React Concurrent Mode: Keskeytettävän renderöinnin salat ja parempi käyttäjäkokemus

Reactin Concurrent Mode edustaa merkittävää muutosta siinä, miten React-sovellukset renderöidään, esitellen keskeytettävän renderöinnin käsitteen. Tämä muuttaa perustavanlaatuisesti tapaa, jolla React käsittelee päivityksiä, mahdollistaen kiireellisten tehtävien priorisoinnin ja käyttöliittymän pitämisen responsiivisena jopa suuren kuormituksen alaisena. Tämä blogikirjoitus syventyy Concurrent Moden yksityiskohtiin, tutkien sen perusperiaatteita, toteutustapoja ja käytännön hyötyjä korkean suorituskyvyn verkkosovellusten rakentamisessa maailmanlaajuiselle yleisölle.

Miksi Concurrent Modea tarvitaan?

Perinteisesti React toimi tilassa, jota nykyään kutsutaan nimillä Legacy Mode tai Blocking Mode. Tässä tilassa, kun React aloittaa päivityksen renderöinnin, se etenee synkronisesti ja keskeytyksettä, kunnes renderöinti on valmis. Tämä voi johtaa suorituskykyongelmiin, erityisesti monimutkaisten komponenttien tai suurten tietomäärien kanssa. Pitkän synkronisen renderöinnin aikana selain muuttuu reagoimattomaksi, mikä johtaa havaittavaan viiveeseen ja huonoon käyttäjäkokemukseen. Kuvittele käyttäjä verkkokaupassa yrittämässä suodattaa tuotteita ja kokemassa huomattavia viiveitä jokaisen interaktion yhteydessä. Tämä voi olla uskomattoman turhauttavaa ja johtaa siihen, että käyttäjät hylkäävät sivuston.

Concurrent Mode ratkaisee tämän rajoituksen mahdollistamalla sen, että React voi jakaa renderöintityön pienempiin, keskeytettäviin yksiköihin. Tämän ansiosta React voi keskeyttää, jatkaa tai jopa hylätä renderöintitehtäviä prioriteetin perusteella. Korkean prioriteetin päivitykset, kuten käyttäjän syötteet, voivat keskeyttää käynnissä olevat matalan prioriteetin renderöinnit, mikä takaa sujuvan ja responsiivisen käyttäjäkokemuksen.

Concurrent Moden avainkäsitteet

1. Keskeytettävä renderöinti

Concurrent Moden ydinperiaate on kyky keskeyttää renderöinti. Sen sijaan, että pääsäie estettäisiin, React voi keskeyttää komponenttipuun renderöinnin käsitelläkseen kiireellisempiä tehtäviä, kuten käyttäjän syötteisiin vastaamista. Tämä saavutetaan tekniikalla, jota kutsutaan yhteistoiminnalliseksi aikataulutukseksi (cooperative scheduling). React luovuttaa hallinnan takaisin selaimelle tietyn työmäärän jälkeen, jolloin selain voi käsitellä muita tapahtumia.

2. Prioriteetit

React määrittää prioriteetteja erilaisille päivitystyypeille. Käyttäjän toiminnot, kuten kirjoittaminen tai klikkaaminen, saavat tyypillisesti korkeamman prioriteetin kuin taustapäivitykset tai vähemmän kriittiset käyttöliittymän muutokset. Tämä varmistaa, että tärkeimmät päivitykset käsitellään ensin, mikä johtaa responsiivisempaan käyttäjäkokemukseen. Esimerkiksi hakukenttään kirjoittamisen pitäisi aina tuntua välittömältä, vaikka taustalla olisi muita prosesseja päivittämässä tuoteluetteloa.

3. Fiber-arkkitehtuuri

Concurrent Mode on rakennettu React Fiberin päälle, joka on täydellinen uudelleenkirjoitus Reactin sisäisestä arkkitehtuurista. Fiber edustaa kutakin komponenttia fiber-solmuna, mikä antaa Reactille mahdollisuuden seurata komponentin päivittämiseen tarvittavaa työtä ja priorisoida sitä vastaavasti. Fiber mahdollistaa suurten päivitysten jakamisen pienempiin työyksiköihin, mikä tekee keskeytettävästä renderöinnistä mahdollista. Ajattele Fiberiä Reactin yksityiskohtaisena tehtävänhallintana, joka mahdollistaa eri renderöintitehtävien tehokkaan aikatauluttamisen ja priorisoinnin.

4. Asynkroninen renderöinti

Concurrent Mode esittelee asynkronisia renderöintitekniikoita. React voi aloittaa päivityksen renderöinnin ja keskeyttää sen suorittaakseen muita tehtäviä. Kun selain on joutilas, React voi jatkaa renderöintiä siitä, mihin se jäi. Tämän ansiosta React voi hyödyntää joutoaikaa tehokkaasti, mikä parantaa yleistä suorituskykyä. Esimerkiksi React saattaa esirenderöidä seuraavan sivun monisivuisessa sovelluksessa, kun käyttäjä on vielä vuorovaikutuksessa nykyisen sivun kanssa, tarjoten saumattoman navigointikokemuksen.

