Reacti konkurrentse renderdamise töötlusahela valdamine: Kaadri eelarve haldamise juhend

Tänapäeva dünaamilisel veebimaastikul on sujuva ja reageeriva kasutajakogemuse pakkumine esmatähtis. Kasutajad üle maailma ootavad, et rakendused oleksid voolavad, interaktiivsed ja ilma jõnksutamiseta. Reacti konkurrentse renderdamise kasutuselevõtt on revolutsiooniliselt muutnud meie lähenemist jõudlusele, pakkudes võimsaid tööriistu nende eesmärkide saavutamiseks. Selle paradigmavahetuse keskmes on kaadri eelarve haldamise kontseptsioon. See põhjalik juhend uurib Reacti konkurrentse renderdamise töötlusahelat, keskendudes sellele, kuidas tõhusalt hallata oma kaadri eelarvet, et tagada järjepidevalt sujuv kasutajaliides erinevates seadmetes ja võrgutingimustes.

Kaadri eelarve mõistmine

Enne Reacti spetsiifilistesse mehhanismidesse sukeldumist on ülioluline mõista kaadri eelarve põhimõistet. Arvutigraafikas ja kasutajaliideste arenduses on kaader üksainus ekraanil kuvatav pilt. Liikumise ja interaktiivsuse illusiooni saavutamiseks renderdatakse ja kuvatakse neid kaadreid kiiresti üksteise järel. Enamiku tänapäevaste ekraanide sihtkaadrisagedus on 60 kaadrit sekundis (FPS). See tähendab, et iga kaader tuleb renderdada ja kasutajale esitada ligikaudu 16,67 millisekundi jooksul (1000ms / 60 FPS).

Kaadri eelarve on seega eraldatud aeg, mille jooksul peab olema lõpetatud kogu ühe kaadri jaoks vajalik töö. See töö hõlmab tavaliselt:

• JavaScripti täitmine: Teie Reacti komponentide, sündmuste käsitlejate ja äriloogika käitamine.
• Paigutuse arvutamine (Reflow): Elementide asukoha ja mõõtmete määramine ekraanil.
• Joonistamine (Repaint): Kasutajaliidese moodustavate pikslite joonistamine.
• Kompositsioon: Erinevate visuaalsete elementide kihistamine ja kombineerimine.

Kui mõni neist sammudest võtab kauem aega kui eraldatud aeg, ei saa brauser uut kaadrit õigeaegselt esitada, mis viib kaadrite vahelejätmiseni ja hakitud, mittereageeriva kasutajakogemuseni. Seda nimetatakse sageli jõnksutamiseks.

Reacti konkurrentse renderdamise töötlusahela selgitus

Traditsiooniline Reacti renderdamine oli suures osas sünkroonne ja blokeeriv. Kui toimus olekuvärskendus, teostas React muudatused DOM-is ja see protsess võis blokeerida põhilõime, takistades teiste oluliste ülesannete, nagu kasutaja sisendi käsitlemine või animatsioonide täitmine. Konkurrentne renderdamine muudab seda põhimõtteliselt, lisades võime renderdamisülesandeid katkestada ja jätkata.

Reacti konkurrentse renderdamise töötlusahela põhijooned on:

• Prioritiseerimine: React saab nüüd prioritiseerida erinevaid renderdamisülesandeid. Näiteks antakse kiireloomulisele värskendusele (nagu kasutaja trükkimine) kõrgem prioriteet kui vähem kiireloomulisele (nagu andmete toomine taustal).
• Katkestamine (Preemption): React saab katkestada madalama prioriteediga renderdamisülesande, kui ilmub kõrgema prioriteediga ülesanne. See tagab, et kriitilised kasutaja interaktsioonid ei jää kunagi liiga kauaks blokeerituks.
• Taimerid: Konkurrentne renderdamine kasutab sisemisi taimereid töö haldamiseks ja planeerimiseks, eesmärgiga hoida põhilõim vaba.Suspense: See funktsioon võimaldab komponentidel andmeid 'oodata' ilma kogu kasutajaliidest blokeerimata, näidates vahepeal asendusliidest.

Selle töötlusahela eesmärk on jaotada suured renderdamisülesanded väiksemateks tükkideks, mida saab täita ilma kaadri eelarvet ületamata. Siin muutub planeerimine kriitiliseks.

