Reacti samaaegne režiimi ajaviilutamine: renderdusaja eelarve eraldamine

Reacti samaaegne režiim on mängu muutev funktsioon, mis avab Reacti rakendustes uue reageerimisvõime ja jõudluse taseme. Samaaegse režiimi keskmes on ajaviilutamise kontseptsioon, mis võimaldab Reactil jagada pikki renderdusülesandeid väiksemateks, hallatavamateks tükkideks. See blogipostitus süveneb ajaviilutamise keerukusse, selle renderdusaja eelarve eraldamisse ja kuidas see aitab kaasa oluliselt paremale kasutajakogemusele.

Samaaegse režiimi vajaduse mõistmine

Traditsiooniline React töötab sünkroonselt. Kui komponent uueneb, blokeerib React põhiteema, kuni terve komponendi puu on uuesti renderdatud. See võib põhjustada märgatavaid viivitusi, eriti keerukates rakendustes, kus on palju komponente või arvutusmahukas renderdusloogika. Need viivitused võivad avalduda järgmiselt:

• Kärisevad animatsioonid: Animatsioonid tunduvad hüplikud ja ebaühtlased, kuna brauser on renderdamise ajal blokeeritud.
• Mittetundlik UI: Rakendus muutub kasutaja sisendi suhtes mittetundlikuks (klõpsud, klahvivajutused), kui React renderdab.
• Halb tajutav jõudlus: Kasutajad kogevad rakendust aeglasena ja loiuna, isegi kui andmete hankimine on kiire.

Samaaegne režiim lahendab need probleemid, võimaldades Reactil töötada asünkroonselt, võimaldades tal põimida renderdusülesandeid teiste toimingutega, nagu kasutaja sisendi käsitlemine või kasutajaliidese värskendamine. Ajaviilutamine on peamine mehhanism, mis seda võimaldab.

Mis on ajaviilutamine?

Ajaviilutamine, tuntud ka kui koostöö-multitegumtöötlus, on tehnika, kus pikalt töötav ülesanne jagatakse väiksemateks tööüksusteks. Reacti Fiberi arhitektuur, mis on samaaegse režiimi aluseks, võimaldab Reactil renderdustööd vastavalt vajadusele peatada, jätkata ja isegi loobuda. Selle asemel, et blokeerida põhiteemat kogu renderdusvärskenduse ajaks, saab React aeg-ajalt juhtimise brauserile tagastada, võimaldades tal käsitseda muid sündmusi ja säilitada tundlik kasutajaliides.

Mõelge sellele nii: kujutage ette, et maalate suurt seinamaali. Selle asemel, et proovida maalida kogu seinamaali ühe pideva seansiga, jagate selle väiksemateks osadeks ja töötate iga osaga lühikese aja jooksul. See võimaldab teil teha pause, vastata möödujate küsimustele ja tagada, et seinamaal edeneb sujuvalt, ilma teid ülekoormamata. Samamoodi jagab React renderdusülesanded väiksemateks viiludeks ja põimib need teiste brauseritegevustega.

Renderdusaja eelarve eraldamine

Ajaviilutamise oluline aspekt on renderdusaja eelarve eraldamine. See viitab ajale, mis Reactil on lubatud renderdamisele kulutada enne, kui see juhtimise brauserile tagastab. Seejärel on brauseril võimalus käsitleda kasutaja sisendit, värskendada ekraani ja täita muid ülesandeid. Pärast seda, kui brauseril on oma kord olnud, saab React renderdamist sealt jätkata, kus see pooleli jäi, kasutades veel ühte osa oma eraldatud ajaeelarvest.

Reactile eraldatud konkreetse ajaeelarve määrab brauser ja saadaolevad ressursid. Reacti eesmärk on olla hea kodanik ja vältida põhiteema monopoliseerimist, tagades, et brauser jääb kasutaja suhtlusele tundlikuks.

Kuidas React ajaeelarvet haldab

React kasutab renderdustööde ajastamiseks API-t `requestIdleCallback` (või sarnast polüfilli vanemate brauserite jaoks). `requestIdleCallback` võimaldab Reactil teha taustategevusi, kui brauser on jõudeolekus, mis tähendab, et see ei ole hõivatud kasutaja sisendi käsitlemise ega muude kriitiliste toimingute täitmisega. `requestIdleCallback`ile esitatud tagasihelistusfunktsioon saab objekti `deadline`, mis näitab praeguse jõudeolekuperioodi järelejäänud aega. React kasutab seda tähtaega, et määrata, kui palju renderdustööd ta saab enne brauserile juhtimise tagastamist teha.

