Reacti Scheduleri profileerimine: ülesannete täitmise analüüs optimeeritud jõudluse saavutamiseks

Kaasaegses veebiarenduse maailmas on sujuva ja reageeriva kasutajakogemuse pakkumine esmatähtis. React on oma komponendipõhise arhitektuuri ja virtuaalse DOM-iga saanud keerukate kasutajaliideste ehitamise nurgakiviks. Kuid isegi Reacti optimeeringute puhul võivad tekkida jõudluse kitsaskohad, eriti suurtes ja keerukates rakendustes. Mõistmine, kuidas React ülesandeid ajastab ja täidab, on nende jõudlusprobleemide tuvastamiseks ja lahendamiseks ülioluline. See artikkel sukeldub Reacti Scheduleri profileerimise maailma, pakkudes põhjalikku juhendit ülesannete täitmise analüüsimiseks ja Reacti rakenduste optimeerimiseks tippjõudluse saavutamiseks.

Reacti Scheduleri mõistmine

Enne profileerimistehnikatesse süvenemist loome alusteadmised Reacti Schedulerist. Reacti Scheduler vastutab töö täitmise haldamise eest Reacti rakenduses. See seab ülesanded tähtsuse järjekorda, jagab need väiksemateks tööühikuteks ja ajastab nende täitmise viisil, mis minimeerib peamise lõime blokeerimist. See ajastamine on reageeriva kasutajaliidese säilitamiseks kriitilise tähtsusega.

React kasutab Fiber-arhitektuuri, mis võimaldab renderdamise jagada väiksemateks, katkestatavateks tööühikuteks. Neid ühikuid nimetatakse Fiberiteks ja Reacti Scheduler haldab neid Fibereid, et tagada kõrge prioriteediga ülesannete (nagu kasutaja sisend) kiire käsitlemine. Scheduler kasutab Fiberite haldamiseks prioriteedijärjekorda, mis võimaldab tal seada uuendused tähtsuse järjekorda vastavalt nende kiireloomulisusele.

Põhimõisted:

• Fiber: Tööühik, mis esindab komponendi eksemplari.
• Scheduler: Moodul, mis vastutab Fiberite prioritiseerimise ja ajastamise eest.
• WorkLoop: Funktsioon, mis itereerib läbi Fiber-puu ja teostab uuendusi.
• Priority Queue: Andmestruktuur, mida kasutatakse Fiberite haldamiseks nende prioriteedi alusel.

Profileerimise tähtsus

Profileerimine on teie rakenduse jõudlusnäitajate mõõtmise ja analüüsimise protsess. Reacti kontekstis võimaldab profileerimine mõista, kuidas Reacti Scheduler ülesandeid täidab, tuvastada kauakestvaid operatsioone ja määrata kindlaks valdkonnad, kus optimeerimisel võib olla suurim mõju. Ilma profileerimiseta lendate sisuliselt pimesi, tuginedes jõudluse parandamisel oletustele.

Kujutage ette stsenaariumi, kus teie rakenduses esineb märgatav viivitus, kui kasutaja suhtleb konkreetse komponendiga. Profileerimine võib paljastada, kas viivitus on tingitud keerulisest renderdamisoperatsioonist selles komponendis, ebatõhusast andmete hankimise protsessist või liigsetest uuesti renderdamistest, mille käivitavad olekuvärskendused. Tuvastades algpõhjuse, saate keskenduda oma optimeerimispingutustele valdkondadele, mis annavad kõige olulisema jõudluse kasvu.

