ویژگی‌های همزمانی در React: تسلط بر رندرینگ مبتنی بر اولویت برای بهبود تجربه کاربری

ویژگی‌های همزمانی React نمایانگر یک تحول قابل توجه در نحوه مدیریت به‌روزرسانی‌ها و رندرینگ در برنامه‌های React است. یکی از تأثیرگذارترین جنبه‌های این ویژگی، رندرینگ مبتنی بر اولویت است که به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد رابط‌های کاربری واکنش‌پذیرتر و با عملکرد بالاتری ایجاد کنند. این مقاله راهنمای جامعی برای درک و پیاده‌سازی رندرینگ مبتنی بر اولویت در پروژه‌های React شما ارائه می‌دهد.

ویژگی‌های همزمانی React چه هستند؟

قبل از پرداختن به رندرینگ مبتنی بر اولویت، درک زمینه گسترده‌تر ویژگی‌های همزمانی React حیاتی است. این ویژگی‌ها که با React 16 معرفی شدند، به React امکان می‌دهند تا وظایف را به صورت همزمان انجام دهد، به این معنی که چندین به‌روزرسانی می‌توانند به صورت موازی و بدون مسدود کردن ترد اصلی پردازش شوند. این امر به یک تجربه کاربری روان‌تر و واکنش‌پذیرتر، به‌ویژه در برنامه‌های پیچیده، منجر می‌شود.

جنبه‌های کلیدی ویژگی‌های همزمانی عبارتند از:

• رندرینگ قابل وقفه: React می‌تواند وظایف رندرینگ را بر اساس اولویت متوقف، از سر بگیرد یا رها کند.
• برش زمانی (Time Slicing): وظایف طولانی به قطعات کوچک‌تر تقسیم می‌شوند، که به مرورگر اجازه می‌دهد به ورودی کاربر واکنش‌پذیر باقی بماند.
• Suspense: راهی اعلانی برای مدیریت عملیات ناهمزمان مانند واکشی داده‌ها فراهم می‌کند و از مسدود شدن UI جلوگیری می‌کند.
• رندرینگ مبتنی بر اولویت: به توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد تا به به‌روزرسانی‌های مختلف اولویت اختصاص دهند و اطمینان حاصل کنند که مهم‌ترین تغییرات ابتدا رندر می‌شوند.

درک رندرینگ مبتنی بر اولویت

رندرینگ مبتنی بر اولویت مکانیزمی است که توسط آن React ترتیب اعمال به‌روزرسانی‌ها به DOM را تعیین می‌کند. با تخصیص اولویت‌ها، می‌توانید کنترل کنید که کدام به‌روزرسانی‌ها فوری‌تر در نظر گرفته شده و باید قبل از سایرین رندر شوند. این امر به‌ویژه برای اطمینان از اینکه عناصر حیاتی UI، مانند فیلدهای ورودی کاربر یا انیمیشن‌ها، حتی زمانی که به‌روزرسانی‌های کم‌اهمیت‌تر در پس‌زمینه در حال وقوع هستند، واکنش‌پذیر باقی بمانند، مفید است.

React به صورت داخلی از یک زمان‌بند (scheduler) برای مدیریت این به‌روزرسانی‌ها استفاده می‌کند. زمان‌بند، به‌روزرسانی‌ها را به خطوط (lanes) مختلف دسته‌بندی می‌کند (آنها را مانند صف‌های اولویت در نظر بگیرید). به‌روزرسانی‌های با خطوط اولویت بالاتر قبل از آنهایی که اولویت پایین‌تری دارند پردازش می‌شوند.

چرا رندرینگ مبتنی بر اولویت مهم است؟

مزایای رندرینگ مبتنی بر اولویت متعدد است:

• بهبود واکنش‌پذیری: با اولویت‌بندی به‌روزرسانی‌های حیاتی، می‌توانید از عدم پاسخگویی UI در حین پردازش سنگین جلوگیری کنید. به عنوان مثال، تایپ کردن در یک فیلد ورودی باید همیشه واکنش‌پذیر باشد، حتی اگر برنامه به طور همزمان در حال واکشی داده باشد.
• تجربه کاربری بهبود یافته: یک UI واکنش‌پذیر و روان منجر به تجربه کاربری بهتر می‌شود. کاربران کمتر با تأخیر یا کندی مواجه می‌شوند، که باعث می‌شود برنامه عملکرد بهتری داشته باشد.
• عملکرد بهینه: با اولویت‌بندی استراتژیک به‌روزرسانی‌ها، می‌توانید رندرهای مجدد غیرضروری را به حداقل رسانده و عملکرد کلی برنامه خود را بهینه کنید.
• مدیریت روان عملیات ناهمزمان: ویژگی‌های همزمانی، به‌ویژه هنگامی که با Suspense ترکیب شوند، به شما اجازه می‌دهند تا واکشی داده‌ها و سایر عملیات ناهمزمان را بدون مسدود کردن UI مدیریت کنید.

چگونه رندرینگ مبتنی بر اولویت در React کار می‌کند

زمان‌بند React به‌روزرسانی‌ها را بر اساس سطوح اولویت مدیریت می‌کند. در حالی که React یک API مستقیم برای تنظیم صریح سطوح اولویت روی هر به‌روزرسانی جداگانه ارائه نمی‌دهد، نحوه ساختاردهی برنامه شما و استفاده از APIهای خاص به طور ضمنی بر اولویتی که React به به‌روزرسانی‌های مختلف اختصاص می‌دهد، تأثیر می‌گذارد. درک این مکانیزم‌ها کلید بهره‌برداری مؤثر از رندرینگ مبتنی بر اولویت است.

اولویت‌بندی ضمنی از طریق کنترل‌کننده‌های رویداد (Event Handlers)

به‌روزرسانی‌هایی که توسط تعاملات کاربر، مانند کلیک‌ها، فشردن کلیدها یا ارسال فرم‌ها، فعال می‌شوند، به طور کلی اولویت بالاتری نسبت به به‌روزرسانی‌های ناشی از عملیات ناهمزمان یا تایمرها دارند. این به این دلیل است که React فرض می‌کند تعاملات کاربر حساس‌تر به زمان هستند و نیاز به بازخورد فوری دارند.

مثال:

```javascript function MyComponent() { const [text, setText] = React.useState(''); const handleChange = (event) => { setText(event.target.value); }; return ( ); } ```

در این مثال، تابع `handleChange` که وضعیت `text` را به‌روزرسانی می‌کند، اولویت بالایی خواهد داشت زیرا مستقیماً توسط ورودی کاربر فعال می‌شود. React رندر این به‌روزرسانی را برای اطمینان از واکنش‌پذیر ماندن فیلد ورودی در اولویت قرار می‌دهد.

استفاده از useTransition برای به‌روزرسانی‌های با اولویت پایین‌تر

هوک useTransition ابزاری قدرتمند برای علامت‌گذاری صریح برخی به‌روزرسانی‌ها به عنوان کم‌اهمیت‌تر است. این هوک به شما اجازه می‌دهد تا از یک وضعیت به وضعیت دیگر بدون مسدود کردن UI منتقل شوید. این ویژگی به‌ویژه برای به‌روزرسانی‌هایی که باعث رندرهای مجدد بزرگ یا محاسبات پیچیده‌ای می‌شوند که برای تجربه کاربری فوریت ندارند، مفید است.

useTransition دو مقدار را برمی‌گرداند:

• isPending: یک مقدار بولی که نشان می‌دهد آیا انتقال در حال انجام است یا خیر.
• startTransition: تابعی که به‌روزرسانی وضعیتی را که می‌خواهید به تعویق بیندازید، در بر می‌گیرد.

مثال:

```javascript import React, { useState, useTransition } from 'react'; function MyComponent() { const [isPending, startTransition] = useTransition(); const [filter, setFilter] = useState(''); const [data, setData] = useState([]); const handleFilterChange = (event) => { const newFilter = event.target.value; // Defer the state update that triggers the data filtering startTransition(() => { setFilter(newFilter); }); }; // Simulate data fetching and filtering based on the 'filter' state React.useEffect(() => { // Simulate an API call setTimeout(() => { const filteredData = Array.from({ length: 1000 }, (_, i) => `Item ${i}`).filter(item => item.includes(filter)); setData(filteredData); }, 500); }, [filter]); return ( ); } ```

در این مثال، تابع `handleFilterChange` از `startTransition` برای به تعویق انداختن به‌روزرسانی وضعیت `setFilter` استفاده می‌کند. این بدان معناست که React این به‌روزرسانی را کم‌اهمیت‌تر تلقی کرده و ممکن است در صورت بروز یک به‌روزرسانی با اولویت بالاتر (مانند تعامل دیگر کاربر) آن را قطع کند. پرچم isPending به شما امکان می‌دهد تا در حین انجام انتقال، یک نشانگر بارگذاری نمایش دهید و بازخورد بصری به کاربر ارائه دهید.

