گذار‌های همزمان ری‌اکت: دستیابی به پیاده‌سازی روان تغییرات حالت

ری‌اکت ۱۸ مفهوم رندرینگ همزمان (Concurrent Rendering) را معرفی کرد و ویژگی‌های قدرتمندی مانند گذارها (Transitions) را ارائه داد که با بهبود پاسخگویی رابط کاربری، تجربه کاربری را به طور قابل توجهی ارتقا می‌دهند. این پست وبلاگ به طور عمیق به بررسی گذار‌های همزمان ری‌اکت می‌پردازد و هدف، پیاده‌سازی و مزایای آن را با مثال‌های عملی تشریح می‌کند.

درک رندرینگ همزمان ری‌اکت

قبل از پرداختن به گذارها، درک مفهوم رندرینگ همزمان بسیار مهم است. ری‌اکت به طور سنتی به صورت همگام (synchronously) عمل می‌کرد، به این معنی که وقتی یک به‌روزرسانی شروع به رندر شدن می‌کرد، نمی‌توانست متوقف شود. این موضوع می‌توانست به یک رابط کاربری کند و پر از لگ منجر شود، به خصوص هنگام کار با کامپوننت‌های پیچیده و محاسبات سنگین.

از سوی دیگر، رندرینگ همزمان به ری‌اکت اجازه می‌دهد تا به‌روزرسانی‌های رندر را قطع، متوقف، از سر بگیرد یا حتی رها کند. این امر امکان اولویت‌بندی به‌روزرسانی‌ها را فراهم می‌کند و تضمین می‌کند که مهم‌ترین آن‌ها ابتدا پردازش شوند، که نتیجه آن یک رابط کاربری روان‌تر و پاسخگوتر است. این یکی از جنبه‌های کلیدی ری‌اکت ۱۸ و نسخه‌های بعدی آن است.

معرفی گذار‌های ری‌اکت

گذار‌های ری‌اکت مکانیزمی برای علامت‌گذاری به‌روزرسانی‌های حالت به عنوان موارد غیرضروری هستند. وقتی یک به‌روزرسانی حالت را درون یک گذار قرار می‌دهید، ری‌اکت آن را با اولویت پایین در نظر می‌گیرد و به سایر به‌روزرسانی‌های حیاتی‌تر اجازه می‌دهد تا پیشی بگیرند. این ویژگی به ویژه برای اقداماتی مانند موارد زیر مفید است:

• فیلتر کردن یک لیست بزرگ: به تعویق انداختن فرآیند فیلتر برای جلوگیری از مسدود شدن ترد اصلی و حفظ پاسخگویی رابط کاربری.
• پیمایش بین مسیرها (routes): جلوگیری از فریز شدن صفحه هنگام بارگذاری محتوای جدید.
• به‌روزرسانی یک ورودی جستجو: به تأخیر انداختن جزئی به‌روزرسانی نتایج جستجو برای جلوگیری از رندرهای مجدد بیش از حد با هر ضربه کلید.
• تغییر تم: اجازه دادن به انیمیشن تغییر تم برای گذار روان بدون مسدود کردن رابط کاربری.

گذار‌های ری‌اکت چگونه کار می‌کنند

گذارها با بهره‌گیری از قابلیت‌های رندرینگ همزمان ری‌اکت کار می‌کنند. وقتی یک به‌روزرسانی حالت در یک گذار قرار می‌گیرد، ری‌اکت آن را با اولویت پایین‌تر زمان‌بندی می‌کند. اگر یک به‌روزرسانی فوری‌تر (مانند تعامل مستقیم کاربر مثل کلیک یا فشردن کلید) رخ دهد، ری‌اکت گذار را متوقف کرده و ابتدا به‌روزرسانی فوری را پردازش می‌کند. پس از اتمام به‌روزرسانی فوری، ری‌اکت گذار را از سر می‌گیرد. اگر کاربر در حین گذار تعامل دیگری را آغاز کند، ری‌اکت ممکن است گذار را از ابتدا مجدداً شروع کند.

پیاده‌سازی گذار‌های ری‌اکت

ری‌اکت هوک useTransition و تابع startTransition را برای پیاده‌سازی گذارها فراهم می‌کند. بیایید هر کدام را بررسی کنیم.

