Reacti pakett-töötlus: olekuvärskenduste optimeerimine jõudluse parandamiseks

Pidevalt arenevas veebiarenduse maastikul on rakenduste jõudluse optimeerimine esmatähtis. React, juhtiv JavaScripti teek kasutajaliideste loomiseks, pakub mitmeid mehhanisme tõhususe suurendamiseks. Üks selline mehhanism, mis sageli töötab kulisside taga, on pakett-töötlus. See artikkel pakub põhjalikku ülevaadet Reacti pakett-töötlusest, selle eelistest, piirangutest ja täiustatud tehnikatest olekuvärskenduste optimeerimiseks, et pakkuda sujuvamat ja reageerivamat kasutajakogemust.

Mis on Reacti pakett-töötlus?

Reacti pakett-töötlus on jõudluse optimeerimise tehnika, kus React grupeerib mitu olekuvärskendust üheks renderdamistsükliks. See tähendab, et selle asemel, et komponenti iga olekumuutuse jaoks uuesti renderdada, ootab React, kuni kõik olekuvärskendused on lõpule viidud, ja teostab seejärel ühe värskenduse. See vähendab oluliselt uuesti renderdamiste arvu, mis viib parema jõudluse ja reageerivama kasutajaliideseni.

Enne React 18 toimus pakett-töötlus ainult Reacti sündmuste käsitlejates. Nendest käsitlejatest väljaspool asuvaid olekuvärskendusi, näiteks setTimeout, lubaduste (promises) või natiivsete sündmuste käsitlejate sees, ei pakendatud. See tõi sageli kaasa ootamatuid uuesti renderdamisi ja jõudluse kitsaskohti.

React 18 automaatse pakett-töötluse kasutuselevõtuga on see piirang ületatud. React pakendab nüüd automaatselt olekuvärskendusi rohkemates stsenaariumides, sealhulgas:

• Reacti sündmuste käsitlejad (nt onClick, onChange)
• Asünkroonsed JavaScripti funktsioonid (nt setTimeout, Promise.then)
• Natiivsed sündmuste käsitlejad (nt otse DOM-elementidele lisatud sündmuste kuulajad)

Reacti pakett-töötluse eelised

Reacti pakett-töötluse eelised on märkimisväärsed ja mõjutavad otseselt kasutajakogemust:

• Parem jõudlus: Uuesti renderdamiste arvu vähendamine minimeerib DOM-i värskendamiseks kuluvat aega, mille tulemuseks on kiirem renderdamine ja reageerivam kasutajaliides.
• Vähenenud ressursikulu: Vähem uuesti renderdamisi tähendab väiksemat protsessori ja mälu kasutust, mis toob kaasa parema aku kestvuse mobiilseadmetel ja madalamad serverikulud serveripoolse renderdamisega rakenduste puhul.
• Parem kasutajakogemus: Sujuvam ja reageerivam kasutajaliides aitab kaasa paremale üldisele kasutajakogemusele, muutes rakenduse lihvitumaks ja professionaalsemaks.
• Lihtsustatud kood: Automaatne pakett-töötlus lihtsustab arendust, kaotades vajaduse manuaalsete optimeerimistehnikate järele, mis võimaldab arendajatel keskenduda funktsioonide loomisele, mitte jõudluse peenhäälestamisele.

Kuidas Reacti pakett-töötlus töötab

Reacti pakett-töötluse mehhanism on sisse ehitatud selle lepitusprotsessi (reconciliation). Kui olekuvärskendus käivitatakse, ei renderda React komponenti kohe uuesti. Selle asemel lisab ta värskenduse järjekorda. Kui lühikese aja jooksul toimub mitu värskendust, koondab React need üheks värskenduseks. Seda koondatud värskendust kasutatakse seejärel komponendi ühekordseks uuesti renderdamiseks, kajastades kõiki muudatusi ühe läbimisega.

