Reactin automaattinen batching: Tilapäivitysten optimointi suorituskyvyn parantamiseksi

Reactin suorituskyky on ratkaisevan tärkeä sujuvien ja reagoivien käyttöliittymien luomisessa. Yksi keskeisistä ominaisuuksista, jotka on otettu käyttöön suorituskyvyn parantamiseksi, on automaattinen batching. Tämä optimointitekniikka ryhmittelee automaattisesti useita tilapäivityksiä yhdeksi uudelleenrenderöinniksi, mikä johtaa merkittäviin suorituskyvyn parannuksiin. Tämä on erityisen tärkeää monimutkaisissa sovelluksissa, joissa tilamuutoksia tapahtuu usein.

Mikä on Reactin automaattinen batching?

Batching Reactin kontekstissa on prosessi, jossa ryhmitellään useita tilapäivityksiä yhdeksi päivitykseksi. Ennen React 18:aa batching sovellettiin vain päivityksiin, jotka tapahtuivat React-tapahtumankäsittelijöiden sisällä. Päivityksiä tapahtumankäsittelijöiden ulkopuolella, kuten setTimeout, lupaukset tai natiivitapahtumankäsittelijät, ei batchattu. Tämä saattoi johtaa tarpeettomiin uudelleenrenderöinteihin ja suorituskykyongelmiin.

React 18 otti käyttöön automaattisen batchingin, joka laajentaa tätä optimointia kaikkiin tilapäivityksiin riippumatta siitä, missä ne tapahtuvat. Tämä tarkoittaa, että riippumatta siitä, tapahtuuko tilapäivityksesi React-tapahtumankäsittelijässä, setTimeout-palvelun takaisinkutsussa tai lupauksen ratkaisussa, React batchaa ne automaattisesti yhteen yhdeksi uudelleenrenderöinniksi.

Miksi automaattinen batching on tärkeää?

Automaattinen batching tarjoaa useita keskeisiä etuja:

• Parannettu suorituskyky: Vähentämällä uudelleenrenderöintien määrää Reactin automaattinen batching minimoi työn määrän, jonka selaimen on tehtävä DOM:n päivittämiseksi, mikä johtaa nopeampiin ja reagoivampiin käyttöliittymiin.
• Vähentynyt renderöintikustannukset: Jokainen uudelleenrenderöinti sisältää Reactin vertaavan virtuaalista DOM:ia todelliseen DOM:iin ja soveltavan tarvittavat muutokset. Batching vähentää näitä kustannuksia tekemällä vähemmän vertailuja.
• Estää epäjohdonmukaiset tilat: Batching varmistaa, että komponentti renderöi uudelleen vain lopullisen, johdonmukaisen tilan kanssa, estäen väliaikaisten tai ohimenevien tilojen näyttämisen käyttäjälle.

Miten automaattinen batching toimii

React saavuttaa automaattisen batchingin viivästyttämällä tilapäivitysten suorittamista nykyisen suorituksen loppuun. Tämä mahdollistaa Reactin keräämään kaikki tilapäivitykset, jotka tapahtuivat kyseisen kontekstin aikana, ja batchaamaan ne yhteen yhdeksi päivitykseksi.

Harkitse tätä yksinkertaistettua esimerkkiä:

function ExampleComponent() {
  const [count1, setCount1] = useState(0);
  const [count2, setCount2] = useState(0);

  function handleClick() {
    setTimeout(() => {
      setCount1(count1 + 1);
      setCount2(count2 + 1);
    }, 0);
  }

  return (
    <div>
      <p>Count 1: {count1}</p>
      <p>Count 2: {count2}</p>
      <button onClick={handleClick}>Increment</button>
    </div>
  );
}

Ennen React 18:aa napin painaminen laukaisi kaksi uudelleenrenderöintiä: yhden setCount1:lle ja toisen setCount2:lle. React 18:n automaattisen batchingin avulla molemmat tilapäivitykset batchataan yhteen, jolloin tuloksena on vain yksi uudelleenrenderöinti.