استفاده از هوک useTransition

هوک useTransition یک آرایه حاوی دو عنصر را برمی‌گرداند:

1. isPending: یک مقدار بولین که نشان می‌دهد آیا یک گذار در حال حاضر در انتظار است یا خیر. این برای نمایش نشانگرهای بارگذاری یا غیرفعال کردن عناصر تعاملی مفید است.
2. startTransition: تابعی که می‌توانید برای قرار دادن به‌روزرسانی‌های حالتی که باید به عنوان غیرضروری در نظر گرفته شوند، استفاده کنید.

در اینجا یک مثال ساده آورده شده است:

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

function MyComponent() {
  const [isPending, startTransition] = useTransition();
  const [filterText, setFilterText] = useState('');
  const [items, setItems] = useState(['Item 1', 'Item 2', 'Item 3', /* ... a large list */]);

  const filteredItems = items.filter(item =>
    item.toLowerCase().includes(filterText.toLowerCase())
  );

  const handleChange = (e) => {
    const text = e.target.value;
    startTransition(() => {
      setFilterText(text);
    });
  };

  return (
    <div>
      <input type="text" value={filterText} onChange={handleChange} />
      {isPending ? <p>Filtering...</p> : null}
      <ul>
        {filteredItems.map(item => (<li key={item}>{item}</li>))}
      </ul>
    </div>
  );
}

export default MyComponent;

            

              
                Copy
              
            
          

در این مثال، تابع setFilterText درون startTransition قرار گرفته است. این به ری‌اکت می‌گوید که به‌روزرسانی حالت filterText فوری نیست. اگر کاربر به سرعت تایپ کند، ری‌اکت به‌روزرسانی خود فیلد ورودی (به‌روزرسانی فوری) را در اولویت قرار می‌دهد و فرآیند فیلتر کردن (گذار) را به تعویق می‌اندازد. حالت isPending برای نمایش پیام "در حال فیلتر کردن..." در حین انجام گذار استفاده می‌شود.

استفاده مستقیم از تابع startTransition

اگر نیازی به پیگیری وضعیت در حال انتظار گذار ندارید، می‌توانید از تابع startTransition مستقیماً از شیء React استفاده کنید. این زمانی مفید است که نیازی به نمایش نشانگر بارگذاری یا غیرفعال کردن عناصر تعاملی در طول گذار ندارید.

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

function MyComponent() {
  const [theme, setTheme] = useState('light');

  const toggleTheme = () => {
    startTransition(() => {
      setTheme(theme === 'light' ? 'dark' : 'light');
    });
  };

  return (
    <div className={theme}>
      <button onClick={toggleTheme}>Toggle Theme</button>
      <p>Current theme: {theme}</p>
    </div>
  );
}

export default MyComponent;

            

              
                Copy
              
            
          

در این مثال، تابع setTheme درون startTransition قرار گرفته است. این امر یک گذار روان تم را تضمین می‌کند، حتی اگر به‌روزرسانی تم شامل محاسبات سنگین یا به‌روزرسانی‌های رندر باشد. این یک سناریوی ساده شده است و مزیت `startTransition` با یک تم پیچیده که شامل کامپوننت‌ها و استایل‌های زیادی است، بیشتر آشکار می‌شود.

مثال‌های عملی و موارد استفاده

بیایید مثال‌های عملی‌تری از نحوه استفاده از گذارها برای بهبود تجربه کاربری در برنامه‌های ری‌اکت را بررسی کنیم.

۱. بهینه‌سازی پیشنهادات تکمیل خودکار (Autocomplete)

هنگام پیاده‌سازی قابلیت تکمیل خودکار، معمولاً با تایپ کاربر، پیشنهادات از یک API دریافت می‌شوند. بدون گذارها، هر ضربه کلید می‌تواند یک رندر مجدد را فعال کند و به طور بالقوه باعث مشکلات عملکردی شود. گذارها می‌توانند با به تعویق انداختن به‌روزرسانی لیست پیشنهادات، به حفظ پاسخگویی فیلد ورودی کمک کنند.

