Reactin samanaikaisen tilan ajoituksen integrointi: Tehtäväjonon koordinointi

Reactin samanaikainen tila edustaa merkittävää muutosta siinä, miten React-sovellukset käsittelevät päivityksiä ja renderöintiä. Sen ytimessä on hienostunut ajoitus, joka hallitsee tehtäviä ja priorisoi ne varmistaakseen sujuvan ja responsiivisen käyttökokemuksen jopa monimutkaisissa sovelluksissa. Tämä artikkeli tutkii Reactin samanaikaisen tilan ajoituksen sisäistä toimintaa keskittyen siihen, miten se koordinoi tehtäväjonoja ja priorisoi erilaisia päivityksiä.

Reactin samanaikaisen tilan ymmärtäminen

Ennen kuin sukellamme tehtäväjonon koordinoinnin yksityiskohtiin, kerrataan lyhyesti, mitä samanaikainen tila on ja miksi se on tärkeä. Samanaikaisen tilan avulla React voi jakaa renderöintitehtävät pienempiin, keskeytettäviin yksiköihin. Tämä tarkoittaa, että pitkäkestoiset päivitykset eivät tuki pääsäiettä, mikä estää selainta jäätymästä ja varmistaa, että käyttäjän toiminnot pysyvät responsiivisina. Tärkeimpiä ominaisuuksia ovat:

• Keskeytettävä renderöinti: React voi keskeyttää, jatkaa tai hylätä renderöintitehtäviä prioriteetin perusteella.
• Ajan viipalointi: Suuret päivitykset jaetaan pienempiin osiin, jolloin selain voi käsitellä muita tehtäviä välissä.
• Suspense: Mekanismi asynkronisen tiedon haun ja paikkamerkkien renderöinnin käsittelemiseksi tiedon latautuessa.

Ajoituksen rooli

Ajoituksen päävastuut:

• Tehtävien priorisointi: Eri päivitysten kiireellisyyden määrittäminen.
• Tehtäväjonon hallinta: Odotettavien päivitysten jonon ylläpitäminen.
• Suorituksen hallinta: Päätetään, milloin tehtävät aloitetaan, keskeytetään, jatketaan tai hylätään.
• Tuotto selaimelle: Hallinnan vapauttaminen selaimelle, jotta se voi käsitellä käyttäjän syötteitä ja muita kriittisiä tehtäviä.

Tehtäväjonon koordinointi yksityiskohtaisesti

Tehtäväjonojen tyypit:

React käyttää eri prioriteettitasoja erilaisille päivityksille. Näiden prioriteettitasojen tarkka määrä ja nimet voivat vaihdella hieman React-versioiden välillä, mutta yleinen periaate pysyy samana. Tässä on yleinen erittely:

• Välitön prioriteetti: Käytetään tehtäviin, jotka on suoritettava mahdollisimman pian, kuten käyttäjän syötteiden käsittelyyn tai kriittisiin tapahtumiin vastaamiseen. Nämä tehtävät keskeyttävät kaikki käynnissä olevat tehtävät.
• Käyttäjän estävä prioriteetti: Käytetään tehtäviin, jotka vaikuttavat suoraan käyttökokemukseen, kuten käyttöliittymän päivittäminen vastauksena käyttäjän toimiin (esim. kirjoittaminen syöttökenttään). Nämä tehtävät ovat myös suhteellisen korkean prioriteetin.
• Normaali prioriteetti: Käytetään tehtäviin, jotka ovat tärkeitä, mutta eivät aikaherkkiä, kuten käyttöliittymän päivittäminen verkkopyyntöjen tai muiden asynkronisten toimintojen perusteella.
• Matala prioriteetti: Käytetään tehtäviin, jotka ovat vähemmän tärkeitä ja joita voidaan lykätä tarvittaessa, kuten taustapäivitykset tai analytiikan seuranta.
• Joutilaan prioriteetti: Käytetään tehtäviin, jotka voidaan suorittaa, kun selain on joutilaana, kuten resurssien esilataaminen tai pitkäkestoisten laskutoimitusten suorittaminen.

Tiettyjen toimintojen kartoittaminen prioriteettitasoille on ratkaisevan tärkeää responsiivisen käyttöliittymän ylläpitämiseksi. Esimerkiksi suora käyttäjän syöte käsitellään aina korkeimmalla prioriteetilla, jotta käyttäjälle annetaan välitön palaute, kun taas lokitustehtävät voidaan turvallisesti lykätä joutilaaseen tilaan.