بدون useTransition، تغییر فیلتر بلافاصله باعث رندر مجدد کل لیست می‌شد، که به طور بالقوه باعث عدم پاسخگویی UI، به‌ویژه با یک مجموعه داده بزرگ، می‌گردید. با استفاده از useTransition، فیلتر کردن به عنوان یک کار با اولویت پایین‌تر انجام می‌شود و به فیلد ورودی اجازه می‌دهد واکنش‌پذیر باقی بماند.

درک به‌روزرسانی‌های دسته‌ای (Batched Updates)

React به طور خودکار چندین به‌روزرسانی وضعیت را در یک رندر مجدد واحد، هر زمان که ممکن باشد، دسته‌بندی می‌کند. این یک بهینه‌سازی عملکرد است که تعداد دفعاتی که React نیاز به به‌روزرسانی DOM دارد را کاهش می‌دهد. با این حال، درک نحوه تعامل دسته‌بندی با رندرینگ مبتنی بر اولویت مهم است.

هنگامی که به‌روزرسانی‌ها دسته‌بندی می‌شوند، همه آنها با اولویت یکسان در نظر گرفته می‌شوند. این بدان معناست که اگر یکی از به‌روزرسانی‌ها اولویت بالایی داشته باشد (مثلاً توسط تعامل کاربر فعال شده باشد)، تمام به‌روزرسانی‌های دسته‌بندی شده با آن اولویت بالا رندر خواهند شد.

نقش Suspense

Suspense به شما اجازه می‌دهد تا رندر یک کامپوننت را در حالی که منتظر بارگذاری داده است، «معلق» کنید. این کار از مسدود شدن UI در حین واکشی داده جلوگیری می‌کند و به شما امکان می‌دهد تا در این مدت یک UI جایگزین (fallback) (مثلاً یک اسپینر بارگذاری) نمایش دهید.

هنگامی که با ویژگی‌های همزمانی استفاده می‌شود، Suspense به طور یکپارچه با رندرینگ مبتنی بر اولویت ادغام می‌شود. در حالی که یک کامپوننت معلق است، React می‌تواند به رندر سایر بخش‌های برنامه با اولویت بالاتر ادامه دهد. پس از بارگذاری داده‌ها، کامپوننت معلق با اولویت پایین‌تر رندر خواهد شد و اطمینان حاصل می‌شود که UI در تمام طول فرآیند واکنش‌پذیر باقی می‌ماند.

مثال: import('./DataComponent')); function MyComponent() { return ( Loading data...

}> ); } ```

در این مثال، `DataComponent` با استفاده از `React.lazy` به صورت تنبل (lazily) بارگذاری می‌شود. در حالی که کامپوننت در حال بارگذاری است، کامپوننت `Suspense` UI جایگزین (`fallback`) را نمایش می‌دهد. React می‌تواند در حین بارگذاری `DataComponent` به رندر سایر بخش‌های برنامه ادامه دهد و اطمینان حاصل کند که UI واکنش‌پذیر باقی می‌ماند.

مثال‌های عملی و موارد استفاده

بیایید چند مثال عملی از نحوه استفاده از رندرینگ مبتنی بر اولویت برای بهبود تجربه کاربری در سناریوهای مختلف را بررسی کنیم.

۱. مدیریت ورودی کاربر با مجموعه‌های داده بزرگ

تصور کنید یک مجموعه داده بزرگ دارید که باید بر اساس ورودی کاربر فیلتر شود. بدون رندرینگ مبتنی بر اولویت، تایپ کردن در فیلد ورودی می‌تواند باعث رندر مجدد کل مجموعه داده شود و باعث عدم پاسخگویی UI گردد.

