Reacti Konkurrentne Renderdamine: Kaadri kadumise mõistmine ja leevendamine optimaalse jõudluse tagamiseks

Reacti konkurrentne renderdamine on võimas funktsioon, mis on loodud veebirakenduste reageerimisvõime ja tajutava jõudluse parandamiseks. See võimaldab Reactil töötada korraga mitme ülesandega ilma põhilõime blokeerimata, mis tagab sujuvamad kasutajaliidesed. Kuid isegi konkurrentse renderdamise korral võivad rakendused kogeda kaadri kadumist, mis põhjustab hakitud animatsioone, viivitusega interaktsioone ja üldiselt halba kasutajakogemust. See artikkel süveneb Reacti konkurrentse renderdamise keerukustesse, uurib kaadri kadumise põhjuseid ja pakub praktilisi strateegiaid nende probleemide tuvastamiseks ja leevendamiseks, tagades optimaalse jõudluse globaalsele publikule.

Reacti Konkurrentse Renderdamise Mõistmine

Traditsiooniline Reacti renderdamine toimib sünkroonselt, mis tähendab, et kui komponent vajab uuendamist, blokeerib kogu renderdamisprotsess põhilõime kuni selle lõpuleviimiseni. See võib põhjustada viivitusi ja reageerimisvõime langust, eriti keerukates rakendustes, millel on suured komponendipuud. React 18-s kasutusele võetud konkurrentne renderdamine pakub tõhusamat lähenemist, võimaldades Reactil jagada renderdamise väiksemateks, katkestatavateks ülesanneteks.

Põhimõisted

• Ajalõigud (Time Slicing): React saab jagada renderdamistöö väiksemateks osadeks, andes pärast iga osa lõppu kontrolli tagasi veebilehitsejale. See võimaldab veebilehitsejal tegeleda muude ülesannetega, nagu kasutaja sisend ja animatsiooniuuendused, vältides kasutajaliidese hangumist.
• Katkestused: React saab käimasoleva renderdamisprotsessi katkestada, kui on vaja käsitleda kõrgema prioriteediga ülesannet, näiteks kasutaja interaktsiooni. See tagab, et rakendus jääb kasutaja tegevustele reageerivaks.
• Ooterežiim (Suspense): Ooterežiim võimaldab komponentidel renderdamise "peatada", oodates andmete laadimist. Seejärel saab React kuvada varukasutajaliidese, näiteks laadimisindikaatori, kuni andmed on saadaval. See hoiab ära kasutajaliidese blokeerimise andmete ootamise ajal, parandades tajutavat jõudlust.
• Üleminekud (Transitions): Üleminekud võimaldavad arendajatel märkida teatud uuendused vähem kiireloomulisteks. React seab esikohale kiireloomulised uuendused (nagu otsesed kasutaja interaktsioonid) üleminekute ees, tagades rakenduse reageerimisvõime.

Need funktsioonid aitavad üheskoos kaasa sujuvamale ja reageerivamale kasutajakogemusele, eriti rakendustes, kus on sagedased uuendused ja keerukad kasutajaliidesed.

Mis on Kaadri Kadumine?

Kaadri kadumine tekib siis, kui veebilehitseja ei suuda renderdada kaadreid soovitud kaadrisagedusega, tavaliselt 60 kaadrit sekundis (FPS) või rohkem. See põhjustab nähtavaid jõnksatusi, viivitusi ja üldiselt ebameeldivat kasutajakogemust. Iga kaader esindab kasutajaliidese hetktõmmist teatud ajahetkel. Kui veebilehitseja ei suuda ekraani piisavalt kiiresti uuendada, jätab see kaadreid vahele, mis põhjustab neid visuaalseid ebatäiusi.

Eesmärgiks seatud 60 FPS kaadrisagedus tähendab renderdamiseelarvet umbes 16,67 millisekundit kaadri kohta. Kui veebilehitsejal kulub kaadri renderdamiseks kauem aega, langeb kaader ära.

Kaadri Kadumise Põhjused Reacti Rakendustes

Mitmed tegurid võivad Reacti rakendustes kaadri kadumist põhjustada, isegi konkurrentset renderdamist kasutades:

• Keerulised Komponentide Uuendused: Suurte ja keerukate komponendipuude renderdamine võib võtta märkimisväärselt aega, ületades saadaoleva kaadrieelarve.
• Kulutad Arvutused: Arvutusmahukate ülesannete, nagu keerukad andmeteisendused või pilditöötlus, teostamine renderdamisprotsessi sees võib blokeerida põhilõime.
• Optimeerimata DOM-i Manipuleerimine: Sage või ebaefektiivne DOM-i manipuleerimine võib olla jõudluse pudelikael. DOM-i otsene manipuleerimine väljaspool Reacti renderdustsüklit võib samuti põhjustada ebajärjekindlust ja jõudlusprobleeme.
• Liigsed Uuesti Renderdamised: Tarbetud komponentide uuesti renderdamised võivad käivitada täiendavat renderdamistööd, suurendades kaadri kadumise tõenäosust. Seda põhjustab sageli `React.memo`, `useMemo`, `useCallback` ebaõige kasutamine või valed sõltuvusmassiivid `useEffect` konksudes.
• Pikaajalised Ülesanded Põhilõimes: JavaScripti kood, mis blokeerib põhilõime pikemaks ajaks, nagu võrgupäringud või sünkroonsed operatsioonid, võib põhjustada veebilehitseja kaadrite vahelejätmist.
• Kolmandate Osapoolte Teegid: Ebaefektiivsed või halvasti optimeeritud kolmandate osapoolte teegid võivad tekitada jõudluse pudelikaelu ja aidata kaasa kaadri kadumisele.
• Veebilehitseja Piirangud: Teatud veebilehitseja funktsioonid või piirangud, nagu ebaefektiivne prügikoristus või aeglased CSS-arvutused, võivad samuti mõjutada renderdamisjõudlust. See võib erineda erinevates veebilehitsejates ja seadmetes.
• Seadme Piirangud: Rakendused võivad tipptasemel seadmetes töötada laitmatult, kuid vanematel või vähem võimsatel seadmetel kannatada kaadri kadumise all. Kaaluge optimeerimist erinevate seadmete võimekuste jaoks.

Kaadri Kadumise Tuvastamine: Tööriistad ja Tehnikad

Esimene samm kaadri kadumise lahendamisel on selle olemasolu tuvastamine ja algpõhjuste mõistmine. Sellega saavad aidata mitmed tööriistad ja tehnikad:

React Profiler

React Profiler, mis on saadaval React DevTools'is, on võimas tööriist Reacti komponentide jõudluse analüüsimiseks. See võimaldab salvestada renderdamisjõudlust ja tuvastada komponente, mille renderdamine võtab kõige kauem aega.

React Profiler'i kasutamine:

1. Avage oma veebilehitsejas React DevTools.
2. Valige vahekaart "Profiler".
3. Profileerimise alustamiseks klõpsake nuppu "Record".
4. Suhelge oma rakendusega, et käivitada renderdamisprotsess, mida soovite analüüsida.
5. Profileerimise peatamiseks klõpsake nuppu "Stop".
6. Analüüsige salvestatud andmeid jõudluse pudelikaelte tuvastamiseks. Pöörake tähelepanu "ranked" ja "flamegraph" vaadetele.

Veebilehitseja Arendaja Tööriistad

Veebilehitseja arendaja tööriistad pakuvad veebijõudluse analüüsimiseks mitmesuguseid funktsioone, sealhulgas:

• Performance vahekaart: Performance vahekaart võimaldab salvestada veebilehitseja tegevuse ajajoont, sealhulgas renderdamist, skriptimist ja võrgupäringuid. See aitab tuvastada pikaajalisi ülesandeid ja jõudluse pudelikaelu väljaspool Reacti ennast.
• Kaadrit Sekundis (FPS) Mõõtur: FPS-mõõtur annab reaalajas teavet kaadrisageduse kohta. FPS-i langus viitab potentsiaalsele kaadri kadumisele.
• Rendering vahekaart: Rendering vahekaart (Chrome DevTools'is) võimaldab esile tõsta ekraani alasid, mida uuesti värvitakse, tuvastada paigutuse nihkeid ja avastada muid renderdamisega seotud jõudlusprobleeme. Funktsioonid nagu "Paint flashing" ja "Layout Shift Regions" võivad olla väga kasulikud.

Jõudluse Jälgimise Tööriistad

Mitmed kolmandate osapoolte jõudluse jälgimise tööriistad võivad anda ülevaate teie rakenduse jõudlusest reaalsetes stsenaariumides. Need tööriistad pakuvad sageli funktsioone nagu:

• Reaalkasutaja Jälgimine (RUM): Koguge jõudlusandmeid tegelikelt kasutajatelt, pakkudes täpsemat pilti kasutajakogemusest.
• Vigade Jälgimine: Tuvastage ja jälgige JavaScripti vigu, mis võivad jõudlust mõjutada.
• Jõudluse Teavitused: Seadistage teavitused, et saada teada, kui jõudlusnäitajad ületavad eelnevalt määratletud künniseid.

Jõudluse jälgimise tööriistade näideteks on New Relic, Sentry ja Datadog.

