React Fiberi töötsükli katkestuse taastamine: põhjalik ülesande jätkamise strateegia

React Fiber on Reacti lepitusalgoritmi täielik ümberkirjutus. Selle peamine eesmärk on parandada sobivust sellistes valdkondades nagu animatsioon, paigutus ja žestid. Üks Fiberi põhiaspekte on selle võime renderdamistööd katkestada, peatada, jätkata ja isegi hüljata. See võimaldab Reactil säilitada kasutajaliidese reageerimisvõime ka keerukate uuenduste käsitlemisel.

React Fiberi arhitektuuri mõistmine

Enne katkestamise ja jätkamise teemasse süvenemist vaatame lühidalt üle Fiberi arhitektuuri. React Fiber jaotab uuendused väikesteks tööühikuteks. Iga tööühik esindab Fiberit, mis on JavaScripti objekt, mis on seotud Reacti komponendiga. Need Fiberid moodustavad puu, peegeldades komponentide puud.

Lepitusprotsess Fiberis on jagatud kaheks faasiks:

• Renderdamise faas: Määrab, milliseid muudatusi on vaja DOM-is teha. See faas on asünkroonne ja seda saab katkestada. See koostab efektide nimekirja, mis tuleb kinnitada.
• Kinnitamise faas: Rakendab muudatused DOM-is. See faas on sünkroonne ja seda ei saa katkestada. See tagab, et DOM-i uuendatakse järjepideval ja ennustataval viisil.

Töötsükkel ja selle roll renderdamisel

Töötsükkel on renderdamisprotsessi süda. See itereerib läbi Fiberi puu, töödeldes iga Fiberit ja määrates, milliseid muudatusi on vaja. Peamine töötsükli funktsioon, mida sageli nimetatakse `workLoopSync` (sünkroonne) või `workLoopConcurrent` (asünkroonne), jätkab tööd, kuni rohkem tööd pole teha või kõrge prioriteediga ülesanne selle katkestab.

Vanemas Stack-lepitajas oli renderdamisprotsess sünkroonne. Kui suur komponendipuu vajas uuendamist, oli veebilehitseja blokeeritud, kuni kogu uuendus oli lõpule viidud. See põhjustas sageli hangunud kasutajaliidese ja halva kasutuskogemuse.

Fiber lahendab selle, lubades töötsüklit katkestada. React annab perioodiliselt kontrolli tagasi veebilehitsejale, võimaldades sel käsitleda kasutaja sisendit, animatsioone ja muid kõrge prioriteediga ülesandeid. See tagab, et kasutajaliides jääb reageerimisvõimeliseks ka pikaajaliste uuenduste ajal.

Katkestamine: millal ja miks see juhtub?

Töötsüklit saab katkestada mitmel põhjusel:

• Kõrge prioriteediga uuendused: Kasutaja interaktsioonid, nagu klõpsud ja klahvivajutused, loetakse kõrge prioriteediga. Kui töötsükli töötamise ajal toimub kõrge prioriteediga uuendus, katkestab React praeguse ülesande ja prioritiseerib kasutaja interaktsiooni.
• Ajalõigu aegumine: React kasutab ajastajat ülesannete täitmise haldamiseks. Igale ülesandele antakse täitmiseks ajalõik. Kui ülesanne ületab oma ajalõigu, katkestab React selle ja annab kontrolli tagasi veebilehitsejale.
• Veebilehitseja ajastamine: Kaasaegsetel veebilehitsejatel on samuti oma ajastamismehhanismid. React peab optimaalse jõudluse tagamiseks tegema koostööd veebilehitseja ajastajaga.

Mõelge stsenaariumile: kasutaja kirjutab sisestusväljale, samal ajal kui renderdatakse suurt andmekogumit. Ilma katkestamiseta võib renderdamisprotsess blokeerida kasutajaliidese, muutes sisestusvälja mittereageerivaks. Fiberi katkestamisvõimalustega saab React renderdamisprotsessi peatada, käsitleda kasutaja sisendit ja seejärel renderdamist jätkata.