با استفاده از useTransition، می‌توانید عملیات فیلتر کردن را به تعویق بیندازید و به فیلد ورودی اجازه دهید در حالی که فیلتر کردن در پس‌زمینه انجام می‌شود، واکنش‌پذیر باقی بماند. (به مثال ارائه شده در بخش 'استفاده از useTransition' مراجعه کنید).

۲. اولویت‌بندی انیمیشن‌ها

انیمیشن‌ها اغلب برای ایجاد یک تجربه کاربری روان و جذاب حیاتی هستند. با اطمینان از اینکه به‌روزرسانی‌های انیمیشن اولویت بالایی دارند، می‌توانید از قطع شدن آنها توسط به‌روزرسانی‌های کم‌اهمیت‌تر جلوگیری کنید.

در حالی که شما مستقیماً اولویت به‌روزرسانی‌های انیمیشن را کنترل نمی‌کنید، اطمینان از اینکه آنها مستقیماً توسط تعاملات کاربر (مثلاً یک رویداد کلیک که یک انیمیشن را فعال می‌کند) فعال می‌شوند، به طور ضمنی به آنها اولویت بالاتری می‌دهد.

مثال:

```javascript import React, { useState } from 'react'; function AnimatedComponent() { const [isAnimating, setIsAnimating] = useState(false); const handleClick = () => { setIsAnimating(true); setTimeout(() => { setIsAnimating(false); }, 1000); // Animation duration }; return (

Click Me

); } ```

در این مثال، تابع `handleClick` مستقیماً با تنظیم وضعیت `isAnimating` انیمیشن را فعال می‌کند. از آنجا که این به‌روزرسانی توسط تعامل کاربر فعال می‌شود، React آن را در اولویت قرار می‌دهد و اطمینان حاصل می‌کند که انیمیشن به آرامی اجرا می‌شود.

۳. واکشی داده و Suspense

هنگام واکشی داده از یک API، جلوگیری از مسدود شدن UI در حین بارگذاری داده مهم است. با استفاده از Suspense، می‌توانید در حین واکشی داده یک UI جایگزین نمایش دهید و React به طور خودکار پس از در دسترس قرار گرفتن داده، کامپوننت را رندر خواهد کرد.

(به مثال ارائه شده در بخش 'نقش Suspense' مراجعه کنید).

بهترین شیوه‌ها برای پیاده‌سازی رندرینگ مبتنی بر اولویت

برای بهره‌برداری مؤثر از رندرینگ مبتنی بر اولویت، بهترین شیوه‌های زیر را در نظر بگیرید:

• شناسایی به‌روزرسانی‌های حیاتی: برنامه خود را به دقت تحلیل کنید تا به‌روزرسانی‌هایی را که برای تجربه کاربری حیاتی‌تر هستند (مانند ورودی کاربر، انیمیشن‌ها) شناسایی کنید.
• استفاده از useTransition برای به‌روزرسانی‌های غیرحیاتی: به‌روزرسانی‌هایی را که فوراً برای تجربه کاربری حیاتی نیستند با استفاده از هوک useTransition به تعویق بیندازید.
• استفاده از Suspense برای واکشی داده: از Suspense برای مدیریت واکشی داده و جلوگیری از مسدود شدن UI در حین بارگذاری داده استفاده کنید.
• بهینه‌سازی رندر کامپوننت: با استفاده از تکنیک‌هایی مانند memoization (React.memo) و اجتناب از به‌روزرسانی‌های غیرضروری وضعیت، رندرهای مجدد غیرضروری را به حداقل برسانید.
• پروفایل کردن برنامه: از React Profiler برای شناسایی گلوگاه‌های عملکرد و مناطقی که رندرینگ مبتنی بر اولویت می‌تواند مؤثرتر باشد، استفاده کنید.

اشتباهات رایج و نحوه اجتناب از آنها

در حالی که رندرینگ مبتنی بر اولویت می‌تواند عملکرد را به طور قابل توجهی بهبود بخشد، آگاهی از برخی اشتباهات رایج مهم است:

• استفاده بیش از حد از useTransition: به تعویق انداختن بیش از حد به‌روزرسانی‌ها می‌تواند منجر به یک UI کمتر واکنش‌پذیر شود. فقط از useTransition برای به‌روزرسانی‌هایی که واقعاً غیرحیاتی هستند استفاده کنید.
