واکنش زمان‌بندی بازدهی مشارکتی: بهینه‌سازی پاسخ‌دهی ورودی کاربر

در قلمرو توسعه برنامه‌های کاربردی وب، تجربه کاربری از اهمیت بالایی برخوردار است. یک رابط کاربری (UI) پاسخگو و روان برای حفظ تعامل و رضایت کاربران ضروری است. React، یک کتابخانه جاوا اسکریپت پرکاربرد برای ساخت رابط‌های کاربری، ابزارهای قدرتمندی را برای افزایش پاسخ‌دهی ارائه می‌دهد، به ویژه از طریق زمان‌بند (Scheduler) و مفهوم بازدهی مشارکتی. این پست وبلاگ به بررسی این ویژگی‌ها می‌پردازد و نحوه استفاده از آن‌ها برای بهینه‌سازی پاسخ‌دهی ورودی کاربر در برنامه‌های پیچیده React را بررسی می‌کند.

درک زمان‌بند React

زمان‌بند React یک مکانیزم پیچیده است که مسئول اولویت‌بندی و زمان‌بندی به‌روزرسانی‌های رابط کاربری است. این یک بخش اساسی از معماری داخلی React است که در پشت صحنه کار می‌کند تا اطمینان حاصل شود که مهم‌ترین وظایف ابتدا اجرا می‌شوند و منجر به یک تجربه کاربری روان‌تر و پاسخگوتر می‌شوند. قبل از زمان‌بند، React از یک فرآیند رندرینگ همزمان استفاده می‌کرد. این بدان معنا بود که پس از شروع یک به‌روزرسانی، تا پایان اجرا می‌شود و به طور بالقوه رشته اصلی را مسدود می‌کند و رابط کاربری را غیرپاسخگو می‌کند. زمان‌بند که با معماری فیبر معرفی شد، به React اجازه می‌دهد تا رندرینگ را به واحدهای کوچک‌تر و ناهمزمان کار تقسیم کند.

مفاهیم کلیدی زمان‌بند React

• وظایف: زمان‌بند بر روی وظایف عمل می‌کند، که نشان‌دهنده واحدهای کاری هستند که برای به‌روزرسانی رابط کاربری باید انجام شوند. این وظایف می‌توانند شامل رندرینگ کامپوننت‌ها، به‌روزرسانی DOM و اجرای افکت‌ها باشند.
• اولویت‌بندی: همه وظایف برابر ایجاد نمی‌شوند. زمان‌بند بر اساس اهمیت درک شده آن‌ها برای کاربر، به وظایف اولویت می‌دهد. برای مثال، تعاملات کاربر (مانند تایپ کردن در یک فیلد ورودی) معمولاً اولویت بالاتری نسبت به به‌روزرسانی‌های کم اهمیت‌تر (مانند واکشی داده‌های پس‌زمینه) دریافت می‌کنند.
• چندوظیفگی مشارکتی: زمان‌بند به جای مسدود کردن رشته اصلی تا زمانی که یک وظیفه کامل شود، از یک رویکرد چندوظیفگی مشارکتی استفاده می‌کند. این بدان معناست که React می‌تواند یک کار را در وسط اجرا متوقف کند تا به سایر وظایف با اولویت بالاتر (مانند رسیدگی به ورودی کاربر) اجازه اجرا دهد.
• معماری فیبر: زمان‌بند به طور محکم با معماری فیبر React ادغام شده است، که رابط کاربری را به عنوان یک درخت از گره‌های فیبر نشان می‌دهد. هر گره فیبر نشان‌دهنده یک واحد کار است و می‌تواند به طور جداگانه متوقف، از سر گرفته و اولویت‌بندی شود.

بازدهی مشارکتی: بازگرداندن کنترل به مرورگر

بازدهی مشارکتی اصل اصلی است که زمان‌بند React را قادر می‌سازد تا پاسخ‌دهی ورودی کاربر را اولویت‌بندی کند. این شامل یک کامپوننت است که به طور داوطلبانه کنترل رشته اصلی را به مرورگر باز می‌گرداند و به آن اجازه می‌دهد تا سایر وظایف مهم مانند رویدادهای ورودی کاربر یا بازسازی مرورگر را انجام دهد. این از مسدود شدن رشته اصلی توسط به‌روزرسانی‌های طولانی مدت و کند شدن رابط کاربری جلوگیری می‌کند.