Tööriistad Reacti Scheduleri profileerimiseks

Reacti rakenduste profileerimiseks ja Reacti Scheduleri ülesannete täitmise kohta ülevaate saamiseks on saadaval mitu võimsat tööriista:

1. Chrome DevTools'i vahekaart "Performance"

Chrome DevTools'i vahekaart "Performance" on mitmekülgne tööriist veebirakenduste erinevate aspektide, sealhulgas Reacti jõudluse profileerimiseks. See pakub üksikasjalikku ajajoont kõigist brauseris toimuvatest tegevustest, sealhulgas JavaScripti täitmisest, renderdamisest, värvimisest ja võrgupäringutest. Salvestades jõudlusprofiili oma Reacti rakendusega suhtlemise ajal, saate tuvastada jõudluse kitsaskohti ja analüüsida Reacti ülesannete täitmist.

Kuidas seda kasutada:

1. Avage Chrome DevTools (Ctrl+Shift+I või Cmd+Option+I).
2. Navigeerige vahekaardile "Performance".
3. Klõpsake nuppu "Record".
4. Suhelge oma Reacti rakendusega, et käivitada käitumine, mida soovite profileerida.
5. Salvestamise peatamiseks klõpsake nuppu "Stop".
6. Analüüsige loodud ajajoont jõudluse kitsaskohtade tuvastamiseks.

Vahekaart "Performance" pakub salvestatud andmete analüüsimiseks erinevaid vaateid, sealhulgas:

• Flame Chart: Visualiseerib JavaScripti funktsioonide väljakutsete pinu, võimaldades teil tuvastada funktsioone, mis tarbivad kõige rohkem aega.
• Bottom-Up: Agregeerib igas funktsioonis ja selle väljakutsetes kulutatud aja, aidates teil tuvastada kõige kulukamaid operatsioone.
• Call Tree: Kuvab väljakutsete pinu hierarhilises vormingus, pakkudes selget ülevaadet täitmise voost.

Vahekaardil "Performance" otsige Reactiga seotud kirjeid, nagu "Update" (mis tähistab komponendi värskendust) või "Commit" (mis tähistab uuendatud DOM-i lõplikku renderdamist). Need kirjed võivad anda väärtuslikku teavet komponentide renderdamisele kulutatud aja kohta.

2. React DevTools Profiler

React DevTools Profiler on spetsialiseeritud tööriist, mis on loodud spetsiaalselt Reacti rakenduste profileerimiseks. See pakub keskendunumat vaadet Reacti sisemistele toimingutele, muutes lihtsamaks jõudlusprobleemide tuvastamise, mis on seotud komponentide renderdamise, olekuvärskenduste ja prop'ide muudatustega.

Paigaldamine:

React DevTools Profiler on saadaval brauserilaiendusena Chrome'i, Firefoxi ja Edge'i jaoks. Saate selle installida vastava brauseri laienduste poest.

Kasutamine:

1. Avage oma brauseris React DevTools'i paneel.
2. Navigeerige vahekaardile "Profiler".
3. Klõpsake nuppu "Record".
4. Suhelge oma Reacti rakendusega, et käivitada käitumine, mida soovite profileerida.
5. Salvestamise peatamiseks klõpsake nuppu "Stop".

Profiler pakub salvestatud andmete analüüsimiseks kahte peamist vaadet:

• Flamegraph: Komponendipuu visuaalne esitus, kus iga riba tähistab komponenti ja selle laius tähistab selle komponendi renderdamisele kulutatud aega.
• Ranked: Komponentide loend, mis on järjestatud nende renderdamiseks kulunud aja järgi, võimaldades teil kiiresti tuvastada kõige kulukamad komponendid.

React DevTools Profiler pakub ka funktsioone:

• Uuenduste esiletõstmine: Uuesti renderdatavate komponentide visuaalne esiletõstmine, mis aitab tuvastada tarbetuid uuesti renderdamisi.
• Komponentide prop'ide ja oleku kontrollimine: Komponentide prop'ide ja oleku uurimine, et mõista, miks need uuesti renderdatakse.
• Komponentide filtreerimine: Keskendumine konkreetsetele komponentidele või komponendipuu osadele.