Esimerkki: Käyttäjän syötteen priorisointi

Harkitse tilannetta, jossa käyttäjä kirjoittaa syöttökenttään. Jokainen näppäinpainallus käynnistää päivityksen komponentin tilaan, mikä puolestaan käynnistää uudelleen renderöinnin. Samanaikaisessa tilassa näille päivityksille annetaan korkea prioriteetti (Käyttäjän estävä) varmistaakseen, että syöttökenttä päivittyy reaaliajassa. Samaan aikaan muut vähemmän kriittiset tehtävät, kuten tiedon hakeminen API:sta, saavat alhaisemman prioriteetin (Normaali tai Matala) ja niitä voidaan lykätä, kunnes käyttäjä lopettaa kirjoittamisen.

            
function MyInput() {
 const [value, setValue] = React.useState('');

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

 return (
  <input type="text" value={value} onChange={handleChange} />
 );
}

            

              
                Copy
              
            
          

Tässä yksinkertaisessa esimerkissä handleChange-funktio, jonka käyttäjän syöte käynnistää, priorisoidaan automaattisesti Reactin ajoituksen avulla. React käsittelee priorisoinnin implisiittisesti tapahtumalähteen perusteella varmistaen sujuvan käyttökokemuksen.

Yhteistoiminnallinen ajoitus

Reactin ajoitus käyttää tekniikkaa nimeltä yhteistoiminnallinen ajoitus. Tämä tarkoittaa, että jokainen tehtävä on vastuussa hallinnan palauttamisesta ajoitukselle säännöllisesti, jotta se voi tarkistaa korkeamman prioriteetin tehtävät ja mahdollisesti keskeyttää nykyisen tehtävän. Tämä tuotto saavutetaan tekniikoilla, kuten requestIdleCallback ja setTimeout, joiden avulla React voi ajoittaa työtä taustalla ilman, että pääsäie tukkeutuu.

Näiden selainrajapintojen suora käyttö on kuitenkin tyypillisesti abstrahoitu pois Reactin sisäisen toteutuksen avulla. Kehittäjien ei yleensä tarvitse manuaalisesti luovuttaa hallintaa; Reactin Fiber-arkkitehtuuri ja ajoitus hoitavat tämän automaattisesti suoritettavan työn luonteen perusteella.

Täsmäytys ja Fiber-puu

Ajoitus toimii tiiviisti Reactin täsmäytysalgoritmin ja Fiber-puun kanssa. Kun päivitys käynnistetään, React luo uuden Fiber-puun, joka edustaa käyttöliittymän haluttua tilaa. Täsmäytysalgoritmi vertaa sitten uutta Fiber-puuta olemassa olevaan Fiber-puuhun määrittääkseen, mitkä komponentit on päivitettävä. Tämä prosessi on myös keskeytettävissä; React voi keskeyttää täsmäytyksen missä tahansa vaiheessa ja jatkaa sitä myöhemmin, jolloin ajoitus voi priorisoida muita tehtäviä.

Käytännön esimerkkejä tehtäväjonon koordinoinnista

Tutkitaan joitain käytännön esimerkkejä siitä, miten tehtäväjonon koordinointi toimii todellisissa React-sovelluksissa.

Esimerkki 1: Viivästetty datan lataus Suspensen avulla

Harkitse tilannetta, jossa haet tietoja etä-API:sta. React Suspensen avulla voit näyttää varakäyttöliittymän datan latautuessa. Datan hakutoiminnolle itsessään voidaan määrittää normaali tai matala prioriteetti, kun taas varakäyttöliittymän renderöinnille määritetään korkeampi prioriteetti, jotta käyttäjälle saadaan välitön palaute.

