Reacti pakett-töötlus: Olekuuuenduste optimeerimise strateegiad jõudlusvõimeliste rakenduste jaoks

React, võimas JavaScripti teek kasutajaliideste loomiseks, püüdleb optimaalse jõudluse poole. Üks võtmetehnikaid, mida see kasutab, on pakett-töötlus (batching), mis optimeerib olekuuuenduste töötlemist. Reacti pakett-töötluse mõistmine on ülioluline jõudlusvõimeliste ja reageerimisvõimeliste rakenduste loomisel, eriti kui nende keerukus kasvab. See põhjalik juhend süveneb Reacti pakett-töötluse peensustesse, uurides selle eeliseid, erinevaid strateegiaid ja täiustatud tehnikaid selle tõhususe maksimeerimiseks.

Mis on Reacti pakett-töötlus?

Reacti pakett-töötlus on mitme olekuuuenduse grupeerimine üheks renderduseks. Selle asemel, et React renderdaks komponendi iga olekuuuenduse jaoks uuesti, ootab see, kuni kõik uuendused on lõpule viidud, ja teostab seejärel üheainsa renderduse. See vähendab drastiliselt uuesti renderduste arvu, mis toob kaasa märkimisväärse jõudluse kasvu.

Kujutage ette stsenaariumi, kus peate uuendama mitut olekumuutujat sama sündmuse käsitleja sees:

            
function MyComponent() {
  const [countA, setCountA] = React.useState(0);
  const [countB, setCountB] = React.useState(0);

  const handleClick = () => {
    setCountA(countA + 1);
    setCountB(countB + 1);
  };

  return (
    <button onClick={handleClick}>
      Increment Both
    </button>
  );
}

            

              
                Copy
              
            
          

Ilma pakett-töötluseta käivitaks see kood kaks uuesti renderdust: ühe setCountA ja teise setCountB jaoks. Kuid Reacti pakett-töötlus grupeerib need uuendused arukalt üheks uuesti renderduseks, mis tagab parema jõudluse. See on eriti märgatav keerukamate komponentide ja sagedaste olekumuutuste puhul.

Pakett-töötluse eelised

Reacti pakett-töötluse peamine eelis on parem jõudlus. Vähendades uuesti renderduste arvu, minimeerib see brauseri tehtava töö hulka, mis tagab sujuvama ja reageerimisvõimelisema kasutajakogemuse. Täpsemalt pakub pakett-töötlus järgmisi eeliseid:

• Vähendatud uuesti renderduste arv: Kõige olulisem eelis on uuesti renderduste arvu vähendamine. See tähendab otseselt väiksemat protsessori kasutust ja kiiremaid renderdusaegu.
• Parem reageerimisvõime: Uuesti renderduste minimeerimisega muutub rakendus kasutaja interaktsioonidele reageerimisvõimelisemaks. Kasutajad kogevad vähem viivitust ja sujuvamat liidest.
• Optimeeritud jõudlus: Pakett-töötlus optimeerib rakenduse üldist jõudlust, pakkudes paremat kasutajakogemust, eriti piiratud ressurssidega seadmetes.
• Vähenenud energiatarbimine: Vähem uuesti renderdusi tähendab ka väiksemat energiatarbimist, mis on oluline kaalutlus mobiilseadmete ja sülearvutite puhul.

Automaatne pakett-töötlus React 18-s ja uuemates versioonides

Enne React 18 versiooni oli pakett-töötlus peamiselt piiratud olekuuuendustega Reacti sündmuste käsitlejates. See tähendas, et väljaspool sündmuste käsitlejaid tehtud olekuuuendusi, näiteks setTimeout, lubaduste (promises) või natiivsete sündmuste käsitlejate sees, ei grupeeritud. React 18 tutvustas automaatset pakett-töötlust, mis laiendab seda praktiliselt kõigile olekuuuendustele, olenemata nende päritolukohast. See täiustus lihtsustab oluliselt jõudluse optimeerimist ja vähendab vajadust käsitsi sekkumise järele.