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

function Autocomplete() {
  const [isPending, startTransition] = useTransition();
  const [inputValue, setInputValue] = useState('');
  const [suggestions, setSuggestions] = useState([]);

  useEffect(() => {
    if (inputValue) {
      startTransition(() => {
        // Simulate fetching suggestions from an API
        setTimeout(() => {
          const fetchedSuggestions = [
            `Suggestion for ${inputValue} 1`,
            `Suggestion for ${inputValue} 2`,
            `Suggestion for ${inputValue} 3`,
          ];
          setSuggestions(fetchedSuggestions);
        }, 200);
      });
    } else {
      setSuggestions([]);
    }
  }, [inputValue]);

  const handleChange = (e) => {
    setInputValue(e.target.value);
  };

  return (
    <div>
      <input type="text" value={inputValue} onChange={handleChange} />
      {isPending ? <p>Loading suggestions...</p> : null}
      <ul>
        {suggestions.map(suggestion => (<li key={suggestion}>{suggestion}</li>))}
      </ul>
    </div>
  );
}

export default Autocomplete;

            

              
                Copy
              
            
          

در این مثال، تابع setSuggestions درون startTransition در هوک useEffect قرار گرفته است. این تضمین می‌کند که فیلد ورودی حتی در حین دریافت و به‌روزرسانی پیشنهادات، پاسخگو باقی بماند.

۲. بهبود عملکرد پیمایش (Navigation)

هنگام پیمایش بین مسیرها در یک برنامه ری‌اکت، معمولاً یک نشانگر بارگذاری در حین دریافت و رندر صفحه جدید نمایش داده می‌شود. از گذارها می‌توان برای اطمینان از یک انتقال روان بین صفحات استفاده کرد، حتی اگر فرآیند بارگذاری کمی طول بکشد.

            import React, { useState, useTransition } from 'react';
import { BrowserRouter as Router, Route, Link } from 'react-router-dom'; // Assuming you're using React Router

function Home() {
  return <h1>Home Page</h1>;
}

function About() {
  // Simulate a slow loading process
  useEffect(() => {
    setTimeout(() => {
      console.log('About page loaded');
    }, 1000);
  }, []);

  return <h1>About Page</h1>;
}

function App() {
  const [isPending, startTransition] = useTransition();

  const navigateTo = (path) => {
    startTransition(() => {
      // Navigate to the specified path using React Router's history object (not shown in this simplified example).
      // In a real application, you would use history.push(path) or similar.
      console.log(`Navigating to ${path}`);
    });
  };

  return (
    <Router>
      <div>
        <nav>
          <ul>
            <li><Link to="/" onClick={() => navigateTo('/')}>Home</Link></li>
            <li><Link to="/about" onClick={() => navigateTo('/about')}>About</Link></li>
          </ul>
        </nav>

        {isPending ? <p>Loading...</p> : null}

        <Route path="/" exact component={Home} />
        <Route path="/about" component={About} />
      </div>
    </Router>
  );
}

export default App;

            

              
                Copy
              
            
          

در این مثال، منطق پیمایش درون startTransition قرار گرفته است. این به ری‌اکت اجازه می‌دهد تا به‌روزرسانی URL در نوار آدرس و نمایش نشانگر بارگذاری را در اولویت قرار دهد، در حالی که صفحه جدید در حال دریافت و رندر شدن است. توجه: این یک مثال ساده شده است؛ یک پیاده‌سازی واقعی از شیء `history` ری‌اکت روتر یا روش‌های پیمایش مشابه استفاده می‌کند.

۳. مدیریت به‌روزرسانی‌های فرم پیچیده

فرم‌هایی با فیلدهای متعدد و منطق اعتبارسنجی پیچیده ممکن است هنگام به‌روزرسانی حالت فرم با گلوگاه‌های عملکردی مواجه شوند. از گذارها می‌توان برای به تعویق انداختن فرآیند اعتبارسنجی و بهبود پاسخگویی فرم استفاده کرد.

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

function MyForm() {
  const [isPending, startTransition] = useTransition();
  const [formData, setFormData] = useState({
    name: '',
    email: '',
    address: '',
    // ... many more fields
  });
  const [errors, setErrors] = useState({});

  const handleChange = (e) => {
    const { name, value } = e.target;
    setFormData(prev => ({ ...prev, [name]: value }));

    startTransition(() => {
      // Simulate complex validation logic
      setTimeout(() => {
        const newErrors = validateForm(formData);
        setErrors(newErrors);
      }, 100);
    });
  };

  const validateForm = (data) => {
    const errors = {};
    if (!data.name) {
      errors.name = 'Name is required';
    }
    if (!data.email) {
      errors.email = 'Email is required';
    }
    // ... more validation logic
    return errors;
  };

  return (
    <form>
      <label>Name:</label>
      <input type="text" name="name" value={formData.name} onChange={handleChange} />
      {errors.name && <p>{errors.name}</p>}