Vaatame lihtsat näidet:

import React, { useState } from 'react';

function ExampleComponent() {
  const [count1, setCount1] = useState(0);
  const [count2, setCount2] = useState(0);

  const handleClick = () => {
    setCount1(count1 + 1);
    setCount2(count2 + 1);
  };

  console.log('Component re-rendered');

  return (
    <div>
      <p>Count 1: {count1}</p>
      <p>Count 2: {count2}</p>
      <button onClick={handleClick}>Increment Both</button>
    </div>
  );
}

export default ExampleComponent;

Selles näites kutsutakse nupule klõpsates samas sündmuse käsitlejas välja nii setCount1 kui ka setCount2. React pakendab need kaks olekuvärskendust ja renderdab komponendi uuesti ainult ühe korra. Näete konsoolis teadet "Component re-rendered" ainult ühe korra kliki kohta, mis demonstreerib pakett-töötluse toimimist.

Pakett-töötlemata uuendused: millal pakett-töötlust ei rakendata

Kuigi React 18 tõi kaasa automaatse pakett-töötluse enamiku stsenaariumide jaoks, on olukordi, kus võite soovida pakett-töötlusest mööda minna ja sundida Reacti komponenti kohe värskendama. See on tavaliselt vajalik, kui peate lugema uuendatud DOM-i väärtust kohe pärast olekuvärskendust.

React pakub selleks otstarbeks flushSync API-d. flushSync sunnib Reacti sünkroonselt tühjendama kõik ootel värskendused ja kohe DOM-i uuendama.

Siin on näide:

import React, { useState } from 'react';
import { flushSync } from 'react-dom';

function ExampleComponent() {
  const [text, setText] = useState('');

  const handleChange = (event) => {
    flushSync(() => {
      setText(event.target.value);
    });
    console.log('Input value after update:', event.target.value);
  };

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

export default ExampleComponent;

Selles näites kasutatakse flushSync-i tagamaks, et text olek värskendatakse kohe pärast sisendväärtuse muutumist. See võimaldab teil lugeda uuendatud väärtust handleChange funktsioonis ilma järgmist renderdustsüklit ootamata. Kasutage siiski flushSync-i säästlikult, kuna see võib jõudlust negatiivselt mõjutada.

Täiustatud optimeerimistehnikad

Kuigi Reacti pakett-töötlus pakub olulist jõudluse kasvu, on olemas täiendavaid optimeerimistehnikaid, mida saate oma rakenduse jõudluse edasiseks parandamiseks kasutada.

1. Funktsionaalsete uuenduste kasutamine

Kui uuendate olekut selle eelmise väärtuse põhjal, on parim tava kasutada funktsionaalseid uuendusi. Funktsionaalsed uuendused tagavad, et töötate kõige ajakohasema olekuväärtusega, eriti stsenaariumides, mis hõlmavad asünkroonseid operatsioone või pakett-töödeldud uuendusi.

Selle asemel, et:

setCount(count + 1);

Kasutage:

setCount((prevCount) => prevCount + 1);

Funktsionaalsed uuendused hoiavad ära vananenud sulunditega (stale closures) seotud probleeme ja tagavad täpsed olekuvärskendused.

2. Muutmatus (Immutability)

Oleku käsitlemine muutumatuna on Reactis tõhusaks renderdamiseks ülioluline. Kui olek on muutumatu, saab React kiiresti kindlaks teha, kas komponenti on vaja uuesti renderdada, võrreldes vana ja uue olekuväärtuse viiteid. Kui viited on erinevad, teab React, et olek on muutunud ja uuesti renderdamine on vajalik. Kui viited on samad, saab React uuesti renderdamise vahele jätta, säästes väärtuslikku töötlemisaega.

Objektide või massiividega töötades vältige olemasoleva oleku otsest muutmist. Selle asemel looge soovitud muudatustega uus koopia objektist või massiivist.

Näiteks, selle asemel, et:

const updatedItems = items;
updatedItems.push(newItem);
setItems(updatedItems);

Kasutage:

setItems([...items, newItem]);

Hajusoperaator (...) loob uue massiivi olemasolevate elementide ja lõppu lisatud uue elemendiga.

3. Memoization (meeldejätmine)

Memoization on võimas optimeerimistehnika, mis hõlmab kulukate funktsioonikutsete tulemuste vahemällu salvestamist ja vahemällu salvestatud tulemuse tagastamist, kui samad sisendid uuesti esinevad. React pakub mitmeid memoization tööriistu, sealhulgas React.memo, useMemo ja useCallback.