Esimerkkejä automaattisesta batchingista toiminnassa

1. Asynkroniset päivitykset

Asynkroniset toiminnot, kuten tietojen noutaminen API:sta, sisältävät usein tilan päivittämisen toiminnon päätyttyä. Automaattinen batching varmistaa, että nämä tilapäivitykset batchataan yhteen, vaikka ne tapahtuisivat asynkronisessa takaisinkutsussa.

function DataFetchingComponent() {
  const [data, setData] = useState(null);
  const [loading, setLoading] = useState(true);

  useEffect(() => {
    async function fetchData() {
      try {
        const response = await fetch('https://api.example.com/data');
        const jsonData = await response.json();
        setData(jsonData);
        setLoading(false);
      } catch (error) {
        console.error('Virhe tietojen noudossa:', error);
        setLoading(false);
      }
    }

    fetchData();
  }, []);

  if (loading) {
    return <p>Ladataan...</p>;
  }

  return <div>Data: {JSON.stringify(data)}</div>;
}

Tässä esimerkissä setData ja setLoading kutsutaan molemmat asynkronisen fetchData-funktion sisällä. React batchaa nämä päivitykset yhteen, jolloin tuloksena on yksi uudelleenrenderöinti, kun tiedot on noudettu ja lataustila on päivitetty.

2. Lupaukset

Samoin kuin asynkroniset päivitykset, lupaukset sisältävät usein tilan päivittämisen, kun lupaus ratkeaa tai hylätään. Automaattinen batching varmistaa, että nämä tilapäivitykset batchataan myös yhteen.

function PromiseComponent() {
  const [result, setResult] = useState(null);
  const [error, setError] = useState(null);

  useEffect(() => {
    const myPromise = new Promise((resolve, reject) => {
      setTimeout(() => {
        const success = Math.random() > 0.5;
        if (success) {
          resolve('Lupaus ratkaistu!');
        } else {
          reject('Lupaus hylätty!');
        }
      }, 1000);
    });

    myPromise
      .then((value) => {
        setResult(value);
        setError(null);
      })
      .catch((err) => {
        setError(err);
        setResult(null);
      });
  }, []);

  if (error) {
    return <p>Virhe: {error}</p>;
  }

  if (result) {
    return <p>Tulos: {result}</p>;
  }

  return <p>Ladataan...</p>;
}

Tässä tapauksessa joko setResult ja setError(null) kutsutaan onnistumisen yhteydessä tai setError ja setResult(null) kutsutaan epäonnistumisen yhteydessä. Riippumatta siitä, automaattinen batching yhdistää nämä yhdeksi uudelleenrenderöinniksi.

3. Natiivitapahtumankäsittelijät

Joskus saatat joutua käyttämään natiivitapahtumankäsittelijöitä (esim. addEventListener) Reactin synteettisten tapahtumankäsittelijöiden sijaan. Automaattinen batching toimii myös näissä tapauksissa.

function NativeEventHandlerComponent() {
  const [scrollPosition, setScrollPosition] = useState(0);

  useEffect(() => {
    function handleScroll() {
      setScrollPosition(window.scrollY);
    }

    window.addEventListener('scroll', handleScroll);

    return () => {
      window.removeEventListener('scroll', handleScroll);
    };
  }, []);

  return <p>Selauskohta: {scrollPosition}</p>;
}

Vaikka setScrollPosition kutsutaan natiivitapahtumankäsittelijän sisällä, React batchaa silti päivitykset yhteen estäen liialliset uudelleenrenderöinnit käyttäjän vierittäessä.

Automaattisesta batchingista luopuminen

Harvoissa tapauksissa saatat haluta luopua automaattisesta batchingista. Haluat ehkä esimerkiksi pakottaa synkronisen päivityksen varmistaaksesi, että käyttöliittymä päivitetään välittömästi. React tarjoaa flushSync-ohjelmointirajapinnan tätä tarkoitusta varten.

Huomautus: flushSync:n käyttöä tulisi tehdä säästeliäästi, koska sillä voi olla negatiivinen vaikutus suorituskykyyn. Yleensä on parasta luottaa automaattiseen batchingiin aina kun mahdollista.

import { flushSync } from 'react-dom';

function ExampleComponent() {
  const [count, setCount] = useState(0);

  function handleClick() {
    flushSync(() => {
      setCount(count + 1);
    });
  }

  return (<button onClick={handleClick}>Increment</button>);
}

Tässä esimerkissä flushSync pakottaa Reactin päivittämään tilan välittömästi ja renderöimään komponentin uudelleen, ohittaen automaattisen batchingin.