      <label>Email:</label>
      <input type="email" name="email" value={formData.email} onChange={handleChange} />
      {errors.email && <p>{errors.email}</p>}

      {isPending ? <p>Validating...</p> : null}

      <button type="submit">Submit</button>
    </form>
  );
}

export default MyForm;

            

              
                Copy
              
            
          

در این مثال، منطق اعتبارسنجی درون تابع handleChange در startTransition قرار گرفته است. این امر به فرم اجازه می‌دهد تا با تایپ کاربر پاسخگو باقی بماند، حتی اگر فرآیند اعتبارسنجی از نظر محاسباتی سنگین باشد. حالت `isPending` برای نمایش "در حال اعتبارسنجی..." در حین انجام فرآیند اعتبارسنجی استفاده می‌شود.

مزایای استفاده از گذار‌های ری‌اکت

استفاده از گذار‌های ری‌اکت چندین مزیت کلیدی را ارائه می‌دهد:

• بهبود پاسخگویی رابط کاربری: با اولویت‌بندی به‌روزرسانی‌های فوری، گذارها تضمین می‌کنند که رابط کاربری به تعاملات کاربر پاسخگو باقی بماند، حتی هنگام انجام عملیات سنگین در پس‌زمینه.
• تجربه کاربری روان‌تر: گذارها با جلوگیری از انیمیشن‌های کند و فریز شدن رابط کاربری، به ایجاد یک تجربه کاربری روان‌تر و یکپارچه‌تر کمک می‌کنند.
• افزایش عملکرد درک شده: با به تعویق انداختن به‌روزرسانی‌های غیرضروری، گذارها می‌توانند باعث شوند برنامه شما سریع‌تر به نظر برسد، حتی اگر عملیات زیربنایی همان مقدار زمان را صرف کند.
• کاهش زمان مسدود شدن: گذارها مدت زمانی را که ترد اصلی مسدود است به حداقل می‌رسانند و به مرورگر اجازه می‌دهند تا وظایف دیگری مانند رندر انیمیشن‌ها و پردازش ورودی کاربر را انجام دهد.
• سازماندهی کد: گذارها می‌توانند با مشخص کردن صریح اینکه کدام به‌روزرسانی‌های حالت غیرضروری هستند، سازماندهی کد را بهبود بخشند و درک و نگهداری منطق برنامه شما را آسان‌تر کنند.

بهترین شیوه‌ها برای پیاده‌سازی گذارها

برای استفاده مؤثر از گذار‌های ری‌اکت، این بهترین شیوه‌ها را در نظر بگیرید:

• شناسایی به‌روزرسانی‌های غیرضروری: برنامه خود را با دقت تحلیل کنید تا به‌روزرسانی‌های حالتی را که مستقیماً به تعاملات کاربر مربوط نیستند و می‌توان با خیال راحت به تعویق انداخت، شناسایی کنید.
• استفاده از isPending برای بازخورد: هنگام در حال انجام بودن یک گذار، بازخورد بصری به کاربر ارائه دهید، مانند نمایش یک نشانگر بارگذاری یا غیرفعال کردن عناصر تعاملی.
• از استفاده بیش از حد از گذارها خودداری کنید: فقط در مواقع ضروری برای بهینه‌سازی عملکرد از گذارها استفاده کنید. استفاده بیش از حد از گذارها در برخی موارد می‌تواند منجر به یک رابط کاربری کمتر پاسخگو شود.
• اندازه‌گیری عملکرد: از ابزارهای نظارت بر عملکرد برای اندازه‌گیری تأثیر گذارها بر عملکرد برنامه خود استفاده کنید و پیاده‌سازی خود را بر اساس آن تنظیم کنید.
• استفاده از Suspense به همراه گذارها را در نظر بگیرید: می‌توان Suspense را با گذارها ترکیب کرد تا کنترل دقیق‌تری بر روی وضعیت‌های بارگذاری و به‌روزرسانی‌های UI داشت. Suspense به شما اجازه می‌دهد تا قبل از رندر یک کامپوننت منتظر بارگذاری کد بمانید، و از گذارها می‌توان برای فعال کردن این وضعیت‌های بارگذاری استفاده کرد.
• تست کامل: برنامه خود را با فعال بودن گذارها به طور کامل تست کنید تا اطمینان حاصل شود که رابط کاربری پاسخگو باقی می‌ماند و تمام عملکردها به درستی کار می‌کنند. تست باید شامل شرایط مختلف شبکه و قابلیت‌های دستگاه باشد تا تجربه‌ای یکسان در پلتفرم‌های مختلف تضمین شود.