Automaatse pakett-töötlusega grupeeritakse järgnev kood nüüd React 18-s:

            
function MyComponent() {
  const [countA, setCountA] = React.useState(0);
  const [countB, setCountB] = React.useState(0);

  const handleClick = () => {
    setTimeout(() => {
      setCountA(countA + 1);
      setCountB(countB + 1);
    }, 0);
  };

  return (
    <button onClick={handleClick}>
      Increment Both
    </button>
  );
}

            

              
                Copy
              
            
          

Selles näites, kuigi olekuuuendused on setTimeout tagasikutse sees, grupeerib React 18 need siiski üheks uuesti renderduseks. See automaatne käitumine lihtsustab jõudluse optimeerimist ja tagab ühtlase pakett-töötluse erinevates koodimustrites.

Millal pakett-töötlust ei toimu (ja kuidas sellega toime tulla)

Vaatamata Reacti automaatse pakett-töötluse võimekusele on olukordi, kus see ei pruugi ootuspäraselt toimuda. Nende stsenaariumide mõistmine ja nendega toimetulek on optimaalse jõudluse säilitamiseks ülioluline.

1. Uuendused väljaspool Reacti renderduspuud

Kui olekuuuendused toimuvad väljaspool Reacti renderduspuud (nt teegis, mis manipuleerib otse DOM-iga), ei toimu pakett-töötlus automaatselt. Sellistel juhtudel peate võib-olla käsitsi käivitama uuesti renderduse või kasutama Reacti ühildamismehhanisme (reconciliation) järjepidevuse tagamiseks.

2. Pärandkood või -teegid

Vanemad koodibaasid või kolmandate osapoolte teegid võivad tugineda mustritele, mis segavad Reacti pakett-töötluse mehhanismi. Näiteks võib mõni teek käivitada uuesti renderdusi selgesõnaliselt või kasutada vananenud API-sid. Sellistel juhtudel peate võib-olla koodi refaktoreerima või leidma alternatiivseid teeke, mis ühilduvad Reacti pakett-töötluse käitumisega.

3. Kiireloomulised uuendused, mis nõuavad kohest renderdamist

Harvadel juhtudel võib olla vaja sundida konkreetse olekuuuenduse jaoks kohest uuesti renderdamist. See võib olla vajalik, kui uuendus on kasutajakogemuse seisukohast kriitiline ja seda ei saa edasi lükata. React pakub nendeks olukordadeks flushSync API-d (mida käsitletakse allpool üksikasjalikumalt).

Strateegiad olekuuuenduste optimeerimiseks

Kuigi Reacti pakett-töötlus pakub automaatseid jõudluse parandusi, saate olekuuuendusi veelgi optimeerida, et saavutada veel paremaid tulemusi. Siin on mõned tõhusad strateegiad:

1. Grupeeri seotud olekuuuendused

Võimaluse korral grupeeri seotud olekuuuendused üheks uuenduseks. See vähendab uuesti renderduste arvu ja parandab jõudlust. Näiteks selle asemel, et uuendada mitut eraldiseisvat olekumuutujat, kaaluge ühe olekumuutuja kasutamist, mis hoiab endas objekti kõigi seotud väärtustega.

            
function MyComponent() {
  const [data, setData] = React.useState({
    name: '',
    email: '',
    age: 0,
  });

  const handleChange = (e) => {
    const { name, value } = e.target;
    setData({ ...data, [name]: value });
  };

  return (
    <form>
      <input type="text" name="name" value={data.name} onChange={handleChange} />
      <input type="email" name="email" value={data.email} onChange={handleChange} />
      <input type="number" name="age" value={data.age} onChange={handleChange} />
    </form>
  );
}

            

              
                Copy
              
            
          

Selles näites käsitletakse kõiki vormi sisendi muudatusi ühe handleChange funktsiooniga, mis uuendab data olekumuutujat. See tagab, et kõik seotud olekuuuendused grupeeritakse üheks uuesti renderduseks.

2. Kasuta funktsionaalseid uuendusi

Kui uuendate olekut selle eelmise väärtuse põhjal, kasutage funktsionaalseid uuendusi. Funktsionaalsed uuendused annavad uuendusfunktsioonile argumendiks eelmise oleku väärtuse, tagades, et töötate alati õige väärtusega, isegi asünkroonsetes stsenaariumides.

            
function MyComponent() {
  const [count, setCount] = React.useState(0);

  const handleClick = () => {
    setCount((prevCount) => prevCount + 1);
  };

  return (
    <button onClick={handleClick}>
      Increment
    </button>
  );
}

            

              
                Copy
              
            
          

Funktsionaalse uuenduse setCount((prevCount) => prevCount + 1) kasutamine tagab, et uuendus põhineb õigel eelmisel väärtusel, isegi kui mitu uuendust on kokku grupeeritud.