• نادیده گرفتن گلوگاه‌های عملکرد: رندرینگ مبتنی بر اولویت یک راه‌حل جادویی نیست. مهم است که مشکلات عملکردی اساسی در کامپوننت‌ها و منطق واکشی داده خود را برطرف کنید.
• استفاده نادرست از Suspense: اطمینان حاصل کنید که مرزهای Suspense شما به درستی قرار گرفته‌اند و UI جایگزین شما تجربه کاربری خوبی را ارائه می‌دهد.
• غفلت از پروفایل کردن: پروفایل کردن برای شناسایی گلوگاه‌های عملکرد و تأیید اینکه استراتژی رندرینگ مبتنی بر اولویت شما مؤثر است، ضروری است.

اشکال‌زدایی مسائل مربوط به رندرینگ مبتنی بر اولویت

اشکال‌زدایی مسائل مربوط به رندرینگ مبتنی بر اولویت می‌تواند چالش‌برانگیز باشد، زیرا رفتار زمان‌بند می‌تواند پیچیده باشد. در اینجا چند نکته برای اشکال‌زدایی آورده شده است:

• استفاده از React Profiler: React Profiler می‌تواند بینش‌های ارزشمندی در مورد عملکرد برنامه شما ارائه دهد و به شما در شناسایی به‌روزرسانی‌هایی که رندر آنها بیش از حد طول می‌کشد کمک کند.
• نظارت بر وضعیت isPending: اگر از useTransition استفاده می‌کنید، وضعیت isPending را نظارت کنید تا اطمینان حاصل کنید که به‌روزرسانی‌ها طبق انتظار به تعویق می‌افتند.
• استفاده از عبارات console.log: عبارات console.log را به کامپوننت‌های خود اضافه کنید تا زمان رندر شدن آنها و داده‌هایی که دریافت می‌کنند را ردیابی کنید.
• ساده‌سازی برنامه: اگر در اشکال‌زدایی یک برنامه پیچیده مشکل دارید، سعی کنید با حذف کامپوننت‌ها و منطق غیرضروری آن را ساده کنید.

نتیجه‌گیری

ویژگی‌های همزمانی React، و به طور خاص رندرینگ مبتنی بر اولویت، ابزارهای قدرتمندی برای بهینه‌سازی عملکرد و واکنش‌پذیری برنامه‌های React شما ارائه می‌دهند. با درک نحوه کار زمان‌بند React و استفاده مؤثر از APIهایی مانند useTransition و Suspense، می‌توانید یک تجربه کاربری روان‌تر و جذاب‌تر ایجاد کنید. به یاد داشته باشید که برنامه خود را به دقت تحلیل کنید، به‌روزرسانی‌های حیاتی را شناسایی کنید و کد خود را پروفایل کنید تا از مؤثر بودن استراتژی رندرینگ مبتنی بر اولویت خود اطمینان حاصل کنید. این ویژگی‌های پیشرفته را برای ساخت برنامه‌های React با کارایی بالا که کاربران را در سراسر جهان خوشحال می‌کند، در آغوش بگیرید.

با ادامه تکامل اکوسیستم React، به‌روز ماندن با آخرین ویژگی‌ها و بهترین شیوه‌ها برای ساخت برنامه‌های وب مدرن و با عملکرد بالا حیاتی است. با تسلط بر رندرینگ مبتنی بر اولویت، شما برای مقابله با چالش‌های ساخت UIهای پیچیده و ارائه تجربیات کاربری استثنایی به خوبی مجهز خواهید بود.

منابع بیشتر برای یادگیری

• مستندات React در مورد حالت همزمانی: https://react.dev/reference/react
• React Profiler: یاد بگیرید چگونه از React Profiler برای شناسایی گلوگاه‌های عملکرد استفاده کنید.
• مقالات و پست‌های وبلاگ: مقالات و پست‌های وبلاگ در مورد ویژگی‌های همزمانی React و رندرینگ مبتنی بر اولویت را در پلتفرم‌هایی مانند Medium، Dev.to و وبلاگ رسمی React جستجو کنید.
• دوره‌های آنلاین: شرکت در دوره‌های آنلاینی که ویژگی‌های همزمانی React را به تفصیل پوشش می‌دهند، در نظر بگیرید.