Siin on lihtsustatud illustratsioon sellest, kuidas React võib ajaeelarvet hallata:

1. React ajastab renderdustööd kasutades `requestIdleCallback`.
2. Kui `requestIdleCallback` käivitatakse, saab React objekti `deadline`.
3. React alustab komponentide renderdamist.
4. Renderdamisel kontrollib React objekti `deadline`, et näha, kui palju aega on jäänud.
5. Kui Reactil aeg otsa saab (st tähtaeg on saavutatud), peatab ta renderdamise ja annab juhtimise brauserile tagasi.
6. Brauser käsitleb kasutaja sisendit, värskendab ekraani jne.
7. Kui brauser on taas jõude, jätkab React renderdamist sealt, kus ta pooleli jäi, kasutades veel ühte osa oma eraldatud ajaeelarvest.
8. See protsess jätkub, kuni kõik komponendid on renderdatud.

Ajaviilutamise eelised

Ajaviilutamine pakub Reacti rakendustele mitmeid olulisi eeliseid:

• Parem reageerimisvõime: Jagades renderdusülesanded väiksemateks tükkideks ja põimides need teiste toimingutega, takistab ajaviilutamine kasutajaliidesel pikka aega kestvate uuenduste ajal muutumast mittetundlikuks. Kasutajad saavad rakendusega sujuvalt edasi suhelda, isegi kui React renderdab taustal.
• Täiustatud tajutav jõudlus: Isegi kui kogu renderdusaeg jääb samaks, võib ajaviilutamine muuta rakenduse palju kiiremaks. Lubades brauseril ekraani sagedamini värskendada, saab React kasutajale kiiremini visuaalset tagasisidet anda, luues kiirema reageeriva rakenduse illusiooni.
• Parem kasutajakogemus: Parem reageerimisvõime ja täiustatud tajutav jõudlus kokku annavad oluliselt parema kasutajakogemuse. Kasutajad kogevad harvemini pettumust või ärritust viivituste või reageerimisvõime puudumise tõttu.
• Oluliste värskenduste prioriseerimine: Samaaegne režiim võimaldab Reactil prioriseerida olulisi värskendusi, näiteks need, mis on seotud kasutaja sisendiga. See tagab, et kasutajaliides jääb kasutaja suhtlusele tundlikuks, isegi kui muud vähem kriitilised värskendused on pooleli.

Kuidas ajaviilutamist oma Reacti rakendustes ära kasutada

Ajaviilutamise ära kasutamiseks peate oma Reacti rakenduses lubama samaaegse režiimi. Seda saab teha, kasutades juure loomiseks sobivaid API-sid:

React 18 ja uuemate jaoks:

            import { createRoot } from 'react-dom/client';

const container = document.getElementById('root');
const root = createRoot(container); // Create a root
root.render(<App />);

            

              
                Copy
              
            
          

React 17 ja varasemate jaoks (kasutades sisestuspunkti `react-dom/unstable_concurrentMode`):

            import ReactDOM from 'react-dom';

ReactDOM.unstable_createRoot(document.getElementById('root')).render(<App />);

            

              
                Copy
              
            
          

Kui samaaegne režiim on lubatud, rakendab React ajaviilutamist automaatselt renderdusvärskendustele. Kuid on ka mõned täiendavad sammud, mida saate võtta, et oma rakendust veelgi paremini samaaegse režiimi jaoks optimeerida:

1. Omaks võtta Suspense

Suspense on sisseehitatud Reacti komponent, mis võimaldab teil asünkroonseid toiminguid, näiteks andmete hankimist, graatsiliselt käsitleda. Kui Suspense'iga pakitud komponent üritab renderdada andmeid, mis pole veel saadaval, peatab Suspense renderdusprotsessi ja kuvab varu-UI (nt laadimise keerutaja). Kui andmed on saadaval, jätkab Suspense automaatselt komponendi renderdamist.