3. Kasuta useCallback ja useMemo

useCallback ja useMemo on olulised hookid Reacti jõudluse optimeerimiseks. Need võimaldavad teil funktsioone ja väärtusi memoiseerida, vältides lastekomponentide tarbetuid uuesti renderdusi. See on eriti oluline, kui edastate propse lastekomponentidele, mis sõltuvad nendest väärtustest.

            
function MyComponent() {
  const [count, setCount] = React.useState(0);

  const increment = React.useCallback(() => {
    setCount((prevCount) => prevCount + 1);
  }, []);

  return (
    <ChildComponent increment={increment} />
  );
}

function ChildComponent({ increment }) {
  React.useEffect(() => {
    console.log('ChildComponent rendered');
  });
  return (<button onClick={increment}>Increment</button>);
}

            

              
                Copy
              
            
          

Selles näites memoiseerib useCallback funktsiooni increment, tagades, et see muutub ainult siis, kui selle sõltuvused muutuvad (antud juhul puuduvad). See takistab ChildComponent komponendi tarbetut uuesti renderdamist, kui count olek muutub.

4. Debouncing ja Throttling

Debouncing ja throttling on tehnikad funktsiooni täitmise sageduse piiramiseks. Need on eriti kasulikud sündmuste käsitlemiseks, mis käivitavad sagedasi uuendusi, näiteks kerimissündmused või sisendi muutused. Debouncing tagab, et funktsioon käivitatakse alles pärast teatud tegevusetuse perioodi, samas kui throttling tagab, et funktsioon käivitatakse maksimaalselt üks kord antud ajavahemiku jooksul.

            
import { debounce } from 'lodash';

function MyComponent() {
  const [searchTerm, setSearchTerm] = React.useState('');

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

  const search = (term) => {
    console.log('Searching for:', term);
    // Perform search logic here
  };

  const debouncedSearch = React.useMemo(() => debounce(search, 300), []);

  return (
    <input type="text" onChange={handleInputChange} />
  );
}

            

              
                Copy
              
            
          

Selles näites kasutatakse Lodashi teegi debounce funktsiooni, et viivitada search funktsiooni käivitamist. See tagab, et otsingufunktsioon käivitatakse alles siis, kui kasutaja on 300 millisekundit trükkimise lõpetanud, vältides tarbetuid API-kutseid ja parandades jõudlust.

Täiustatud tehnikad: requestAnimationFrame ja flushSync

Keerukamate stsenaariumide jaoks pakub React kahte võimsat API-d: requestAnimationFrame ja flushSync. Need API-d võimaldavad teil peenhäälestada olekuuuenduste ajastust ja kontrollida, millal uuesti renderdused toimuvad.

1. requestAnimationFrame

requestAnimationFrame on brauseri API, mis ajastab funktsiooni käivitamise enne järgmist ekraanivärskendust (repaint). Seda kasutatakse sageli animatsioonide ja muude visuaalsete uuenduste sujuvaks ja tõhusaks teostamiseks. Reactis saate kasutada requestAnimationFrame olekuuuenduste grupeerimiseks ja nende sünkroniseerimiseks brauseri renderdustsükliga.

            
function MyComponent() {
  const [position, setPosition] = React.useState(0);

  React.useEffect(() => {
    const animate = () => {
      requestAnimationFrame(() => {
        setPosition((prevPosition) => prevPosition + 1);
        animate();
      });
    };

    animate();
  }, []);

  return (
    <div style={{ transform: `translateX(${position}px)` }}>
      Moving Element
    </div>
  );
}

            

              
                Copy
              
            
          

Selles näites kasutatakse requestAnimationFrame, et pidevalt uuendada position olekumuutujat, luues sujuva animatsiooni. Kasutades requestAnimationFrame, sünkroniseeritakse uuendused brauseri renderdustsükliga, vältides hakitud animatsioone ja tagades optimaalse jõudluse.