Planeerija roll

Reacti planeerija on mootor, mis orkestreerib konkurrentset renderdamist. See vastutab:

• Värskendustaotluste vastuvõtmise eest (nt `setState` kaudu).
• Igale värskendusele prioriteedi määramise eest.
• Otsustamise eest, millal renderdamistööd alustada ja peatada, et vältida põhilõime blokeerimist.
• Värskenduste grupeerimise eest, et minimeerida tarbetuid ümberrenderdusi.

Planeerija eesmärk on hoida kaadri kohta tehtava töö maht mõistlikes piirides, hallates tõhusalt kaadri eelarvet. See töötab, jaotades potentsiaalselt suure renderduse diskreetseteks tööühikuteks, mida saab töödelda asünkroonselt. Kui planeerija tuvastab, et praeguse kaadri eelarve on ületamisel, saab see peatada praeguse renderdamisülesande ja anda kontrolli üle brauserile, võimaldades sel tegeleda teiste kriitiliste sündmustega, nagu kasutaja sisend või joonistamine.

Strateegiad kaadri eelarve haldamiseks Reactis

Kaadri eelarve tõhus haldamine konkurrentses Reacti rakenduses hõlmab Reacti võimekuse mõistmise ja parimate tavade rakendamise kombinatsiooni komponentide disainis ja olekuhalduses.

1. Kasutage `useDeferredValue` ja `useTransition`

Need hook'id on nurgakivid kulukate kasutajaliidese värskenduste haldamisel konkurrentses keskkonnas:

• `useDeferredValue`: See hook võimaldab teil edasi lükata oma kasutajaliidese mitte-kiireloomulise osa värskendamist. See on ideaalne olukordades, kus teil on kiiresti muutuv sisend (nagu otsingupäring) ja kasutajaliidese element, mis kuvab selle sisendi tulemusi (nagu otsingu rippmenüü). Tulemuste värskendamise edasilükkamisega tagate, et sisend ise jääb reageerivaks, isegi kui otsingutulemuste renderdamine võtab veidi kauem aega.

Näide: Kujutage ette reaalajas otsinguriba. Kasutaja trükkimise ajal värskendatakse otsingutulemusi. Kui otsinguloogika või renderdamine on keeruline, võib see põhjustada sisestusvälja hangumist. `useDeferredValue` kasutamine otsingusõnal võimaldab Reactil prioritiseerida sisestusvälja värskendamist, lükates samal ajal edasi otsingutulemuste arvutusmahuka renderdamise.

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

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

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

  // Kujutage ette, et 'searchResults' on arvutusmahukas operatsioon
  const searchResults = expensiveSearch(deferredQuery);

  return (
    

      
      

        {searchResults.map(result => (
          
{result.name}
        ))}
      
    
  );
}

            

              
                Copy
              
            
          

• `useTransition`: See hook võimaldab teil märkida olekuvärskendused 'üleminekuteks'. Üleminekud on mitte-kiireloomulised värskendused, mida React saab katkestada. See on eriti kasulik värskenduste märkimiseks, mille renderdamine võib võtta märkimisväärselt aega, näiteks suure nimekirja filtreerimine või keerukate vaadete vahel navigeerimine. `useTransition` tagastab `startTransition` funktsiooni ja `isPending` tõeväärtuse. `isPending` lippu saab kasutada laadimisindikaatori näitamiseks, kuni üleminek on pooleli.

Näide: Mõelge suurele andmetabelile, mida tuleb filtreerida kasutaja valiku põhjal. Suure tabeli filtreerimine ja ümberrenderdamine võib võtta aega. Filtreerimise käivitava olekuvärskenduse mähkimine `startTransition` sisse ütleb Reactile, et seda värskendust saab katkestada, kui ilmneb kiireloomulisem sündmus, vältides kasutajaliidese külmumist.

