Reacti useEvent'i jõudluse profiilimine: Sügav sukeldumine sündmuste käsitlejate analüüsi

Kiires veebiarenduse maailmas ei ole jõudlus lihtsalt funktsioon; see on fundamentaalne nõue. Kasutajad üle maailma, erinevate seadmete võimekuse ja võrgukiirustega, ootavad, et rakendused oleksid kiired, sujuvad ja reageerimisvõimelised. Reacti arendajate jaoks tähendab see pidevat püüdlust optimeerida komponente, minimeerida uuesti renderdamisi ja tagada, et kasutajate interaktsioonid tunduksid hetkelised. Üks levinumaid, kuid petlikult keerulisi jõudluse häälestamise valdkondi keerleb sündmuste käsitlejate ümber.

Reacti areng on pidevalt tegelenud arendaja ergonoomika ja jõudlusega. Hookid revolutsioneerisid seda, kuidas me komponente kirjutame, kuid tõid kaasa ka uusi mustreid ja potentsiaalseid lõkse, eriti seoses memoiseerimisega hookidega nagu useCallback ja useMemo. Vastuseks sõltuvuste massiivide ja aegunud sulundite (stale closures) keerukusele pakkus Reacti meeskond välja uue hooki: useEvent.

Kuigi useEvent ei ole veel Reacti stabiilses versioonis saadaval ja selle lõplik vorm võib muutuda, on kontseptsioon, mida see esindab, murranguline selles, kuidas me mõtleme sündmuste käsitlemisest ja memoiseerimisest. See artikkel pakub sügavat sukeldumist sündmuste käsitlejate jõudluse analüüsimisse, kasutades meie teejuhina useEvent'i taga olevaid põhimõtteid. Uurime, kuidas oma rakendust profiilida, tuvastada sündmuste käsitlejate põhjustatud jõudluse kitsaskohti ja rakendada optimeerimistehnikaid, mis viivad tuntavalt parema kasutajakogemuseni.

Põhiprobleemi mõistmine: Sündmuste käsitlejad ja memoiseerimise ebastabiilsus

Et hinnata lahendust, mida useEvent pakub, peame kõigepealt mõistma probleemi, mida see lahendada püüab. JavaScriptis on funktsioonid esmaklassilised kodanikud. See tähendab, et neid saab luua, edasi anda ja tagastada nagu mis tahes muud väärtust. Reactis on see paindlikkus võimas, kuid sellel on jõudluse hind.

Vaatleme tüüpilist funktsionaalset komponenti. Iga kord, kui see uuesti renderdatakse, luuakse selle kehas määratletud funktsioonid uuesti. JavaScripti vaatenurgast, isegi kui kahel funktsioonil on täpselt sama kood, on need mälus erinevad objektid. Neil on erinevad identiteedid.

Miks funktsiooni identiteet on oluline

See uuesti loomine muutub probleemiks, kui annate need funktsioonid propsidena edasi alamkomponentidele, eriti neile, mis on mähitud React.memo'sse. React.memo on kõrgema järgu komponent, mis takistab komponendi uuesti renderdamist, kui selle propsid pole muutunud. See teostab vanade ja uute propside pinnapealse võrdluse. Kui vanemkomponent annab memoiseeritud alamkomponendile vastloodud funktsiooni, ebaõnnestub propsi kontroll (sest oldFunction !== newFunction), sundides alamkomponenti asjatult uuesti renderdama.

Vaatame klassikalist näidet:

            
const MemoizedButton = React.memo(({ onClick, children }) => {
  console.log(`Rendering ${children}`);
  return <button onClick={onClick}>{children}</button>;
});

function Counter() {
  const [count, setCount] = useState(0);
  const [otherState, setOtherState] = useState(false);

  // This function is re-created on EVERY render of Counter
  const handleIncrement = () => {
    setCount(c => c + 1);
  };

  return (
    <div>
      <p>Count: {count}</p>
      <MemoizedButton onClick={handleIncrement}>
        Increment Count
      </MemoizedButton>
      <button onClick={() => setOtherState(s => !s)}>
        Toggle Other State ({String(otherState)})
      </button>
    </div>
  );
}

            

              
                Copy
              
            
          