Ülesande jätkamise strateegia: kuidas React jätkab sealt, kus pooleli jäi

Kui töötsükkel katkestatakse, vajab React mehhanismi ülesande hilisemaks jätkamiseks. Siin tulebki mängu ülesande jätkamise strateegia. React jälgib hoolikalt oma edenemist ja salvestab vajaliku teabe, et jätkata sealt, kus pooleli jäi.

Siin on ülevaade jätkamisstrateegia põhiaspektidest:

1. Fiberi puu kui püsiv andmestruktuur

Fiberi puu on loodud püsiva andmestruktuurina. See tähendab, et uuenduse toimumisel ei muuda React olemasolevat puud otse. Selle asemel loob see uue puu, mis peegeldab muudatusi. Vana puu säilitatakse, kuni uus puu on valmis DOM-i kinnitamiseks.

See püsiv andmestruktuur võimaldab Reactil turvaliselt töötsüklit katkestada ilma edenemist kaotamata. Kui töötsükkel katkestatakse, saab React lihtsalt osaliselt valminud uue puu hüljata ja jätkata vanast puust, kui see on valmis.

2. Viidad `finishedWork` ja `nextUnitOfWork`

React säilitab renderdamisprotsessi ajal kahte olulist viita:

• `nextUnitOfWork`: Viitab järgmisele Fiberile, mida on vaja töödelda. Seda viita uuendatakse töötsükli edenedes.
• `finishedWork`: Viitab lõpetatud töö juurele. Pärast iga fiberi lõpetamist lisatakse see efektide nimekirja.

Kui töötsükkel katkestatakse, on viit `nextUnitOfWork` ülesande jätkamise võti. React saab seda viita kasutada Fiberi puu töötlemise alustamiseks sealt, kus see pooleli jäi.

3. Konteksti salvestamine ja taastamine

Renderdamisprotsessi ajal säilitab React kontekstiobjekti, mis sisaldab teavet praeguse renderdamiskeskkonna kohta. See kontekst sisaldab selliseid asju nagu praegune teema, lokaat ja muud konfiguratsiooniseaded.

Kui töötsükkel katkestatakse, peab React salvestama praeguse konteksti, et seda saaks ülesande jätkamisel taastada. See tagab, et renderdamisprotsess jätkub õigete seadetega.

4. Prioritiseerimine ja ajastamine

React kasutab ajastajat ülesannete täitmise haldamiseks. Ajastaja määrab ülesannetele prioriteedid nende tähtsuse alusel. Kõrge prioriteediga ülesannetele, nagu kasutaja interaktsioonid, antakse eelis madala prioriteediga ülesannete, näiteks taustauuenduste ees.

Kui töötsükkel katkestatakse, saab React ajastajat kasutada, et määrata, milline ülesanne tuleks esimesena jätkata. See tagab, et kõige olulisemad ülesanded viiakse esimesena lõpule, säilitades kasutajaliidese reageerimisvõime.

Näiteks kujutage ette, et käimas on keeruline animatsioon ja kasutaja klõpsab nuppu. React katkestab animatsiooni renderdamise, prioritiseerib nupuvajutuse käsitleja ja seejärel, kui see on lõpule viidud, jätkab animatsiooni renderdamist sealt, kus see peatati.