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

function DataTable() {
  const [data, setData] = useState([]);
  const [filter, setFilter] = useState('');
  const [isPending, startTransition] = useTransition();

  const handleFilterChange = (event) => {
    const newFilter = event.target.value;
    startTransition(() => {
      setFilter(newFilter);
      // Potentsiaalselt kulukas filtreerimisoperatsioon toimub siin või käivitatakse
      // olekuvärskendusega, mis on nüüd üleminek.
    });
  };

  // Eeldame, et 'filteredData' tuletatakse 'data' ja 'filter' põhjal
  const filteredData = applyFilter(data, filter);

  return (
    

      
      {isPending && 
Laen...
}
      
        {/* Renderda filteredData */}
      
    
  );
}

            

              
                Copy
              
            
          

2. Optimeerige komponentide renderdamist

Isegi konkurentsuse korral võib ebaefektiivne komponentide renderdamine kiiresti teie kaadri eelarve ammendada. Kasutage neid tehnikaid:

• `React.memo`: Funktsionaalsete komponentide jaoks on `React.memo` kõrgema järgu komponent, mis memoiseerib komponendi. See renderdatakse uuesti ainult siis, kui selle props'id on muutunud, vältides tarbetuid ümberrenderdusi, kui vanem renderdatakse uuesti, kuid komponendi props'id jäävad samaks.
• `useCallback`: Memoiseerib tagasikutsefunktsioone. See on eriti kasulik, kui edastate tagasikutseid memoiseeritud alamkomponentidele (`React.memo`), et vältida nende laste uuesti renderdamist uue funktsiooni eksemplari loomise tõttu igal vanema renderdamisel.
• `useMemo`: Memoiseerib arvutuse tulemuse. Kui teil on komponendi sees keeruline arvutus, saab `useMemo` tulemuse vahemällu salvestada ja arvutada selle uuesti ainult siis, kui selle sõltuvused muutuvad, säästes väärtuslikke protsessori tsükleid.
• Komponendi struktuur ja profileerimine: Jaotage suured komponendid väiksemateks ja paremini hallatavateks. Kasutage React DevTools Profilerit jõudluse kitsaskohtade tuvastamiseks. Profileerige oma komponente, et näha, millised neist renderdatakse liiga sageli või võtavad renderdamiseks liiga kaua aega.

3. Tõhus olekuhaldus

See, kuidas te olekut haldate, võib oluliselt mõjutada renderdamise jõudlust:

• Lokaalne olek vs. globaalne olek: Hoidke olek nii lokaalne kui võimalik. Kui olekut tuleb jagada paljude komponentide vahel, kaaluge globaalse olekuhalduse lahendust, kuid olge teadlik, kuidas globaalse oleku värskendused käivitavad ümberrenderdusi.
• Context API optimeerimine: Kui kasutate Reacti Context API-d, olge teadlik, et iga komponent, mis tarbib konteksti, renderdatakse uuesti, kui konteksti väärtus muutub, isegi kui konkreetne osa kontekstist, millest nad hoolivad, pole muutunud. Kaaluge kontekstide jaotamist või memoiseerimistehnikate kasutamist konteksti väärtuste jaoks.
• Selektorite muster: Olekuhaldusraamatukogude nagu Redux või Zustand puhul kasutage selektoreid, et tagada komponentide uuesti renderdamine ainult siis, kui nende tellitud konkreetsed oleku osad on muutunud, selle asemel et renderdada uuesti iga globaalse oleku värskenduse korral.

4. Virtualiseerimine pikkade nimekirjade jaoks

Tuhandete elementide renderdamine nimekirjas võib tõsiselt mõjutada jõudlust, olenemata konkurentsusest. Virtualiseerimine (tuntud ka kui aknastamine) on tehnika, kus renderdatakse ainult need elemendid, mis on hetkel vaateaknas nähtavad. Kasutaja kerimisel eemaldatakse ekraanivälised elemendid ja uued elemendid renderdatakse ning paigaldatakse. Raamatukogud nagu `react-window` ja `react-virtualized` on selleks suurepärased tööriistad.

Näide: Sotsiaalmeedia voog või pikk tootekataloog. Selle asemel, et renderdada korraga 1000 nimekirja elementi, renderdab virtualiseerimine ainult need 10-20 elementi, mis on ekraanil nähtavad. See vähendab drastiliselt töö hulka, mida React ja brauser peavad iga kaadri kohta tegema.

5. Koodi jaotamine ja laisa laadimine

Kuigi see ei ole otseselt kaadri eelarve haldamine, parandab esialgse JavaScripti koormuse vähendamine ja ainult vajaliku laadimine tajutavat jõudlust ning võib kaudselt aidata, vähendades brauseri üldist koormust. Kasutage `React.lazy` ja `Suspense` komponentide koodi jaotamise rakendamiseks.

            
import React, { Suspense, lazy } from 'react';

const ExpensiveComponent = lazy(() => import('./ExpensiveComponent'));

function App() {
  return (
    

      
Minu rakendus
      Laen komponenti...
}>