• React.memo: See on kõrgema järgu komponent, mis jätab meelde funktsionaalse komponendi. See takistab komponendi uuesti renderdamist, kui selle propsid pole muutunud.
• useMemo: See hook jätab meelde funktsiooni tulemuse. See arvutab väärtuse uuesti ainult siis, kui selle sõltuvused muutuvad.
• useCallback: See hook jätab meelde funktsiooni enda. See tagastab funktsiooni meeldejäetud versiooni, mis muutub ainult siis, kui selle sõltuvused muutuvad. See on eriti kasulik tagasikutsete (callbacks) edastamisel alamkomponentidele, vältides tarbetuid uuesti renderdamisi.

Siin on näide React.memo kasutamisest:

import React from 'react';

const MyComponent = React.memo(({ data }) => {
  console.log('MyComponent re-rendered');
  return <div>{data.name}</div>;
});

export default MyComponent;

Selles näites renderdatakse MyComponent uuesti ainult siis, kui data prop muutub.

4. Koodi jaotamine (Code Splitting)

Koodi jaotamine on praktika, kus rakendus jagatakse väiksemateks osadeks, mida saab laadida vastavalt vajadusele. See vähendab esialgset laadimisaega ja parandab rakenduse üldist jõudlust. React pakub koodi jaotamiseks mitmeid viise, sealhulgas dünaamilisi importimisi ning React.lazy ja Suspense komponente.

Siin on näide React.lazy ja Suspense kasutamisest:

import React, { Suspense } from 'react';

const MyComponent = React.lazy(() => import('./MyComponent'));

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

export default App;

Selles näites laaditakse MyComponent asünkroonselt, kasutades React.lazy. Komponent Suspense kuvab komponendi laadimise ajal varu-kasutajaliidest.

5. Virtualiseerimine

Virtualiseerimine on tehnika suurte nimekirjade või tabelite tõhusaks renderdamiseks. Selle asemel, et renderdada kõik elemendid korraga, renderdab virtualiseerimine ainult need elemendid, mis on hetkel ekraanil nähtavad. Kui kasutaja kerib, renderdatakse uued elemendid ja vanad eemaldatakse DOM-ist.

Teegid nagu react-virtualized ja react-window pakuvad komponente virtualiseerimise rakendamiseks Reacti rakendustes.

6. Debouncing ja Throttling

Debouncing ja throttling on tehnikad, mis piiravad funktsiooni täitmise sagedust. Debouncing lükkab funktsiooni täitmise edasi, kuni teatud aja jooksul pole tegevust toimunud. Throttling täidab funktsiooni antud ajaperioodi jooksul maksimaalselt ühe korra.

Need tehnikad on eriti kasulikud kiiresti käivituvate sündmuste käsitlemiseks, nagu kerimissündmused, akna suuruse muutmise sündmused ja sisestussündmused. Nende sündmuste debouncimise või throttlingu abil saate vältida liigseid uuesti renderdamisi ja parandada jõudlust.

Näiteks saate sisestussündmuse debouncimiseks kasutada lodash.debounce funktsiooni:

import React, { useState, useCallback } from 'react';
import debounce from 'lodash.debounce';

function ExampleComponent() {
  const [text, setText] = useState('');

  const handleChange = useCallback(
    debounce((event) => {
      setText(event.target.value);
    }, 300),
    []
  );

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

export default ExampleComponent;

Selles näites on handleChange funktsioonile rakendatud 300-millisekundiline viivitus. See tähendab, et setText funktsioon kutsutakse välja alles siis, kui kasutaja on 300 millisekundit trükkimise lõpetanud.

Reaalse maailma näited ja juhtumiuuringud

Et illustreerida Reacti pakett-töötluse ja optimeerimistehnikate praktilist mõju, vaatleme mõnda reaalse maailma näidet:

• E-kaubanduse veebisait: Keerulise tootenimekirja lehega e-kaubanduse veebisait võib pakett-töötlusest märkimisväärselt kasu saada. Mitme filtri (nt hinnavahemik, bränd, hinnang) samaaegne värskendamine võib käivitada mitu olekuvärskendust. Pakett-töötlus tagab, et need värskendused koondatakse üheks uuesti renderdamiseks, parandades tootenimekirja reageerimisvõimet.
• Reaalajas armatuurlaud: Reaalajas armatuurlaud, mis kuvab sageli uuenevaid andmeid, saab jõudluse optimeerimiseks kasutada pakett-töötlust. Andmevoost tulevate värskenduste pakett-töötlemisega saab armatuurlaud vältida tarbetuid uuesti renderdamisi ning säilitada sujuva ja reageeriva kasutajaliidese.
• Interaktiivne vorm: Ka keeruline vorm mitme sisestusvälja ja valideerimisreegliga võib pakett-töötlusest kasu saada. Mitme vormivälja samaaegne värskendamine võib käivitada mitu olekuvärskendust. Pakett-töötlus tagab, et need värskendused koondatakse üheks uuesti renderdamiseks, parandades vormi reageerimisvõimet.

Pakett-töötluse probleemide silumine

Kuigi pakett-töötlus üldiselt parandab jõudlust, võib esineda stsenaariume, kus peate siluma pakett-töötlusega seotud probleeme. Siin on mõned näpunäited pakett-töötluse probleemide silumiseks:

• Kasutage React DevTools'i: React DevTools võimaldab teil uurida komponendipuu ja jälgida uuesti renderdamisi. See aitab teil tuvastada komponente, mis renderdatakse tarbetult uuesti.
• Kasutage console.log lauseid: console.log lausete lisamine oma komponentidesse aitab teil jälgida, millal need uuesti renderdatakse ja mis uuesti renderdamise käivitab.
• Kasutage why-did-you-update teeki: See teek aitab teil tuvastada, miks komponent uuesti renderdatakse, võrreldes eelmisi ja praeguseid propse ning olekuväärtusi.
• Kontrollige tarbetuid olekuvärskendusi: Veenduge, et te ei värskenda olekut tarbetult. Näiteks vältige oleku värskendamist sama väärtuse põhjal või oleku värskendamist igas renderdustsüklis.
• Kaaluge flushSync kasutamist: Kui kahtlustate, et pakett-töötlus põhjustab probleeme, proovige kasutada flushSync-i, et sundida Reacti komponenti kohe värskendama. Kasutage siiski flushSync-i säästlikult, kuna see võib jõudlust negatiivselt mõjutada.

Olekuvärskenduste optimeerimise parimad tavad

Kokkuvõtteks on siin mõned parimad tavad olekuvärskenduste optimeerimiseks Reactis:

• Mõistke Reacti pakett-töötlust: Olge teadlik, kuidas Reacti pakett-töötlus töötab ning millised on selle eelised ja piirangud.
• Kasutage funktsionaalseid uuendusi: Kasutage funktsionaalseid uuendusi, kui uuendate olekut selle eelmise väärtuse põhjal.
• Käsitletage olekut muutumatuna: Käsitletage olekut muutumatuna ja vältige olemasolevate olekuväärtuste otsest muutmist.
• Kasutage memoizationi: Kasutage React.memo, useMemo ja useCallback komponentide ja funktsioonikutsete meeldejätmiseks.
• Rakendage koodi jaotamist: Rakendage koodi jaotamist, et vähendada oma rakenduse esialgset laadimisaega.
• Kasutage virtualiseerimist: Kasutage virtualiseerimist suurte nimekirjade ja tabelite tõhusaks renderdamiseks.
• Debouncige ja throttlige sündmusi: Debouncige ja throttlige kiiresti käivituvaid sündmusi, et vältida liigseid uuesti renderdamisi.
• Profileerige oma rakendust: Kasutage React Profilerit jõudluse kitsaskohtade tuvastamiseks ja oma koodi vastavaks optimeerimiseks.

Kokkuvõte

Reacti pakett-töötlus on võimas optimeerimistehnika, mis võib oluliselt parandada teie Reacti rakenduste jõudlust. Mõistes, kuidas pakett-töötlus töötab ja kasutades täiendavaid optimeerimistehnikaid, saate pakkuda sujuvamat, reageerivamat ja meeldivamat kasutajakogemust. Võtke need põhimõtted omaks ja püüdke oma Reacti arenduspraktikates pidevalt areneda.

Järgides neid juhiseid ja jälgides pidevalt oma rakenduse jõudlust, saate luua Reacti rakendusi, mis on nii tõhusad kui ka nauditavad kasutada globaalsele publikule.