اشتباهات رایج و نحوه اجتناب از آن‌ها

اگرچه گذارها قدرتمند هستند، اما چند اشتباه رایج وجود دارد که باید مراقب آن‌ها بود:

• شناسایی نادرست به‌روزرسانی‌های فوری: اگر به اشتباه یک به‌روزرسانی را به عنوان غیرضروری علامت‌گذاری کنید در حالی که باید فوری تلقی شود (مثلاً، به‌روزرسانی که مستقیماً به کلیک کاربر پاسخ می‌دهد)، ممکن است رابط کاربری کند به نظر برسد. اطمینان حاصل کنید که به‌روزرسانی‌هایی را که نیاز به پردازش فوری دارند، با دقت شناسایی می‌کنید.
• ایجاد گذارهای بیش از حد: استفاده بیش از حد از گذارها می‌تواند منجر به رفتار غیرقابل پیش‌بینی شود و استدلال در مورد وضعیت برنامه شما را دشوارتر کند. از گذارها با قضاوت و با تمرکز بر مناطقی که بیشترین سود را ارائه می‌دههند، استفاده کنید.
• نادیده گرفتن بازخورد کاربر: اگر هنگام در حال انجام بودن یک گذار بازخورد کافی به کاربر ارائه ندهید، ممکن است گیج یا ناامید شوند. همیشه از حالت isPending برای نمایش یک نشانگر بارگذاری یا سایر نشانه‌های بصری استفاده کنید.
• عدم اندازه‌گیری عملکرد: بدون نظارت بر عملکرد، دشوار است که بدانید آیا گذارها واقعاً عملکرد برنامه شما را بهبود می‌بخشند یا خیر. از ابزارهایی مانند React Profiler برای اندازه‌گیری تأثیر گذارها بر زمان رندر و پاسخگویی برنامه خود استفاده کنید.

ملاحظات بین‌المللی‌سازی

هنگام پیاده‌سازی گذارها در برنامه‌هایی که مخاطبان جهانی را هدف قرار می‌دهند، ملاحظات بین‌المللی‌سازی زیر را در نظر بگیرید:

• بومی‌سازی نشانگرهای بارگذاری: اطمینان حاصل کنید که هرگونه نشانگر بارگذاری یا پیامی که در طول گذارها نمایش داده می‌شود، به درستی برای زبان‌ها و مناطق مختلف بومی‌سازی شده است.
• تغییرات تأخیر شبکه: تغییرات احتمالی در تأخیر شبکه در مناطق جغرافیایی مختلف را در نظر بگیرید. کاربران در برخی مناطق ممکن است زمان‌های بارگذاری طولانی‌تری را تجربه کنند، بنابراین بهینه‌سازی برنامه شما برای این شرایط مهم است.
• تفاوت‌های فرهنگی در انتظارات کاربر: از تفاوت‌های فرهنگی در انتظارات کاربر در مورد پاسخگویی رابط کاربری آگاه باشید. در برخی فرهنگ‌ها، کاربران ممکن است نسبت به زمان‌های بارگذاری طولانی‌تر تحمل بیشتری داشته باشند.
• طرح‌بندی‌های راست-به-چپ (RTL): اگر برنامه شما از طرح‌بندی‌های راست-به-چپ پشتیبانی می‌کند، اطمینان حاصل کنید که نشانگرهای بارگذاری و سایر عناصر رابط کاربری به درستی در حالت RTL قرار گرفته‌اند.

نتیجه‌گیری

گذار‌های همزمان ری‌اکت ابزاری قدرتمند برای ایجاد برنامه‌های ری‌اکت پاسخگو و با کارایی بالا هستند. با اولویت‌بندی به‌روزرسانی‌های فوری و به تعویق انداختن موارد کم‌اهمیت‌تر، گذارها می‌توانند تجربه کاربری را به طور قابل توجهی بهبود بخشند، به ویژه هنگام کار با کامپوننت‌های پیچیده و محاسبات سنگین. با درک نحوه کار گذارها، پیروی از بهترین شیوه‌ها و اجتناب از اشتباهات رایج، می‌توانید از مزایای آن‌ها برای ساخت برنامه‌های وب استثنایی برای مخاطبان جهانی بهره‌مند شوید.