Suspense töötab sujuvalt koos samaaegse režiimiga, võimaldades Reactil prioriseerida rakenduse teiste osade renderdamist, oodates andmete laadimist. See võib oluliselt parandada kasutajakogemust, takistades kogu kasutajaliidesel blokeerimist, oodates andmeid.

Näide:

            import React, { Suspense } from 'react';

const ProfileDetails = React.lazy(() => import('./ProfileDetails')); // Lazy load the component

function MyComponent() {
 return (
 <Suspense fallback={<div>Loading profile...</div>}>
 <ProfileDetails />
 </Suspense>
 );
}

export default MyComponent;

            

              
                Copy
              
            
          

Selles näites laaditakse komponent `ProfileDetails` laisalt, kasutades `React.lazy`. See tähendab, et komponent laaditakse ainult siis, kui seda tegelikult vaja on. Komponent `Suspense` ümbritseb `ProfileDetails` ja kuvab laadimissõnumi, kui komponent laaditakse. See takistab kogu rakendusel blokeerimist, oodates komponendi laadimist.

2. Kasuta üleminekuid

Üleminekud on mehhanism värskenduste tähistamiseks mitte-kiireloomulistena. Kui pakite värskenduse `useTransition` sisse, prioriseerib React kiireloomulisi värskendusi (näiteks need, mis on seotud kasutaja sisendiga) üle üleminekuvärskenduse. See võimaldab teil edasi lükata mitte-kriitilised värskendused, kuni brauseril on aega neid töödelda, blokeerimata kasutajaliidest.

Üleminekud on eriti kasulikud värskenduste jaoks, mis võivad käivitada arvutusmahuka renderdamise, näiteks suure loendi filtreerimine või keeruka diagrammi värskendamine. Märkides need värskendused mitte-kiireloomulisteks, saate tagada, et kasutajaliides jääb kasutaja suhtlusele tundlikuks, isegi kui värskendused on pooleli.

Näide:

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

function MyComponent() {
 const [query, setQuery] = useState('');
 const [list, setList] = useState(initialList);
 const [isPending, startTransition] = useTransition();

 const handleChange = (e) => {
 const newQuery = e.target.value;
 setQuery(newQuery);

 startTransition(() => {
 // Filter the list based on the query
 setList(initialList.filter(item => item.toLowerCase().includes(newQuery.toLowerCase())));
 });
 };

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

export default MyComponent;

            

              
                Copy
              
            
          

Selles näites filtreerib funktsioon `handleChange` loendi kasutaja sisendi põhjal. Funktsiooni `startTransition` kasutatakse `setList`i kõne ümbritsemiseks, märkides värskenduse mitte-kiireloomuliseks. See võimaldab Reactil prioriseerida muid värskendusi, näiteks sisestusvälja värskendamist, üle loendi filtreerimise. Muutuja `isPending` näitab, kas üleminek on praegu pooleli, võimaldades kuvada laadimisnäidiku.

3. Komponentide renderdamise optimeerimine

Isegi ajaviilutamisega on oluline optimeerida oma komponentide renderdamist, et minimeerida Reacti poolt tehtava töö hulka. Mõned strateegiad komponentide renderdamise optimeerimiseks hõlmavad:

• Memosimine: Kasutage `React.memo` või `useMemo`, et takistada komponentide tarbetut uuesti renderdamist.
• Koodi jagamine: Jagage oma rakendus väiksemateks tükkideks ja laadige need nõudmisel, kasutades `React.lazy` ja `Suspense`.
• Virtualiseerimine: Kasutage teeke nagu `react-window` või `react-virtualized` suurte loendite ja tabelite tõhusaks renderdamiseks.
• Tõhusad andmestruktuurid: Kasutage tõhusaid andmestruktuure (nt Maps, Sets), et parandada andmetöötlustoimingute jõudlust.

4. Profiili määramine oma rakendusele

Kasutage React Profilerit, et tuvastada oma rakenduses jõudluse kitsaskohti. Profiler võimaldab teil salvestada iga komponendi renderdusaega ja tuvastada valdkondi, kus saate jõudlust parandada.