2. flushSync

flushSync on Reacti API, mis sunnib DOM-i koheselt sünkroonselt uuendama. Seda kasutatakse tavaliselt harvadel juhtudel, kui peate tagama, et olekuuuendus kajastub kohe kasutajaliideses, näiteks suheldes väliste teekidega või tehes kriitilisi kasutajaliidese uuendusi. Kasutage seda säästlikult, kuna see võib tühistada pakett-töötluse jõudluseelised.

            
import { flushSync } from 'react-dom';

function MyComponent() {
  const [text, setText] = React.useState('');

  const handleChange = (e) => {
    const value = e.target.value;
    flushSync(() => {
      setText(value);
    });
    // Perform other synchronous operations that rely on the updated text
    console.log('Text updated synchronously:', value);
  };

  return (
    <input type="text" onChange={handleChange} />
  );
}

            

              
                Copy
              
            
          

Selles näites kasutatakse flushSync, et kohe uuendada text olekumuutujat, kui sisend muutub. See tagab, et kõik järgnevad sünkroonsed operatsioonid, mis sõltuvad uuendatud tekstist, saavad juurdepääsu õigele väärtusele. Oluline on kasutada flushSync'i kaalutletult, kuna see võib häirida Reacti pakett-töötluse mehhanismi ja liigsel kasutamisel põhjustada jõudlusprobleeme.

Reaalse maailma näited: Globaalne e-kaubandus ja finants-tööriistalauad

Et illustreerida Reacti pakett-töötluse ja optimeerimisstrateegiate olulisust, vaatleme kahte reaalset näidet:

1. Globaalne e-kaubanduse platvorm

Globaalne e-kaubanduse platvorm tegeleb tohutu hulga kasutajate interaktsioonidega, sealhulgas toodete sirvimise, ostukorvi lisamise ja ostude sooritamisega. Ilma nõuetekohase optimeerimiseta võivad ostukorvi kogusumma, toodete saadavuse ja saatmiskuludega seotud olekuuuendused käivitada arvukalt uuesti renderdusi, mis põhjustab aeglase kasutajakogemuse, eriti arenevatel turgudel aeglasema internetiühendusega kasutajate jaoks. Rakendades Reacti pakett-töötlust ja tehnikaid nagu otsingupäringute viivitamine (debouncing) ja ostukorvi kogusumma uuenduste piiramine (throttling), saab platvorm oluliselt parandada jõudlust ja reageerimisvõimet, tagades sujuva ostukogemuse kasutajatele üle maailma.

2. Finants-tööriistalaud

Finants-tööriistalaud kuvab reaalajas turuandmeid, portfelli tootlust ja tehingute ajalugu. Tööriistalauda tuleb sageli uuendada, et kajastada viimaseid turutingimusi. Liiga sagedased uuesti renderdused võivad aga viia hakitud ja mittereageeriva liideseni. Kasutades tehnikaid nagu useMemo kulukate arvutuste memoiseerimiseks ja requestAnimationFrame uuenduste sünkroniseerimiseks brauseri renderdustsükliga, suudab tööriistalaud säilitada sujuva ja voolava kasutajakogemuse isegi kõrge sagedusega andmeuuenduste korral. Lisaks saavad serveripoolsed sündmused (SSE), mida sageli kasutatakse finantsandmete voogedastuseks, suurt kasu React 18 automaatsest pakett-töötlusest. SSE kaudu saadud uuendused grupeeritakse automaatselt, vältides tarbetuid uuesti renderdusi.

Kokkuvõte

Reacti pakett-töötlus on põhiline optimeerimistehnika, mis võib teie rakenduste jõudlust oluliselt parandada. Mõistes, kuidas pakett-töötlus toimib, ja rakendades tõhusaid optimeerimisstrateegiaid, saate luua jõudlusvõimelisi ja reageerimisvõimelisi kasutajaliideseid, mis pakuvad suurepärast kasutajakogemust, olenemata teie rakenduse keerukusest või kasutajate asukohast. Alates automaatsest pakett-töötlusest React 18-s kuni täiustatud tehnikateni nagu requestAnimationFrame ja flushSync, pakub React rikkalikku tööriistakomplekti olekuuuenduste peenhäälestamiseks ja jõudluse maksimeerimiseks. Pidevalt oma Reacti rakendusi jälgides ja optimeerides saate tagada, et need jäävad kiireks, reageerimisvõimeliseks ja nauditavaks kasutajatele üle kogu maailma.