Selles näites renderdatakse Counter komponent iga kord uuesti, kui klõpsate nupul "Toggle Other State". See põhjustab handleIncrement'i uuesti loomise. Kuigi loogika loenduri suurendamiseks pole muutunud, antakse uus funktsioon edasi MemoizedButton'ile, mis rikub selle memoiseerimise ja põhjustab selle uuesti renderdamise. Näete konsoolis teadet "Rendering Increment Count", kuigi miski selle nupuga seotu ei muutunud.

useCallback'i lahendus ja selle piirangud

Traditsiooniline lahendus sellele on useCallback hook. See memoiseerib funktsiooni enda, tagades selle identiteedi stabiilsuse uuesti renderdamiste vahel seni, kuni selle sõltuvused ei muutu.

            
import { useState, useCallback } from 'react';

// ... inside Counter component
const handleIncrement = useCallback(() => {
  setCount(c => c + 1);
}, []); // Empty dependency array, function is created only once

            

              
                Copy
              
            
          

See töötab. Aga mis siis, kui meie sündmuse käsitleja peab pääsema juurde propsidele või olekule? Peame need lisama sõltuvuste massiivi.

            
function UserProfile({ userId }) {
  const [comment, setComment] = useState('');

  const handleSubmitComment = useCallback(() => {
    // This function needs access to userId and comment
    postCommentAPI(userId, { text: comment });
  }, [userId, comment]); // Dependencies

  return <CommentBox onSubmit={handleSubmitComment} />;
}

            

              
                Copy
              
            
          

Siin peitubki keerukus. Niipea kui comment muutub, loob useCallback uue handleSubmitComment funktsiooni. Kui CommentBox on memoiseeritud, renderdatakse see uuesti iga klahvivajutusega kommentaariväljal. Oleme just vahetanud ühe jõudlusprobleemi teise vastu. See on täpselt see väljakutse, millele useEvent'i ettepanek on suunatud.

useEvent'i kontseptsiooni tutvustus: Stabiilne identiteet, värske olek

useEvent hook, nagu Reacti meeskond on selle välja pakkunud, on loodud funktsiooni loomiseks, millel on alati stabiilne identiteet (see ei muutu kunagi uuesti renderdamiste vahel), kuid mis pääseb alati juurde oma vanemkomponendi uusimale, "värskele" olekule ja propsidele. See eraldab elegantselt funktsiooni identiteedi selle implementatsioonist.

Kontseptuaalselt näeks see välja selline:

            
// This is a conceptual example. `useEvent` is not yet in stable React.
import { useEvent } from 'react';

function ChatRoom({ theme }) {
  const [text, setText] = useState('');

  const onSend = useEvent(() => {
    // Can access the latest 'text' and 'theme' without
    // needing them in a dependency array.
    sendMessage(text, theme);
  });

  // Because `onSend` has a stable identity, MemoizedSendButton
  // will not re-render just because `text` or `theme` changes.
  return <MemoizedSendButton onClick={onSend} />;
}

            

              
                Copy
              
            
          

Põhiline järeldus on põhimõte: stabiilne funktsiooni viide, mis osutab sisemiselt uusimale loogikale. See murrab sõltuvuste ahela, mis sunnib memoiseeritud komponente uuesti renderdama, tuues kaasa märkimisväärse jõudluse kasvu keerukates rakendustes.

Miks on sündmuste käsitlejate jõudluse profiilimine oluline

useEvent'i kontseptsioon tegeleb peamiselt ebastabiilsete funktsiooni identiteetide tõttu tekkiva uuesti renderdamise jõudluskuluga. Siiski on olemas veel üks, sama oluline sündmuste käsitlejate jõudluse aspekt: käsitleja enda täitmisaeg.

Aeglane sündmuse käsitleja võib olla kasutajakogemusele isegi kahjulikum kui tarbetu uuesti renderdamine. Kuna JavaScript töötab brauseris ühel põhilõimel, võib pikaajaline sündmuse käsitleja selle lõime blokeerida. See viib järgmiseni:

• Hakitud kasutajaliides: Brauser ei saa uusi kaadreid joonistada, seega animatsioonid hanguvad ja kerimine muutub katkendlikuks.
• Mittereageerivad juhtnupud: Klõpsud, klahvivajutused ja muud kasutaja sisendid pannakse järjekorda ja neid ei töödelda enne, kui käsitleja on lõpetanud, mis muudab rakenduse tunde külmunuks.
• Halb tajutav jõudlus: Isegi kui ülesanne lõpuks täidetakse, loovad esialgne viivitus ja tagasiside puudumine frustreeriva kasutajakogemuse.