3. React.Profiler komponent

React.Profiler komponent on sisseehitatud Reacti API, mis võimaldab teil mõõta oma rakenduse konkreetsete osade renderdamise jõudlust. See pakub programmilist viisi profileerimisandmete kogumiseks ilma välistele tööriistadele tuginemata.

Kasutamine:

Mähkige komponendid, mida soovite profileerida, React.Profiler komponendi sisse. Andke profiili tuvastamiseks id prop ja onRender prop, mis on tagasikutsefunktsioon, mida kutsutakse pärast iga renderdamist.

import React from 'react';

function MyComponent() {
  return (
    
      {/* Component content */}
    
  );
}

function onRenderCallback(
  id: string,
  phase: 'mount' | 'update',
  actualDuration: number,
  baseDuration: number,
  startTime: number,
  commitTime: number,
  interactions: Set
) {
  console.log(`Component ${id} rendered`);
  console.log(`Phase: ${phase}`);
  console.log(`Actual duration: ${actualDuration}ms`);
  console.log(`Base duration: ${baseDuration}ms`);
}

onRender tagasikutsefunktsioon saab mitu argumenti, mis annavad teavet renderdamisprotsessi kohta:

• id: React.Profiler komponendi id prop.
• phase: Näitab, kas komponent oli just paigaldatud (mount) või uuendatud (update).
• actualDuration: Aeg, mis kulus komponendi renderdamiseks selles uuenduses.
• baseDuration: Hinnanguline aeg komponendipuu renderdamiseks ilma memoiseerimiseta.
• startTime: Millal React alustas selle uuenduse renderdamist.
• commitTime: Millal React kinnitas selle uuenduse.
• interactions: "Interaktsioonide" hulk (Set), mida jälgiti, kui see uuendus ajastati.

Saate neid andmeid kasutada oma komponentide renderdamise jõudluse jälgimiseks ja optimeerimist vajavate valdkondade tuvastamiseks.

Profileerimisandmete analüüsimine

Kui olete ülalmainitud tööriistade abil profileerimisandmed salvestanud, on järgmine samm andmete analüüsimine ja jõudluse kitsaskohtade tuvastamine. Siin on mõned peamised valdkonnad, millele keskenduda:

1. Aeglaselt renderdatavate komponentide tuvastamine

React DevTools Profileri vaated Flamegraph ja Ranked on eriti kasulikud komponentide tuvastamiseks, mille renderdamine võtab kaua aega. Otsige komponente, millel on Flamegraphis laiad ribad või mis ilmuvad Rankedi loendi ülaosas. Need komponendid on tõenäoliselt optimeerimiskandidaadid.

Chrome DevTools'i vahekaardil "Performance" otsige "Update" kirjeid, mis tarbivad märkimisväärselt aega. Need kirjed tähistavad komponendi värskendusi ja nendes kirjete sees veedetud aeg näitab vastavate komponentide renderdamise kulu.

2. Tarbetute uuesti renderdamiste tuvastamine

Tarbetud uuesti renderdamised võivad jõudlust märkimisväärselt mõjutada, eriti keerukates rakendustes. React DevTools Profiler aitab teil tuvastada komponente, mis renderdatakse uuesti isegi siis, kui nende prop'id või olek pole muutunud.

Lülitage React DevTools'i seadetes sisse valik "Highlight updates when components render". See tõstab visuaalselt esile komponendid, mis uuesti renderdatakse, muutes tarbetute uuesti renderdamiste märkamise lihtsaks. Uurige põhjuseid, miks need komponendid uuesti renderdatakse, ja rakendage tehnikaid nende vältimiseks, näiteks kasutades React.memo või useMemo.

3. Kulukate arvutuste uurimine

Teie komponentides olevad kauakestvad arvutused võivad blokeerida peamise lõime ja põhjustada jõudlusprobleeme. Chrome DevTools'i vahekaart "Performance" on väärtuslik tööriist nende arvutuste tuvastamiseks.