نحوه کارکرد بازدهی مشارکتی

1. قطع وظیفه: هنگامی که React در حال انجام یک وظیفه طولانی مدت است، می‌تواند به طور دوره‌ای بررسی کند که آیا وظایف با اولویت بالاتری در انتظار اجرا هستند یا خیر.
2. واگذاری کنترل: اگر یک وظیفه با اولویت بالاتر پیدا شود، React به طور موقت وظیفه فعلی را متوقف می‌کند و کنترل را به مرورگر باز می‌گرداند. این به مرورگر اجازه می‌دهد تا وظیفه با اولویت بالاتر، مانند پاسخ دادن به ورودی کاربر را انجام دهد.
3. از سرگیری وظیفه: پس از اتمام وظیفه با اولویت بالاتر، React می‌تواند وظیفه متوقف شده را از جایی که متوقف شده بود، از سر بگیرد.

این رویکرد مشارکتی تضمین می‌کند که رابط کاربری حتی زمانی که به‌روزرسانی‌های پیچیده در پس‌زمینه در حال انجام هستند، پاسخگو باقی می‌ماند. این مانند داشتن یک همکار مودب و ملاحظه‌گر است که همیشه اطمینان حاصل می‌کند که قبل از ادامه کار خود، درخواست‌های فوری را در اولویت قرار می‌دهد.

بهینه‌سازی پاسخ‌دهی ورودی کاربر با زمان‌بند React

اکنون، بیایید تکنیک‌های عملی برای استفاده از زمان‌بند React را برای بهینه‌سازی پاسخ‌دهی ورودی کاربر در برنامه‌های خود بررسی کنیم.

1. درک اولویت‌بندی وظایف

زمان‌بند React به طور خودکار بر اساس نوع آن‌ها به وظایف اولویت می‌دهد. با این حال، شما می‌توانید برای بهینه‌سازی بیشتر پاسخ‌دهی، بر این اولویت‌بندی تأثیر بگذارید. React چندین API را برای این منظور ارائه می‌دهد:

• useTransition Hook: هوک useTransition به شما امکان می‌دهد تا به‌روزرسانی‌های خاص حالت را به عنوان کم اهمیت‌تر علامت‌گذاری کنید. به‌روزرسانی‌های درون یک انتقال اولویت کمتری دارند و به تعاملات کاربر اجازه می‌دهند تا تقدم داشته باشند.
• startTransition API: مشابه useTransition، API startTransition به شما امکان می‌دهد تا به‌روزرسانی‌های حالت را بپیچید و آن‌ها را به عنوان کم اهمیت‌تر علامت‌گذاری کنید. این به ویژه برای به‌روزرسانی‌هایی مفید است که مستقیماً توسط تعاملات کاربر ایجاد نمی‌شوند.

مثال: استفاده از useTransition برای ورودی جستجو

یک ورودی جستجو را در نظر بگیرید که یک واکشی داده بزرگ را فعال می‌کند و نتایج جستجو را دوباره رندر می‌کند. بدون اولویت‌بندی، تایپ کردن در فیلد ورودی می‌تواند کند به نظر برسد زیرا فرآیند رندرینگ مجدد رشته اصلی را مسدود می‌کند. ما می‌توانیم از useTransition برای کاهش این مشکل استفاده کنیم:

            import React, { useState, useTransition } from 'react';

function SearchInput() {
  const [query, setQuery] = useState('');
  const [results, setResults] = useState([]);
  const [isPending, startTransition] = useTransition();

  const handleChange = (event) => {
    const newQuery = event.target.value;
    setQuery(newQuery);

    startTransition(() => {
      // Simulate fetching search results
      setTimeout(() => {
        const fakeResults = Array.from({ length: 100 }, (_, i) => `Result ${i} for ${newQuery}`);
        setResults(fakeResults);
      }, 500);
    });
  };

  return (
    <div>
      <input type="text" value={query} onChange={handleChange} />
      {isPending ? <p>Searching...</p> : null}
      <ul>
        {results.map((result, index) => (
          <li key={index}>{result}</li>
        ))}
      </ul>
    </div>
  );
}

export default SearchInput;