Seetõttu ei ole profiilimine professionaalsetele arendajatele valikuline samm; see on arendustsükli kriitiline osa. Peame liikuma jõudluse kohta oletuste tegemiselt selle täpse mõõtmiseni.

Tööriistad: Sündmuste käsitlejate profiilimine Reactis

Nii uuesti renderdamiste kui ka täitmisaja analüüsimiseks kasutame kahte võimsat tööriista, mis on teie brauseri arendaja tööriistades hõlpsasti kättesaadavad.

1. Reacti profiilija (React DevTools'is)

Reacti profiilija on teie peamine tööriist, et tuvastada, miks ja millal komponendid uuesti renderdatakse. See visualiseerib renderdamisprotsessi, näidates teile, millised komponendid uuendati ja kui kaua see aega võttis.

Kuidas seda sündmuste käsitlejate jaoks kasutada:

1. Avage oma rakendus brauseris, kuhu on installitud React DevTools.
2. Minge vahekaardile "Profiler".
3. Klõpsake salvestusnuppu (sinine ring).
4. Tehke oma rakenduses toiming, mis käivitab sündmuse käsitleja (nt klõpsake nuppu).
5. Lõpetage salvestamine.

Näete oma komponentide leekdiagrammi (flame chart). Kui klõpsate komponendil, mis uuesti renderdati, ütleb parempoolne paneel teile, miks see uuesti renderdati. Kui see oli tingitud propsi muutusest, näete, milline prop muutus. Kui sündmuse käsitleja prop muutub iga vanema renderdamisel, teeb see tööriist selle kohe ilmselgeks.

2. Brauseri jõudluse vahekaart (nt Chrome DevTools'is)

Kuigi Reacti profiilija on suurepärane Reacti-spetsiifiliste probleemide jaoks, on brauseri jõudluse vahekaart parim tööriist toore JavaScripti täitmisaja mõõtmiseks. See näitab teile kõike, mis toimub põhilõimel, alates skripti täitmisest kuni renderdamise ja joonistamiseni.

Kuidas profiilida sündmuse käsitleja täitmist:

1. Avage oma brauseri DevTools ja minge vahekaardile "Performance".
2. Klõpsake salvestusnuppu.
3. Tehke oma rakenduses toiming (nt klõpsake nuppu, millel on koormav sündmuse käsitleja).
4. Lõpetage salvestamine.
5. Analüüsige leekdiagrammi. Otsige pikka riba märgistusega "Task". Selle ülesande sees näete sündmuse kuulajat (nt "Event: click") ja selle käivitatud funktsioonide kutsungipinu (call stack). Leidke oma sündmuse käsitleja pinust ja vaadake täpselt, mitu millisekundit selle käivitamine aega võttis. Iga ülesanne, mis on pikem kui 50 ms, on potentsiaalne kasutaja poolt tajutava hangumise põhjus.

Praktiline profiilimise stsenaarium: Samm-sammuline analüüs

Vaatame läbi stsenaariumi, et näha neid tööriistu tegevuses. Kujutage ette keerulist armatuurlauda andmetabeliga, kus igal real on tegevusnupp.

Komponentide seadistus

Vajame kohandatud hooki, mis simuleerib useEvent'i käitumist meie "pärast" juhtumi jaoks. See on laialt levinud muster, mis kasutab ref'i tagasikutse (callback) uusima versiooni salvestamiseks.

            
import { useLayoutEffect, useRef, useCallback } from 'react';

// A custom hook to simulate the `useEvent` proposal
function useEventCallback(fn) {
  const ref = useRef(null);

  useLayoutEffect(() => {
    ref.current = fn;
  });

  return useCallback((...args) => {
    return ref.current(...args);
  }, []);
}

            

              
                Copy
              
            
          

Nüüd meie rakenduse komponendid:

            
// A memoized child component
const ActionButton = React.memo(({ onAction, label }) => {
  console.log(`Rendering button: ${label}`);
  return <button onClick={onAction}>{label}</button>;
});

// The parent component
function Dashboard() {
  const [searchTerm, setSearchTerm] = useState('');
  const [items] = useState([...Array(100).keys()]); // 100 items

  // **Scenario 1: The problematic inline function**
  const handleAction = (id) => {
    // Imagine this is a complex, slow function
    console.log(`Action for item ${id} with search: "${searchTerm}"`);
    let sum = 0;
    for (let i = 0; i < 10000000; i++) { // A deliberately slow operation
      sum += Math.sqrt(i);
    }
    console.log('Action complete');
  };

  // **Scenario 2: The optimized `useEventCallback` function**
  /*
  const handleAction = useEventCallback((id) => {
    console.log(`Action for item ${id} with search: "${searchTerm}"`);
    let sum = 0;
    for (let i = 0; i < 10000000; i++) { 
      sum += Math.sqrt(i);
    }
    console.log('Action complete');
  });
  */

  return (
    <div>
      <input
        type="text"
        placeholder="Search..."
        value={searchTerm}
        onChange={(e) => setSearchTerm(e.target.value)}
      />
      <div>
        {items.map(id => (
          <ActionButton
            key={id}
            // We pass a new function instance here on every render!
            onAction={() => handleAction(id)}
            label={`Action ${id}`}
          />
        ))}
      </div>
    </div>
  );
}

            

              
                Copy
              
            
          

Analüüs 1: Uuesti renderdamiste profiilimine

1. Käivitage reasisese funktsiooniga: onAction={() => handleAction(id)}.
2. Profiilige React DevTools'iga: Käivitage profiilija, sisestage otsingukasti üks märk ja lõpetage profiilimine.
3. Tähelepanek: Näete, et Dashboard komponent renderdati ja, mis on ülioluline, ka kõik 100 ActionButton komponenti renderdati uuesti. Profiilija teatab, et see on tingitud onAction propsi muutumisest. See on tohutu jõudluse kitsaskoht.
4. Nüüd lülituge useEventCallback'i versioonile: Eemaldage kommentaarid handleAction'i optimeeritud versioonilt ja muutke propiks onAction={handleAction}. Peate seda kohandama, et ID edasi anda, näiteks luues väikese mähiskomponendi või kasutades currying'ut, kuid selle kontseptsiooni jaoks kasutame stabiilsuse näitamiseks kohandatud hooki. Oluline on, et edasi antud viide oleks stabiilne.
5. Profiilige uuesti React DevTools'iga: Tehke sama toiming.
6. Tähelepanek: Näete, et Dashboard renderdati, kuid ükski ActionButton komponent ei renderdatud uuesti. Nende propsid ei muutunud, sest handleAction'il on nüüd stabiilne identiteet. Oleme edukalt lahendanud uuesti renderdamise probleemi.

Analüüs 2: Käsitleja täitmisaja profiilimine

Nüüd keskendume handleAction funktsiooni enda aeglusele. Kallis for-tsükkel simuleerib rasket sünkroonset ülesannet.

1. Kasutage optimeeritud useEventCallback koodi.
2. Profiilige brauseri jõudluse vahekaardiga: Alustage salvestamist, klõpsake ühel "Action" nuppudest, oodake logi "Action complete" ja lõpetage salvestamine.
3. Tähelepanek: Leekdiagrammist leiate väga pika "Task'i". Sisse suumides näete klõpsu sündmust, millele järgneb meie anonüümse funktsiooni kutse ja seejärel handleAction funktsioon, mis võtab märkimisväärselt palju aega (tõenäoliselt sadu millisekundeid). Selle aja jooksul oli kogu kasutajaliides külmunud. Te ei saanud midagi muud klõpsata ega lehte kerida. See on põhilõime blokeeriv operatsioon.

Käsitleja täitmise optimeerimine

Kitsaskoha tuvastamine on pool võitu. Kuidas me selle nüüd parandame? Strateegia sõltub ülesande olemusest.