Otsige JavaScripti funktsioone, mis tarbivad märkimisväärselt aega Flame Chart või Bottom-Up vaates. Need funktsioonid võivad sooritada keerulisi arvutusi, andmete teisendusi või muid kulukaid operatsioone. Kaaluge nende funktsioonide optimeerimist, kasutades memoiseerimist, vahemällu salvestamist või tõhusamaid algoritme.

4. Võrgupäringute analüüsimine

Võrgupäringud võivad samuti kaasa aidata jõudluse kitsaskohtadele, eriti kui need on aeglased või sagedased. Chrome DevTools'i vahekaart "Network" annab ülevaate teie rakenduse võrgutegevusest.

Otsige päringuid, mille täitmine võtab kaua aega või mida tehakse korduvalt. Kaaluge nende päringute optimeerimist, kasutades vahemällu salvestamist, lehekülgede kaupa laadimist (pagination) või tõhusamaid andmete hankimise strateegiaid.

5. Scheduleri interaktsioonide mõistmine

Sügavama arusaama saamine sellest, kuidas Reacti Scheduler ülesandeid prioritiseerib ja täidab, võib olla jõudluse optimeerimisel hindamatu väärtusega. Kuigi Chrome DevTools'i vahekaart "Performance" ja React DevTools Profiler pakuvad mõningast nähtavust Scheduleri toimingutesse, nõuab salvestatud andmete analüüsimine Reacti sisemiste mehhanismide nüansirohkemat mõistmist.

Keskenduge komponentide ja Scheduleri vahelistele interaktsioonidele. Kui teatud komponendid käivitavad pidevalt kõrge prioriteediga uuendusi, analüüsige, miks need uuendused on vajalikud ja kas neid saab edasi lükata või optimeerida. Pöörake tähelepanu sellele, kuidas Scheduler põimib erinevat tüüpi ülesandeid, nagu renderdamine, paigutus ja värvimine. Kui Scheduler vahetab pidevalt ülesannete vahel, võib see viidata sellele, et rakendus kogeb "thrashingut", mis võib viia jõudluse halvenemiseni.

Optimeerimistehnikad

Kui olete profileerimise abil jõudluse kitsaskohad tuvastanud, on järgmine samm rakenduse jõudluse parandamiseks optimeerimistehnikate rakendamine. Siin on mõned levinumad optimeerimisstrateegiad:

1. Memoiseerimine

Memoiseerimine on tehnika kulukate funktsioonikutsete tulemuste vahemällu salvestamiseks ja vahemällu salvestatud tulemuse tagastamiseks, kui samad sisendid uuesti esinevad. Reactis saate kasutada React.memo funktsionaalsete komponentide memoiseerimiseks ja useMemo hooki arvutuste tulemuste memoiseerimiseks.

import React, { useMemo } from 'react';

const MyComponent = React.memo(function MyComponent(props) {
  // ... component logic
});

function MyComponentWithMemoizedValue() {
  const expensiveValue = useMemo(() => {
    // ... expensive computation
    return result;
  }, [dependencies]);

  return (
    

      {expensiveValue}
    
  );
}

2. Virtualiseerimine

Virtualiseerimine on tehnika suurte loendite või tabelite tõhusaks renderdamiseks, renderdades ainult nähtavaid elemente. Teegid nagu react-window ja react-virtualized pakuvad komponente loendite ja tabelite virtualiseerimiseks Reacti rakendustes.

3. Koodi tükeldamine (Code Splitting)

Koodi tükeldamine on tehnika rakenduse jagamiseks väiksemateks osadeks ja nende laadimiseks vastavalt vajadusele. See võib vähendada teie rakenduse esialgset laadimisaega ja parandada selle üldist jõudlust. React toetab koodi tükeldamist dünaamiliste importide ning React.lazy ja Suspense komponentide abil.

import React, { Suspense } from 'react';

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

function App() {
  return (
    Loading...