Koodinäide: katkestamise ja jätkamise illustreerimine

Kuigi sisemine implementatsioon on keeruline, illustreerime kontseptsiooni lihtsustatud näitega:

```javascript let nextUnitOfWork = null; let shouldYield = false; // Simuleerib veebilehitsejale kontrolli loovutamist function performWork(fiber) { // ... töötleb fiberit ... if (shouldYield) { // Peatab töö ja ajastab selle hiljem jätkamiseks requestIdleCallback(() => { nextUnitOfWork = fiber; // Salvestab praeguse fiberi workLoop(); }); return; } // ... jätkab järgmise fiberiga ... nextUnitOfWork = fiber.child || fiber.sibling || fiber.return; if (nextUnitOfWork) { performWork(nextUnitOfWork); } } function workLoop() { while (nextUnitOfWork && !shouldYield) { nextUnitOfWork = performWork(nextUnitOfWork); } } // Alustab esialgset tööd nextUnitOfWork = rootFiber; workLoop(); ```

Selles lihtsustatud näites simuleerib `shouldYield` katkestust. `requestIdleCallback` ajastab `workLoop`'i hiljem jätkuma, demonstreerides tõhusalt jätkamisstrateegiat.

Katkestamise ja jätkamise eelised

Katkestamise ja jätkamise strateegia React Fiberis pakub mitmeid olulisi eeliseid:

• Parem kasutajaliidese reageerimisvõime: Lubades töötsüklit katkestada, suudab React tagada, et kasutajaliides jääb reageerimisvõimeliseks ka pikaajaliste uuenduste ajal.
• Parem kasutuskogemus: Reageerimisvõimeline kasutajaliides viib parema kasutuskogemuseni, kuna kasutajad saavad rakendusega suhelda ilma viivituste või hangumisteta.
• Täiustatud jõudlus: React saab optimeerida renderdamisprotsessi, prioritiseerides olulisi ülesandeid ja lükates vähem olulisi ülesandeid edasi.
• Samaaegse renderdamise tugi: Katkestamine ja jätkamine on hädavajalikud samaaegseks renderdamiseks, mis võimaldab Reactil täita mitut renderdamisülesannet korraga.

Praktilised näited erinevates kontekstides

Siin on mõned praktilised näited selle kohta, kuidas React Fiberi katkestamine ja jätkamine toovad kasu erinevates rakenduskontekstides:

• E-kaubanduse platvorm (globaalne ulatus): Kujutage ette globaalset e-kaubanduse platvormi keerukate tootenimekirjadega. Kui kasutajad sirvivad, tagab React Fiber sujuva kerimiskogemuse isegi siis, kui pilte ja muid komponente laaditakse vastavalt vajadusele. Katkestamine võimaldab prioritiseerida kasutaja interaktsioone, nagu toodete ostukorvi lisamine, vältides kasutajaliidese hangumist olenemata kasutaja asukohast ja interneti kiirusest.
• Interaktiivne andmete visualiseerimine (teadusuuringud - rahvusvaheline koostöö): Teadusuuringutes on keerukad andmete visualiseerimised tavalised. React Fiber võimaldab teadlastel suhelda nende visualiseerimistega reaalajas, suumides, panoraamides ja filtreerides andmeid ilma viivituseta. Katkestamise ja jätkamise strateegia tagab, et interaktsioonid on prioritiseeritud uute andmepunktide renderdamise ees, edendades sujuvat uurimistööd.
• Reaalajas koostöövahend (globaalsed meeskonnad): Dokumentide või disainide kallal koostööd tegevate globaalsete meeskondade jaoks on reaalajas uuendused üliolulised. React Fiber võimaldab kasutajatel sujuvalt dokumente kirjutada ja redigeerida, isegi kui teised kasutajad teevad samal ajal muudatusi. Süsteem prioritiseerib kasutaja sisendit, näiteks klahvivajutusi, säilitades reageerimisvõimelise tunde kõigile osalejatele, olenemata nende võrgu latentsusajast.