Näide: React Profiler'i kasutamine pudelikaela tuvastamiseks

Kujutage ette, et teil on keeruline komponent, mis renderdab suurt nimekirja elementidest. Kasutajad teatavad, et selle nimekirja kerimine tundub takerdunud ja ei reageeri.

1. Kasutage React Profiler'it, et salvestada seanss nimekirja kerimise ajal.
2. Analüüsige Profiler'i järjestatud graafikut. Märkate, et üks konkreetne komponent, `ListItem`, võtab pidevalt kaua aega iga nimekirja elemendi renderdamiseks.
3. Uurige `ListItem` komponendi koodi. Avastate, et see teostab igal renderdamisel arvutusmahuka arvutuse, isegi kui andmed pole muutunud.

See analüüs juhatab teid konkreetse koodiosa juurde, mis vajab optimeerimist. Sel juhul võiksite kasutada `useMemo`, et memoiseerida kulukas arvutus, vältides selle tarbetut uuesti käivitamist.

Strateegiad Kaadri Kadumise Leevendamiseks

Kui olete kaadri kadumise põhjused tuvastanud, saate rakendada erinevaid strateegiaid nende probleemide leevendamiseks ja jõudluse parandamiseks:

1. Komponentide Uuenduste Optimeerimine

• Memoiseerimine: Kasutage `React.memo`, `useMemo` ja `useCallback`, et vältida komponentide tarbetuid uuesti renderdamisi ja kulukaid arvutusi. Veenduge, et teie sõltuvusmassiivid on õigesti määratletud, et vältida ootamatut käitumist.
• Virtualiseerimine: Suurte nimekirjade või tabelite puhul kasutage virtualiseerimisteeke nagu `react-window` või `react-virtualized`, et renderdada ainult nähtavaid elemente. See vähendab oluliselt vajalikku DOM-i manipuleerimise hulka.
• Koodi Tükeldamine: Jagage oma rakendus väiksemateks osadeks, mida saab nõudmisel laadida. See vähendab alglaadimisaega ja parandab rakenduse reageerimisvõimet. Kasutage `React.lazy` ja Suspense'i komponentide tasemel koodi tükeldamiseks ning tööriistu nagu Webpack või Parcel marsruudipõhiseks koodi tükeldamiseks.
• Muutmatus: Kasutage muutumatuid andmestruktuure, et vältida juhuslikke mutatsioone, mis võivad käivitada tarbetuid uuesti renderdamisi. Teegid nagu Immer võivad aidata muutumatute andmetega töötamist lihtsustada.

2. Kulutate Arvutuste Vähendamine

• Debouncing ja Throttling: Kasutage debouncing'ut ja throttling'ut, et piirata kulukate operatsioonide, nagu sündmuste käsitlejad või API-kutsed, sagedust. See hoiab ära rakenduse ülekoormamise sagedaste uuendustega.
• Web Workerid: Viige arvutusmahukad ülesanded Web Workeritesse, mis töötavad eraldi lõimes ega blokeeri põhilõime. See võimaldab kasutajaliidesel jääda reageerivaks, samal ajal kui taustaülesandeid täidetakse.
• Vahemälu Kasutamine: Salvestage sageli kasutatavad andmed vahemällu, et vältida nende uuesti arvutamist igal renderdamisel. Kasutage mälusisest vahemälu või kohalikku salvestusruumi andmete hoidmiseks, mis sageli ei muutu.

3. DOM-i Manipuleerimise Optimeerimine

• Minimeerige Otsest DOM-i Manipuleerimist: Vältige DOM-i otsest manipuleerimist väljaspool Reacti renderdustsüklit. Laske Reactil tegeleda DOM-i uuendustega alati, kui see on võimalik, et tagada järjepidevus ja tõhusus.
• Pakettuuendused: Kasutage `ReactDOM.flushSync` (kasutage säästlikult ja hoolikalt!), et koondada mitu uuendust üheks renderdamiseks. See võib parandada jõudlust, kui teete korraga mitu DOM-i muudatust.

4. Pikaajaliste Ülesannete Haldamine

• Asünkroonsed Operatsioonid: Kasutage asünkroonseid operatsioone, nagu `async/await` ja Promises, et vältida põhilõime blokeerimist. Veenduge, et võrgupäringud ja muud I/O operatsioonid teostatakse asünkroonselt.
• RequestAnimationFrame: Kasutage `requestAnimationFrame`, et ajastada animatsioone ja muid visuaalseid uuendusi. See tagab, et uuendused on sünkroniseeritud veebilehitseja värskendussagedusega, mis tagab sujuvamad animatsioonid.