Kaalutlused ja potentsiaalsed puudused

Kuigi samaaegne režiim ja ajaviilutamine pakuvad olulisi eeliseid, on ka mõningaid kaalutlusi ja potentsiaalseid puudusi, mida tuleb meeles pidada:

• Suurenenud keerukus: Samaaegne režiim võib teie rakendusele keerukust lisada, eriti kui te pole asünkroonse programmeerimise mõistetega tuttav.
• Ühilduvusprobleemid: Mõned vanemad teegid ja komponendid ei pruugi olla samaaegse režiimiga täielikult ühilduvad. Võimalik, et peate neid teeke värskendama või asendama, et tagada oma rakenduse õige toimimine.
• Silumise väljakutsed: Asünkroonse koodi silumine võib olla keerulisem kui sünkroonse koodi silumine. Võimalik, et peate kasutama spetsialiseeritud silumistööriistu, et mõista oma rakenduse täitmise voogu.
• Potentsiaalne takerduvus: Harva võib ajaviilutamine põhjustada kerget takerdusefekti, kui React renderdamist pidevalt peatab ja jätkab. Seda saab tavaliselt leevendada komponentide renderdamise optimeerimisega ja üleminekute asjakohase kasutamisega.

Reaalmaailma näited ja kasutusjuhud

Ajaviilutamine on eriti kasulik järgmiste omadustega rakendustes:

• Keerukad kasutajaliidesed: Rakendused suurte komponentpuudega või arvutusmahuka renderdusloogikaga.
• Sagedased värskendused: Rakendused, mis nõuavad kasutajaliidese sagedasi värskendusi, nagu reaalajas armatuurlauad või interaktiivsed visualiseeringud.
• Aeglased võrguühendused: Rakendused, mis peavad aeglaste võrguühendustega graatsiliselt hakkama saama.
• Suured andmekogumid: Rakendused, mis peavad kuvama ja manipuleerima suuri andmekogumeid.

Siin on mõned konkreetsed näited sellest, kuidas ajaviilutamist saab kasutada reaalmaailma rakendustes:

• E-kaubanduse veebisaidid: Parandage tootenimede ja otsingutulemuste reageerimisvõimet, lükates vähem kriitilised värskendused edasi.
• Sotsiaalmeedia platvormid: Veenduge, et kasutajaliides jääb kasutaja suhtlusele tundlikuks, laadides uusi postitusi ja kommentaare.
• Kaardistusrakendused: Renderdage sujuvalt keerukaid kaarte ja geograafilisi andmeid, jagades renderdusülesanded väiksemateks tükkideks.
• Finantsarmatuurlauad: Esitage finantsandmete reaalajas värskendusi, blokeerimata kasutajaliidesi.
• Koostööl põhinevad redigeerimistööriistad: Luba mitmel kasutajal dokumente samaaegselt redigeerida, ilma et nad kogeksid viivitust või reageerimisvõime puudumist.

Järeldus

Reacti samaaegse režiimi ajaviilutamise funktsioon on võimas tööriist Reacti rakenduste reageerimisvõime ja tajutava jõudluse parandamiseks. Jagades renderdusülesanded väiksemateks tükkideks ja põimides need teiste toimingutega, takistab ajaviilutamine kasutajaliidesel pikka aega kestvate uuenduste ajal muutumast mittetundlikuks. Võttes omaks Suspense, Transitions ja muid optimeerimistehnikaid, saate avada samaaegse režiimi kogu potentsiaali ja luua oluliselt parema kasutajakogemuse.

Kuigi samaaegne režiim võib teie rakendusele keerukust lisada, on selle pakutavad eelised jõudluse ja kasutajakogemuse osas pingutust väärt. Kuna React areneb edasi, on tõenäoline, et samaaegsest režiimist saab Reacti ökosüsteemi üha olulisem osa. Ajaviilutamise ja selle renderdusaja eelarve eraldamise mõistmine on hädavajalik suure jõudlusega, reageerivate Reacti rakenduste loomiseks, mis pakuvad meeldivat kasutajakogemust ülemaailmsele publikule, alates saginatest suurlinnadest nagu Tokio Jaapanis kuni kaugele maapiirkondadesse, kus on piiratud ribalaius sellistes riikides nagu Mongoolia. Olenemata sellest, kas teie kasutajad kasutavad tipptasemel lauaarvuteid või vähese energiatarbega mobiilseadmeid, võib samaaegne režiim aidata teil tagada sujuva ja reageeriva kogemuse.