Parhaat käytännöt tilapäivitysten optimointiin

Vaikka automaattinen batching tarjoaa merkittäviä suorituskyvyn parannuksia, on silti tärkeää noudattaa parhaita käytäntöjä tilapäivitysten optimointiin:

• Käytä funktionaalisia päivityksiä: Kun päivität tilaa edellisen tilan perusteella, käytä funktionaalisia päivityksiä (eli välitä funktio tilan asettajalle) välttääksesi ongelmat vanhentuneen tilan kanssa.
• Vältä tarpeettomia tilapäivityksiä: Päivitä tilaa vain tarvittaessa. Vältä tilan päivittämistä samalla arvolla.
• Memoize komponentit: Käytä React.memo:a komponenttien memoimiseen ja tarpeettomien uudelleenrenderöintien estämiseen.
• Käytä useCallback ja useMemo: Memoize funktioita ja arvoja, jotka välitetään rekvisiittana, estääksesi alikomponentteja renderöimästä uudelleen tarpeettomasti.
• Optimoi uudelleenrenderöinnit shouldComponentUpdate:lla (luokkakohtaiset komponentit): Vaikka funktionaaliset komponentit ja koukut ovat nyt yleisempiä, jos työskentelet vanhempien luokkapohjaisten komponenttien kanssa, toteuta shouldComponentUpdate hallitaksesi, milloin komponentti renderöi uudelleen rekvisiittojen ja tilan muutosten perusteella.
• Profiiloi sovelluksesi: Käytä React DevToolsia profiloidaksesi sovelluksesi ja tunnistamaan suorituskykybottleneckit.
• Harkitse muuttumattomuutta: Käsittele tilaa muuttumattomana, erityisesti käsitellessäsi objekteja ja taulukoita. Luo uusia datakopioita sen sijaan, että muuttaisit sitä suoraan. Tämä tekee muutosten havaitsemisesta tehokkaampaa.

Automaattinen batching ja globaalit huomioonotettavat asiat

Automaattinen batching, joka on keskeinen Reactin suorituskyvyn optimointi, hyödyttää sovelluksia globaalisti riippumatta käyttäjän sijainnista, verkon nopeudesta tai laitteesta. Sen vaikutus voi kuitenkin olla havaittavampi tilanteissa, joissa Internet-yhteys on hitaampi tai laitteet ovat vähemmän tehokkaita. Kansainväliselle yleisölle harkitse näitä kohtia:

• Verkon viive: Alueilla, joissa verkon viive on suuri, uudelleenrenderöintien määrän vähentäminen voi parantaa merkittävästi sovelluksen havaittua reagointikykyä. Automaattinen batching auttaa minimoimaan verkkoviiveiden vaikutuksen.
• Laitteen ominaisuudet: Eri maissa käyttäjät voivat käyttää laitteita, joilla on vaihtelevat käsittelytehot. Automaattinen batching auttaa varmistamaan sujuvamman kokemuksen erityisesti alhaisen hintaluokan laitteissa, joilla on rajalliset resurssit.
• Monimutkaiset sovellukset: Sovellukset, joissa on monimutkaiset käyttöliittymät ja usein tapahtuvat tietojen päivitykset, hyötyvät eniten automaattisesta batchingista käyttäjän maantieteellisestä sijainnista riippumatta.
• Saavutettavuus: Parempi suorituskyky tarkoittaa parempaa saavutettavuutta. Sileämpi ja reagoivampi käyttöliittymä hyödyttää vammaisia, jotka luottavat apuvälineisiin.

Johtopäätös

Reactin automaattinen batching on tehokas optimointitekniikka, joka voi parantaa merkittävästi React-sovellustesi suorituskykyä. Ryhmittelemällä automaattisesti useita tilapäivityksiä yhdeksi uudelleenrenderöinniksi se vähentää renderöintikustannuksia, estää epäjohdonmukaisia tiloja ja johtaa sujuvampaan ja reagoivampaan käyttökokemukseen. Ymmärtämällä, miten automaattinen batching toimii, ja noudattamalla parhaita käytäntöjä tilapäivitysten optimoinnissa voit rakentaa korkean suorituskyvyn React-sovelluksia, jotka tarjoavat loistavan käyttökokemuksen käyttäjille maailmanlaajuisesti. Työkalujen, kuten React DevTools, hyödyntäminen auttaa hienosäätämään ja optimoimaan sovelluksesi suorituskykyprofiileja erilaisissa globaaleissa ympäristöissä.