5. Kolmandate Osapoolte Teekide Optimeerimine

• Valige Teegid Hoolikalt: Valige kolmandate osapoolte teegid, mis on hästi optimeeritud ja tuntud oma jõudluse poolest. Vältige teeke, mis on ülepaisutatud või millel on varasemaid jõudlusprobleeme.
• Laadige Teegid Laisalt: Laadige kolmandate osapoolte teegid nõudmisel, selle asemel et laadida need kõik kohe alguses. See vähendab alglaadimisaega ja parandab rakenduse üldist jõudlust.
• Uuendage Teeke Regulaarselt: Hoidke oma kolmandate osapoolte teegid ajakohasena, et saada kasu jõudlusparandustest ja veaparandustest.

6. Seadme Võimekuse ja Võrgutingimuste Arvestamine

• Adaptiivne Renderdamine: Rakendage adaptiivseid renderdamistehnikaid, et kohandada kasutajaliidese keerukust vastavalt seadme võimekusele ja võrgutingimustele. Näiteks võite vähendada piltide eraldusvõimet või lihtsustada animatsioone vähem võimsatel seadmetel.
• Võrgu Optimeerimine: Optimeerige oma rakenduse võrgupäringuid, et vähendada latentsust ja parandada laadimisaegu. Kasutage tehnikaid nagu sisuedastusvõrgud (CDN-id), piltide optimeerimine ja HTTP vahemälu.
• Progressiivne Täiustamine: Ehitage oma rakendus progressiivse täiustamise põhimõttel, tagades, et see pakub põhilist funktsionaalsust ka vanematel või vähem võimekatel seadmetel.

Näide: Aeglase Nimekirja Komponendi Optimeerimine

Tuleme tagasi aeglase nimekirja komponendi näite juurde. Pärast `ListItem` komponendi tuvastamist pudelikaelana saate rakendada järgmisi optimeerimisi:

1. Memoiseerige `ListItem` komponent: Kasutage `React.memo`, et vältida uuesti renderdamist, kui elemendi andmed pole muutunud.
2. Memoiseerige kulukas arvutus: Kasutage `useMemo`, et salvestada kuluka arvutuse tulemus vahemällu.
3. Virtualiseerige nimekiri: Kasutage `react-window` või `react-virtualized`, et renderdada ainult nähtavaid elemente.

Nende optimeerimiste rakendamisega saate oluliselt parandada nimekirja komponendi jõudlust ja vähendada kaadri kadumist.

Globaalsed Kaalutlused

Reacti rakenduste optimeerimisel globaalsele publikule on oluline arvestada selliste teguritega nagu võrgu latentsus, seadmete võimekus ja keeleline lokaliseerimine.

• Võrgu Latentsus: Erinevates maailma osades olevad kasutajad võivad kogeda erinevat võrgu latentsust. Kasutage CDN-e oma rakenduse varade globaalseks levitamiseks ja latentsuse vähendamiseks.
• Seadmete Võimekus: Kasutajad võivad teie rakendusele ligi pääseda mitmesugustest seadmetest, sealhulgas vanematest nutitelefonidest ja piiratud töötlemisvõimsusega tahvelarvutitest. Optimeerige oma rakendus erinevate seadmete võimekuste jaoks.
• Keeleline Lokaliseerimine: Veenduge, et teie rakendus on eri keelte ja piirkondade jaoks korralikult lokaliseeritud. See hõlmab teksti tõlkimist, kuupäevade ja numbrite vormindamist ning kasutajaliidese kohandamist erinevate kirjaviiside jaoks.

Kokkuvõte

Kaadri kadumine võib Reacti rakenduste kasutajakogemust oluliselt mõjutada. Mõistes kaadri kadumise põhjuseid ja rakendades selles artiklis kirjeldatud strateegiaid, saate optimeerida oma rakendusi sujuvaks ja reageerivaks jõudluseks, isegi konkurrentse renderdamise korral. Rakenduse regulaarne profileerimine, jõudlusnäitajate jälgimine ja optimeerimisstrateegiate kohandamine reaalsete andmete põhjal on aja jooksul optimaalse jõudluse säilitamiseks üliolulised. Ärge unustage arvestada globaalse publikuga ning optimeerida erinevate võrgutingimuste ja seadmete võimekuste jaoks.

Keskendudes komponentide uuenduste optimeerimisele, kulukate arvutuste vähendamisele, DOM-i manipuleerimise optimeerimisele, pikaajaliste ülesannete haldamisele, kolmandate osapoolte teekide optimeerimisele ning seadmete võimekuse ja võrgutingimuste arvestamisele, saate pakkuda suurepärast kasutajakogemust kasutajatele üle kogu maailma. Edu optimeerimisel!