5. Suspense

Suspense on sisäänrakennettu komponentti, jonka avulla voit "keskeyttää" (suspend) renderöinnin odottaessasi asynkronisia operaatioita, kuten datan noutamista. Sen sijaan, että näytettäisiin tyhjä näyttö tai latausikoni, Suspense voi näyttää varakäyttöliittymän (fallback UI), kun dataa ladataan. Tämä parantaa käyttäjäkokemusta antamalla visuaalista palautetta ja estämällä käyttöliittymää tuntumasta reagoimattomalta. Kuvittele sosiaalisen median syöte: Suspense voi näyttää paikkamerkin jokaiselle julkaisulle, kun varsinaista sisältöä haetaan palvelimelta.

6. Transitiot

Transitiot (Transitions) mahdollistavat päivitysten merkitsemisen ei-kiireellisiksi. Tämä kertoo Reactille, että sen tulee priorisoida muita päivityksiä, kuten käyttäjän syötteitä, transition yli. Transitiot ovat hyödyllisiä luotaessa sujuvia ja visuaalisesti miellyttäviä siirtymiä tinkimättä responsiivisuudesta. Esimerkiksi verkkosovelluksessa sivujen välillä navigoidessa voit merkitä sivunvaihdon transitioksi, jolloin React voi priorisoida käyttäjän vuorovaikutuksia uudella sivulla.

Concurrent Moden käytön edut

• Parempi responsiivisuus: Sallimalla Reactin keskeyttää renderöinnin ja priorisoida kiireellisiä tehtäviä, Concurrent Mode parantaa merkittävästi sovelluksesi responsiivisuutta, erityisesti suuren kuormituksen alla. Tämä johtaa sulavampaan ja nautittavampaan käyttäjäkokemukseen.
• Parannettu käyttäjäkokemus: Suspensen ja transitioiden käyttö mahdollistaa visuaalisesti miellyttävämpien ja käyttäjäystävällisempien käyttöliittymien luomisen. Käyttäjät saavat välitöntä palautetta toimistaan, jopa asynkronisten operaatioiden yhteydessä.
• Parempi suorituskyky: Concurrent Mode antaa Reactin hyödyntää joutoaikaa tehokkaammin, mikä parantaa yleistä suorituskykyä. Jakamalla suuret päivitykset pienempiin työyksiköihin React voi välttää pääsäikeen tukkimisen ja pitää käyttöliittymän responsiivisena.
• Koodin jakaminen ja laiska lataus: Concurrent Mode toimii saumattomasti koodin jakamisen (code splitting) ja laiskan latauksen (lazy loading) kanssa, jolloin voit ladata vain sen koodin, jota tarvitaan nykyiseen näkymään. Tämä voi vähentää merkittävästi sovelluksesi alkuperäistä latausaikaa.
• Palvelinkomponentit (tulevaisuudessa): Concurrent Mode on edellytys palvelinkomponenteille (Server Components), uudelle ominaisuudelle, joka mahdollistaa komponenttien renderöinnin palvelimella. Palvelinkomponentit voivat parantaa suorituskykyä vähentämällä asiakkaalle ladattavan ja suoritettavan JavaScriptin määrää.

Concurrent Moden käyttöönotto React-sovelluksessa

Concurrent Moden käyttöönotto React-sovelluksessa on suhteellisen yksinkertaista. Prosessi riippuu siitä, käytätkö Create React Appia vai mukautettua build-määritystä.

Create React Appin käyttö

Jos käytät Create React Appia, voit ottaa Concurrent Moden käyttöön päivittämällä `index.js`-tiedostosi käyttämään `createRoot`-APIa `ReactDOM.render`-APIn sijaan.

// Ennen:
import ReactDOM from 'react-dom';
import App from './App';

ReactDOM.render(, document.getElementById('root'));

// Jälkeen:
import { createRoot } from 'react-dom/client';
import App from './App';

const root = createRoot(document.getElementById('root'));
root.render();

Mukautetun build-määrityksen käyttö

Jos käytät mukautettua build-määritystä, sinun on varmistettava, että käytät React 18:aa tai uudempaa ja että build-konfiguraatiosi tukee Concurrent Modea. Sinun on myös päivitettävä `index.js`-tiedostosi käyttämään `createRoot`-APIa, kuten yllä on esitetty.

Suspensen käyttö datan noutamiseen

Hyödyntääksesi Concurrent Modea täysin, sinun tulisi käyttää Suspensea datan noutamiseen. Tämä mahdollistaa varakäyttöliittymän näyttämisen datan latautuessa, mikä estää käyttöliittymää tuntumasta reagoimattomalta.

Tässä on esimerkki Suspensen käytöstä hypoteettisen `fetchData`-funktion kanssa:

import { Suspense } from 'react';

function MyComponent() {
 const data = fetchData(); // Oletetaan, että fetchData() palauttaa Promisea muistuttavan objektin
 return (
  

   
{data.title}
   
{data.description}
  
 );
}

function App() {
 return (
  Ladataan...

import { useState, useTransition } from 'react';

function MyComponent() {
 const [isPending, startTransition] = useTransition();
 const [value, setValue] = useState('');

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

 return (
  

   
   
Arvo: {value}
   {isPending && 
Päivitetään...
}
  
 );
}

export default MyComponent;