• Sotsiaalmeedia rakendus (mitmekesine kasutajaskond): Sotsiaalmeedia rakendus, mis renderdab voogu piltide, videote ja tekstiga, saab sellest tohutult kasu. React Fiber võimaldab sujuvat kerimist läbi voo, prioritiseerides selle sisu renderdamist, mis on kasutajale hetkel nähtav. Kui kasutaja suhtleb postitusega, näiteks märgib selle meeldivaks või kommenteerib, katkestab React voo renderdamise ja käsitleb interaktsiooni koheselt, pakkudes sujuvat kogemust kõigile kasutajatele.

Optimeerimine katkestamiseks ja jätkamiseks

Kuigi React Fiber tegeleb katkestamise ja jätkamisega automaatselt, on mitmeid asju, mida saate oma rakenduse optimeerimiseks selle funktsiooni jaoks teha:

• Minimeerige keerukat renderdamisloogikat: Jaotage suured komponendid väiksemateks, paremini hallatavateks komponentideks. See vähendab ühe ajaühiku jooksul tehtava töö hulka, muutes Reacti jaoks ülesande katkestamise ja jätkamise lihtsamaks.
• Kasutage memoriseerimistehnikaid: Kasutage `React.memo`, `useMemo` ja `useCallback` ebavajalike uuesti renderdamiste vältimiseks. See vähendab renderdamisprotsessi ajal tehtava töö hulka.
• Optimeerige andmestruktuure: Kasutage tõhusaid andmestruktuure ja algoritme, et minimeerida andmete töötlemiseks kuluvat aega.
• Laadige komponente vastavalt vajadusele: Kasutage `React.lazy` komponentide laadimiseks ainult siis, kui neid vaja on. See vähendab esialgset laadimisaega ja parandab rakenduse üldist jõudlust.
• Kasutage veebitöölisi: Arvutusmahukate ülesannete jaoks kaaluge veebitööliste kasutamist töö üleviimiseks eraldi lõime. See takistab peamise lõime blokeerimist, parandades kasutajaliidese reageerimisvõimet.

Levinud lõksud ja kuidas neid vältida

Kuigi React Fiberi katkestamine ja jätkamine pakuvad olulisi eeliseid, võivad mõned levinud lõksud nende tõhusust takistada:

• Ebavajalikud olekuuuendused: Sagedaste olekuuuenduste käivitamine komponentides võib põhjustada liigseid uuesti renderdamisi. Veenduge, et komponendid uuenduksid ainult siis, kui see on vajalik. Kasutage ebavajalike uuenduste tuvastamiseks tööriistu nagu React Profiler.
• Keerukad komponendipuud: Sügavalt pesastatud komponendipuud võivad suurendada lepitamiseks kuluvat aega. Jõudluse parandamiseks refaktoreerige puu võimalusel lamedamateks struktuurideks.
• Pikaajalised sünkroonsed operatsioonid: Vältige renderdamise faasis pikaajaliste sünkroonsete operatsioonide, näiteks keerukate arvutuste või võrgupäringute, teostamist. See võib blokeerida peamise lõime ja nullida Fiberi eelised. Kasutage asünkroonseid operatsioone (nt `async/await`, `Promise`) ja viige sellised operatsioonid kinnitamise faasi või taustalõimedesse, kasutades veebitöölisi.
• Komponentide prioriteetide ignoreerimine: Komponendi uuendustele prioriteetide korrektne määramata jätmine võib põhjustada halva kasutajaliidese reageerimisvõime. Kasutage vähem kriitiliste uuenduste märkimiseks funktsioone nagu `useTransition`, mis võimaldab Reactil prioritiseerida kasutaja interaktsioone.

Kokkuvõte: katkestamise ja jätkamise võimsuse omaksvõtmine

React Fiberi töötsükli katkestamise ja jätkamise strateegia on võimas tööriist kõrge jõudlusega, reageerimisvõimeliste kasutajaliideste ehitamiseks. Mõistes, kuidas see mehhanism töötab, ja järgides selles artiklis toodud parimaid tavasid, saate luua rakendusi, mis pakuvad sujuvat ja kaasahaaravat kasutuskogemust isegi keerukates ja nõudlikes keskkondades.

Katkestamise ja jätkamise omaksvõtmisega annab React arendajatele võimaluse luua tõeliselt maailmatasemel rakendusi, mis suudavad hõlpsalt ja graatsiliselt käsitleda mitmekesiseid kasutaja interaktsioone ja andmete keerukust, tagades positiivse kogemuse kasutajatele üle kogu maailma.