            

              
                Copy
              
            
          

در این مثال، API startTransition تابع setTimeout را می‌پیچد، که واکشی و پردازش نتایج جستجو را شبیه‌سازی می‌کند. این به React می‌گوید که این به‌روزرسانی نسبت به ورودی کاربر کم اهمیت‌تر است و اطمینان حاصل می‌کند که فیلد ورودی حتی در حین واکشی و رندر شدن نتایج جستجو پاسخگو باقی می‌ماند. مقدار `isPending` از `useTransition` به نشان دادن یک نشانگر بارگذاری در طول انتقال کمک می‌کند و بازخورد بصری را به کاربر ارائه می‌دهد.

2. رفع پرش و محدود کردن ورودی کاربر

اغلب، ورودی سریع کاربر می‌تواند باعث ایجاد سیل از به‌روزرسانی‌ها شود، زمان‌بند React را تحت تأثیر قرار دهد و منجر به مشکلات عملکرد شود. رفع پرش و محدود کردن تکنیک‌هایی هستند که برای محدود کردن سرعتی که این به‌روزرسانی‌ها در آن پردازش می‌شوند، استفاده می‌شوند.

• رفع پرش: رفع پرش اجرای یک تابع را تا پس از گذشت مقدار مشخصی از زمان از آخرین باری که تابع فراخوانی شده است، به تأخیر می‌اندازد. این برای سناریوهایی مفید است که فقط می‌خواهید پس از اینکه کاربر برای یک دوره معین تایپ کردن را متوقف کرد، یک عمل را انجام دهید.
• محدود کردن: محدود کردن سرعتی را که یک تابع می‌تواند در آن اجرا شود، محدود می‌کند. این برای سناریوهایی مفید است که می‌خواهید اطمینان حاصل کنید که یک تابع بیشتر از تعداد مشخصی در ثانیه اجرا نمی‌شود.

مثال: رفع پرش ورودی جستجو

            import React, { useState, useCallback, useRef } from 'react';

function DebouncedSearchInput() {
  const [query, setQuery] = useState('');
  const [results, setResults] = useState([]);
  const timeoutRef = useRef(null);

  const handleChange = (event) => {
    const newQuery = event.target.value;
    setQuery(newQuery);

    if (timeoutRef.current) {
      clearTimeout(timeoutRef.current);
    }

    timeoutRef.current = setTimeout(() => {
      // Simulate fetching search results
      const fakeResults = Array.from({ length: 100 }, (_, i) => `Result ${i} for ${newQuery}`);
      setResults(fakeResults);
    }, 300);
  };

  return (
    <div>
      <input type="text" value={query} onChange={handleChange} />
      <ul>
        {results.map((result, index) => (
          <li key={index}>{result}</li>
        ))}
      </ul>
    </div>
  );
}

export default DebouncedSearchInput;

            

              
                Copy
              
            
          

در این مثال، ما از setTimeout و clearTimeout برای رفع پرش ورودی جستجو استفاده می‌کنیم. تابع handleChange فقط 300 میلی ثانیه پس از اینکه کاربر تایپ کردن را متوقف کرد اجرا می‌شود و تعداد دفعاتی که نتایج جستجو واکشی و رندر می‌شوند را کاهش می‌دهد.