• Debouncing/Throttling (viivitamine/piiramine): Ei ole kohaldatav klõpsu puhul, kuid hädavajalik sagedaste sündmuste, nagu hiire liikumine või akna suuruse muutmine, puhul.
• Sisemiste arvutuste memoiseerimine: Kui aeglane osa on puhas arvutus, mis põhineb sisenditel, saate tulemuse vahemällu salvestamiseks kasutada oma komponendis useMemo'd.
• Töö viimine Web Workerisse: See on ideaalne lahendus raskete, kasutajaliidesega mitteseotud arvutuste jaoks. Web Worker töötab eraldi lõimel, seega ei blokeeri see peamist kasutajaliidese lõime. Saate saata vajalikud andmed workerile ja see saadab tulemusega sõnumi tagasi, kui see on valmis.
• Ülesande tükeldamine: Kui Web Worker on liiga suur lahendus, saate mõnikord pika ülesande jaotada väiksemateks tükkideks, kasutades setTimeout(..., 0). See annab kontrolli tükkide vahel tagasi brauserile, võimaldades tal töödelda muid sündmusi ja hoida kasutajaliides reageerimisvõimelisena.

Parimad praktikad kõrgjõudlusega sündmuste käsitlejate jaoks

Meie analüüsi põhjal saame välja tuua parimate praktikate kogumi arendajate globaalsele publikule:

1. Eelistage funktsiooni stabiilsust: Iga funktsiooni puhul, mis antakse edasi memoiseeritud komponendile, tagage, et sellel oleks stabiilne identiteet. Kasutage useCallback'i ettevaatlikult või võtke kasutusele muster nagu meie useEventCallback kohandatud hook, mis jäljendab tulevase useEvent'i käitumist.
2. Vältige reasiseseid funktsioone propsides: Ärge kunagi kasutage onClick={() => doSomething()} komponendi JSX-is, mis edastab selle memoiseeritud alamkomponendile. See garanteerib uue funktsiooni igal renderdamisel.
3. Hoidke käsitlejad lihtsad: Sündmuse käsitleja peaks olema kergekaaluline koordinaator. Selle ülesanne on sündmus kinni püüda ja raske töö mujale delegeerida. Ärge käivitage keerulisi andmete teisendusi ega blokeerivaid API-kutseid otse käsitleja sees.
4. Profiilige, ärge oletage: Enneaegne optimeerimine on paljude probleemide juur. Kasutage Reacti profiilijat ja brauseri jõudluse vahekaarti, et leida tegelikud kitsaskohad oma rakenduses, enne kui hakkate koodi muutma.
5. Mõistke sündmuste ahelat (Event Loop): Tehke endale selgeks, et iga sünkroonne, pikaajaline kood sündmuse käsitlejas külmutab kasutaja brauseri vahekaardi. Mõelge alati sellele, kuidas tööd teha asünkroonselt või väljaspool põhilõime.

Kokkuvõte: Sündmuste käsitlemise tulevik Reactis

Jõudluse analüüs on teekond abstraktsest (komponentide uuesti renderdamised) konkreetseni (millisekundites täitmisaeg). useEvent'i ettepaneku taga olevad põhimõtted pakuvad võimsa vaimse mudeli selle teekonna esimeseks osaks: memoiseerimise lihtsustamine ja vastupidavamate komponendi arhitektuuride ehitamine. Tagades funktsioonide identiteetide stabiilsuse, kõrvaldame suure hulga tarbetuid uuesti renderdamisi, mis vaevavad keerulisi rakendusi.

Kuid tõeline jõudluse meisterlikkus nõuab meilt sügavamat vaadet, otse koodi, mis käivitub, kui kasutaja meie rakendusega suhtleb. Kasutades tööriistu nagu brauseri jõudlusprofiilija, saame oma sündmuste käsitlejaid lahti harutada, mõõta nende mõju põhilõimele ja teha andmepõhiseid otsuseid nende optimeerimiseks.

Kuna React areneb edasi, jääb selle fookus arendajate võimestamisele ehitada paremaid ja kiiremaid rakendusi. Mõistes ja rakendades neid profiilimistehnikaid täna, ei paranda te mitte ainult praeguseid vigu; te valmistute tulevikuks, kus jõudsad ja reageerimisvõimelised kasutajaliidesed on standard, mitte erand.