimõtted, mis viivad hästi arhitektuuritud ja jõudsa Reacti rakenduseni, viivad ka parema Fast Refreshi kogemuseni.

• Hoidke komponendid väikesed ja fokusseeritud: Väiksem komponent teeb uuesti renderdades vähem tööd. Kui muudate väikest komponenti, on värskendus välkkiire. Suured, monoliitsed komponendid on aeglasemad uuesti renderdama ja suurendavad värskendamise lisakoormust.
• Paigutage olek lähedale: Tõstke olek üles ainult nii kaugele kui vajalik. Kui olek on lokaalne väikesele osale komponendipuust, ei käivita selles puus tehtud muudatused tarbetuid värskendusi kõrgemal tasemel. See piirab teie muudatuste mõjuala.

„Fast Refresh sõbraliku“ koodi kirjutamine

Võti on aidata Fast Refreshil mõista teie koodi eesmärki.

• Puhtad komponendid ja hook'id: Veenduge, et teie komponendid ja hook'id oleksid võimalikult puhtad. Komponent peaks ideaalis olema selle propside ja oleku puhas funktsioon. Vältige kõrvalmõjusid mooduli skoobis (st väljaspool komponendi funktsiooni ennast), kuna need võivad värskendusmehhanismi segadusse ajada.
• Järjepidevad ekspordid: Eksportige Reacti komponente ainult failidest, mis on mõeldud komponentide sisaldamiseks. Kui fail ekspordib segu komponentidest ja tavalistest funktsioonidest/konstantidest, võib Fast Refresh segadusse sattuda ja valida täieliku taaslaadimise. Sageli on parem hoida komponente omaette failides.

Tulevik: kaugemale 'eksperimentaalsest' sildist

Hook `experimental_useRefresh` on tunnistus Reacti pühendumusest arendajakogemusele. Kuigi see võib jääda sisemiseks, eksperimentaalseks API-ks, on selle kehastatavad kontseptsioonid Reacti tuleviku jaoks kesksed.

Võime käivitada olekut säilitavaid uuendusi välisest allikast on uskumatult võimas primitiiv. See on kooskõlas Reacti laiema visiooniga Concurrent Mode'ist, kus React suudab käsitleda mitut erineva prioriteediga olekuvärskendust. Reacti edasi arenedes võime näha stabiilsemaid, avalikke API-sid, mis annavad arendajatele ja raamistike autoritele sellist peeneteralist kontrolli, avades uusi võimalusi arendustööriistadele, reaalajas koostööfunktsioonidele ja muule.

Kokkuvõte: võimas tööriist globaalsele kogukonnale

Võtame oma süvaanalüüsi kokku mõne olulise järeldusega globaalsele Reacti arendajate kogukonnale.

• DX-i revolutsioon: experimental_useRefresh on madala taseme mootor, mis annab jõu React Fast Refreshile – funktsioonile, mis parandab dramaatiliselt arendaja tagasiside tsüklit, säilitades komponendi oleku koodimuudatuste ajal.
• Null mõju tootmises: Selle mehhanismi jõudluskoormus on rangelt arendusaegne mure. See eemaldatakse täielikult tootmisversioonidest ja ei mõjuta teie lõppkasutajaid.
• Proportsionaalne lisakoormus: Arenduse ajal on värskenduse jõudluskulu otseselt proportsionaalne koodimuudatuse ulatusega. Väikesed, isoleeritud muudatused on praktiliselt hetkelised, samas kui laialt kasutatava jagatud loogika muudatustel on suurem, kuid siiski hallatav mõju.
• Arhitektuur on oluline: Hea Reacti arhitektuur – väikesed komponendid, hästi hallatud olek – ei paranda mitte ainult teie rakenduse tootmisjõudlust, vaid ka täiustab teie arenduskogemust, muutes Fast Refreshi tõhusamaks.

Igapäevaselt kasutatavate tööriistade mõistmine annab meile võimu kirjutada paremat koodi ja siluda vigu tõhusamalt. Kuigi te ei pruugi kunagi otse kutsuda experimental_useRefresh'i, annab teadmine, et see on olemas ja töötab väsimatult teie arendusprotsessi sujuvamaks muutmise nimel, teile sügavama tunnustuse keeruka ökosüsteemi vastu, millest olete osa. Võtke need võimsad tööriistad omaks, mõistke nende piire ja jätkake imeliste asjade ehitamist.