3. مجازی‌سازی برای لیست‌های بزرگ

رندر کردن لیست‌های بزرگ داده می‌تواند یک گلوگاه عملکرد قابل توجه باشد، به خصوص هنگام برخورد با هزاران یا حتی میلیون‌ها مورد. مجازی‌سازی (همچنین به عنوان پنجره‌بندی شناخته می‌شود) تکنیکی است که فقط قسمت قابل مشاهده لیست را رندر می‌کند و به طور قابل توجهی تعداد گره‌های DOM که باید به‌روزرسانی شوند را کاهش می‌دهد. این می‌تواند به طور چشمگیری پاسخ‌دهی رابط کاربری را بهبود بخشد، به خصوص هنگام پیمایش در لیست‌های بزرگ.

کتابخانه‌هایی مانند react-window و react-virtualized کامپوننت‌های مجازی‌سازی قدرتمند و کارآمدی را ارائه می‌دهند که می‌توانند به راحتی در برنامه‌های React شما ادغام شوند.

مثال: استفاده از react-window برای یک لیست بزرگ

            import React from 'react';
import { FixedSizeList } from 'react-window';

const Row = ({ index, style }) => (
  <div style={style}>
    Row {index}
  </div>
);

function VirtualizedList() {
  return (
    <FixedSizeList
      height={400}
      width={300}
      itemSize={30}
      itemCount={1000}
    >
      {Row}
    </FixedSizeList>
  );
}

export default VirtualizedList;

            

              
                Copy
              
            
          

در این مثال، از کامپوننت FixedSizeList از react-window برای رندر کردن یک لیست 1000 موردی استفاده شده است. با این حال، فقط مواردی که در حال حاضر در ارتفاع و عرض مشخص شده قابل مشاهده هستند، در واقع رندر می‌شوند و به طور قابل توجهی عملکرد را بهبود می‌بخشند.

4. تقسیم کد و بارگذاری تنبل

بسته‌های بزرگ جاوا اسکریپت می‌توانند زمان زیادی را برای دانلود و تجزیه صرف کنند، رندر اولیه برنامه شما را به تأخیر می‌اندازند و بر تجربه کاربری تأثیر می‌گذارند. تقسیم کد و بارگذاری تنبل تکنیک‌هایی هستند که برای تقسیم برنامه شما به تکه‌های کوچک‌تر که می‌توانند در صورت تقاضا بارگیری شوند، استفاده می‌شوند. این می‌تواند به طور قابل توجهی زمان بارگذاری اولیه را کاهش دهد و عملکرد درک شده برنامه شما را بهبود بخشد.

React پشتیبانی داخلی از تقسیم کد را با استفاده از تابع React.lazy و کامپوننت Suspense ارائه می‌دهد.

مثال: بارگذاری تنبل یک کامپوننت

            import React, { Suspense } from 'react';

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

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

export default App;

            

              
                Copy
              
            
          

در این مثال، MyComponent با استفاده از React.lazy به صورت تنبل بارگذاری می‌شود. کامپوننت فقط زمانی بارگذاری می‌شود که واقعاً مورد نیاز باشد و زمان بارگذاری اولیه برنامه را کاهش می‌دهد. کامپوننت Suspense یک رابط کاربری جایگزین را ارائه می‌دهد که در حین بارگیری کامپوننت نمایش داده می‌شود.

5. بهینه‌سازی رسیدگی کننده‌های رویداد

رسیدگی کننده‌های رویداد ناکارآمد نیز می‌توانند در پاسخ‌دهی ضعیف ورودی کاربر سهیم باشند. از انجام عملیات پرهزینه به طور مستقیم در رسیدگی کننده‌های رویداد خودداری کنید. در عوض، این عملیات را به وظایف پس‌زمینه محول کنید یا از تکنیک‌هایی مانند رفع پرش و محدود کردن برای محدود کردن فراوانی اجرا استفاده کنید.

6. یادداشت‌سازی و کامپوننت‌های خالص

React مکانیسم‌هایی را برای بهینه‌سازی رندر مجدد ارائه می‌دهد، مانند React.memo برای کامپوننت‌های تابعی و PureComponent برای کامپوننت‌های کلاس. این تکنیک‌ها از رندر مجدد غیرضروری کامپوننت‌ها زمانی که props آن‌ها تغییر نکرده است، جلوگیری می‌کنند و مقدار کاری که زمان‌بند React باید انجام دهد را کاهش می‌دهند.

مثال: استفاده از React.memo

            import React from 'react';

const MyComponent = React.memo(function MyComponent(props) {
  // Render based on props
  return <div>{props.value}</div>;
});

export default MyComponent;

            

              
                Copy
              
            
          

در این مثال، از React.memo برای یادداشت‌سازی MyComponent استفاده شده است. کامپوننت فقط در صورتی رندر مجدد می‌شود که props آن تغییر کرده باشد.

مثال‌های دنیای واقعی و ملاحظات جهانی

اصول بازدهی مشارکتی و بهینه‌سازی زمان‌بندی در طیف گسترده‌ای از برنامه‌ها، از فرم‌های ساده گرفته تا داشبوردهای تعاملی پیچیده، قابل استفاده هستند. بیایید چند مثال را در نظر بگیریم:

• وب‌سایت‌های تجارت الکترونیک: بهینه‌سازی پاسخ‌دهی ورودی جستجو برای وب‌سایت‌های تجارت الکترونیک بسیار مهم است. کاربران انتظار دارند با تایپ کردن بازخورد فوری دریافت کنند و یک ورودی جستجوی کند می‌تواند منجر به ناامیدی و جستجوهای رها شده شود.
• داشبوردهای تجسم داده: داشبوردهای تجسم داده اغلب شامل رندر کردن مجموعه‌های داده بزرگ و انجام محاسبات پیچیده هستند. بازدهی مشارکتی می‌تواند به اطمینان از پاسخگو ماندن رابط کاربری حتی در حین انجام این محاسبات کمک کند.
• ابزارهای ویرایش مشارکتی: ابزارهای ویرایش مشارکتی نیاز به به‌روزرسانی‌های بلادرنگ و همگام‌سازی بین چندین کاربر دارند. بهینه‌سازی پاسخ‌دهی این ابزارها برای ارائه یک تجربه یکپارچه و مشارکتی ضروری است.

هنگام ساخت برنامه‌ها برای یک مخاطب جهانی، مهم است که عواملی مانند تأخیر شبکه و قابلیت‌های دستگاه را در نظر بگیرید. کاربران در نقاط مختلف جهان ممکن است شرایط شبکه متفاوتی را تجربه کنند و مهم است که برنامه خود را طوری بهینه کنید که حتی در شرایط نامطلوب نیز عملکرد خوبی داشته باشد. تکنیک‌هایی مانند تقسیم کد و بارگذاری تنبل می‌توانند به ویژه برای کاربرانی که اتصالات اینترنتی کندی دارند، مفید باشند. علاوه بر این، استفاده از یک شبکه تحویل محتوا (CDN) را برای ارائه دارایی‌های برنامه خود از سرورهای واقع در نزدیکی کاربران خود در نظر بگیرید.

نتیجه‌گیری

زمان‌بند React و مفهوم بازدهی مشارکتی ابزارهای قدرتمندی برای بهینه‌سازی پاسخ‌دهی ورودی کاربر در برنامه‌های پیچیده React هستند. با درک نحوه کار این ویژگی‌ها و استفاده از تکنیک‌های شرح داده شده در این پست وبلاگ، می‌توانید رابط‌های کاربری ایجاد کنید که هم پرفورمنس باشند و هم جذاب، و یک تجربه کاربری عالی ارائه دهید. به یاد داشته باشید که تعاملات کاربر را اولویت‌بندی کنید، عملکرد رندرینگ را بهینه کنید و هنگام ساخت برنامه‌های خود، نیازهای یک مخاطب جهانی را در نظر بگیرید. به طور مداوم عملکرد برنامه خود را نظارت و پروفایل کنید تا گلوگاه‌ها را شناسایی کرده و بر اساس آن بهینه کنید. با سرمایه‌گذاری در بهینه‌سازی عملکرد، می‌توانید اطمینان حاصل کنید که برنامه‌های React شما یک تجربه لذت‌بخش و پاسخگو را برای همه کاربران، صرف نظر از مکان یا دستگاه آن‌ها، ارائه می‌دهند.