            
import React, { Suspense } from 'react';

const fetchData = () => {
  return new Promise(resolve => {
    setTimeout(() => {
      resolve('Data loaded!');
    }, 2000);
  });
};

const Resource = React.createContext(null);

const createResource = () => {
  let status = 'pending';
  let result;
  let suspender = fetchData().then(
    (r) => {
      status = 'success';
      result = r;
    },
    (e) => {
      status = 'error';
      result = e;
    }
  );

  return {
    read() {
      if (status === 'pending') {
        throw suspender;
      } else if (status === 'error') {
        throw result;
      } else if (status === 'success') {
        return result;
      }
    },
  };
};

const DataComponent = () => {
  const resource = React.useContext(Resource);
  const data = resource.read();
  return <p>{data}</p>;
};

function MyComponent() {
  const resource = createResource();

  return (
    <Resource.Provider value={resource}>
      <Suspense fallback=<p>Loading data...</p>>
        <DataComponent />
      </Suspense>
    </Resource.Provider>
  );
}

            

              
                Copy
              
            
          

Tässä esimerkissä <Suspense fallback=<p>Loading data...</p>> -komponentti näyttää "Loading data..." -viestin, kun fetchData-lupaus on vireillä. Ajoitus priorisoi tämän varatoiminnon näyttämisen välittömästi, mikä tarjoaa paremman käyttökokemuksen kuin tyhjä näyttö. Kun data on ladattu, <DataComponent /> renderöidään.

Esimerkki 2: Syötteen vaimennus useDeferredValue-koukun avulla

Toinen yleinen tilanne on syötteen vaimennus liiallisten uudelleenrenderöintien välttämiseksi. Reactin useDeferredValue-koukun avulla voit lykätä päivityksiä vähemmän kiireelliseen prioriteettiin. Tästä voi olla hyötyä tilanteissa, joissa haluat päivittää käyttöliittymän käyttäjän syötteen perusteella, mutta et halua käynnistää uudelleenrenderöintejä jokaisella näppäinpainalluksella.

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

function MyComponent() {
 const [value, setValue] = useState('');
 const deferredValue = useDeferredValue(value);

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

 return (
  <div>
  <input type="text" value={value} onChange={handleChange} />
  <p>Value: {deferredValue}</p>
  </div>
 );
}

            

              
                Copy
              
            
          

Tässä esimerkissä deferredValue jää hieman jälkeen todellisesta value-arvosta. Tämä tarkoittaa, että käyttöliittymä päivittyy harvemmin, mikä vähentää uudelleenrenderöintien määrää ja parantaa suorituskykyä. Kirjoittaminen tuntuu responsiiviselta, koska syöttökenttä päivittää suoraan value-tilan, mutta tämän tilan muutoksen myöhemmät vaikutukset lykätään.

Esimerkki 3: Tilapäivitysten eräkäsittely useTransition-koukun avulla

Reactin useTransition-koukku mahdollistaa tilapäivitysten eräkäsittelyn. Siirtymä on tapa merkitä tietyt tilapäivitykset ei-kiireellisiksi, jolloin React voi lykätä niitä ja estää pääsäiettä tukkeutumasta. Tästä on erityisen paljon apua, kun käsitellään monimutkaisia päivityksiä, joihin liittyy useita tilamuuttujia.

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

function MyComponent() {
 const [isPending, startTransition] = useTransition();
 const [count, setCount] = useState(0);

 const handleClick = () => {
  startTransition(() => {
  setCount(c => c + 1);
  });
 };

 return (
  <div>
  <button onClick={handleClick}>Increment</button>
  <p>Count: {count}</p>
  {isPending ? <p>Updating...</p> : null}
  </div>
 );
}

            

              
                Copy
              
            
          

Tässä esimerkissä setCount-päivitys on kääritty startTransition-lohkoon. Tämä kertoo Reactille, että päivitystä on käsiteltävä ei-kiireellisenä siirtymänä. isPending-tilamuuttujaa voidaan käyttää latausindikaattorin näyttämiseen, kun siirtymä on käynnissä.

Sovelluksen responsiivisuuden optimointi

Tehokas tehtäväjonon koordinointi on ratkaisevan tärkeää React-sovellusten responsiivisuuden optimoinnissa. Tässä on joitain parhaita käytäntöjä, jotka on hyvä pitää mielessä:

• Priorisoi käyttäjän toiminnot: Varmista, että käyttäjän toimintojen käynnistämät päivitykset saavat aina korkeimman prioriteetin.
• Lykkää ei-kriittisiä päivityksiä: Lykää vähemmän tärkeitä päivityksiä alhaisemman prioriteetin jonoihin, jotta pääsäie ei tukkeutuisi.
• Käytä Suspensea datan hakemiseen: Hyödynnä React Suspensea asynkronisen datan hakemisen käsittelemiseen ja varakäyttöliittymien näyttämiseen datan latautuessa.
• Vaimentaa syötettä: Käytä useDeferredValue-koukkua syötteen vaimentamiseen ja liiallisten uudelleenrenderöintien välttämiseen.
• Eräkäsittele tilapäivitykset: Käytä useTransition-koukkua tilapäivitysten eräkäsittelyyn ja pääsäikeen tukkeutumisen estämiseen.
• Profiloi sovelluksesi: Käytä React DevToolsiä sovelluksesi profilointiin ja suorituskyvyn pullonkaulojen tunnistamiseen.
• Optimoi komponentit: Muista komponentit käyttämällä React.memo-funktiota tarpeettomien uudelleenrenderöintien estämiseksi.
• Koodin jakaminen: Käytä koodin jakamista sovelluksesi alkulatausajan lyhentämiseksi.
• Kuvien optimointi: Optimoi kuvat tiedostokoon pienentämiseksi ja latausaikojen parantamiseksi. Tämä on erityisen tärkeää maailmanlaajuisesti jaetuissa sovelluksissa, joissa verkon latenssi voi olla merkittävä.
• Harkitse palvelinpuolen renderöintiä (SSR) tai staattisen sivuston generointia (SSG): Sisältörikkaissa sovelluksissa SSR tai SSG voivat parantaa alkulatausaikoja ja hakukoneoptimointia.

Globaalit näkökohdat

Kehitettäessä React-sovelluksia maailmanlaajuiselle yleisölle on tärkeää ottaa huomioon tekijöitä, kuten verkon latenssi, laitteiden ominaisuudet ja kielituki. Tässä on joitain vinkkejä sovelluksesi optimointiin maailmanlaajuiselle yleisölle:

• Sisällönjakeluverkko (CDN): Käytä CDN:ää sovelluksesi resurssien jakamiseen palvelimille ympäri maailmaa. Tämä voi vähentää merkittävästi latenssia käyttäjille eri maantieteellisillä alueilla.
• Adaptiivinen lataus: Ota käyttöön adaptiivisia latausstrategioita eri resurssien tarjoamiseksi käyttäjän verkkoyhteyden ja laitteen ominaisuuksien perusteella.
• Kansainvälistäminen (i18n): Käytä i18n-kirjastoa useiden kielten ja alueellisten variaatioiden tukemiseen.
• Lokalisointi (l10n): Mukauta sovelluksesi eri lokaatioihin tarjoamalla lokalisoituja päivämäärä-, aika- ja valuuttamuotoja.
• Saavutettavuus (a11y): Varmista, että sovelluksesi on vammaisten käyttäjien käytettävissä noudattamalla WCAG-ohjeita. Tämä sisältää vaihtoehtoisen tekstin tarjoamisen kuville, semanttisen HTML:n käytön ja näppäimistön navigoinnin varmistamisen.
• Optimoi edullisille laitteille: Ole tietoinen käyttäjistä, joilla on vanhempia tai vähemmän tehokkaita laitteita. Minimoi JavaScriptin suoritusaika ja pienennä resurssiesi kokoa.
• Testaa eri alueilla: Käytä työkaluja, kuten BrowserStack tai Sauce Labs, sovelluksesi testaamiseen eri maantieteellisillä alueilla ja eri laitteilla.
• Käytä sopivia datamuotoja: Kun käsittelet päivämääriä ja numeroita, ole tietoinen eri alueellisista käytännöistä. Käytä kirjastoja, kuten date-fns tai Numeral.js, datan muotoiluun käyttäjän lokaation mukaan.

Johtopäätös

Reactin samanaikaisen tilan ajoitus ja sen hienostuneet tehtäväjonon koordinointimekanismit ovat välttämättömiä responsiivisten ja suorituskykyisten React-sovellusten rakentamisessa. Ymmärtämällä, miten ajoitus priorisoi tehtäviä ja hallitsee erilaisia päivityksiä, kehittäjät voivat optimoida sovelluksensa tarjoamaan sujuvan ja nautinnollisen käyttökokemuksen käyttäjille ympäri maailmaa. Hyödyntämällä ominaisuuksia, kuten Suspense, useDeferredValue ja useTransition, voit hienosäätää sovelluksesi responsiivisuutta ja varmistaa, että se tarjoaa erinomaisen kokemuksen jopa hitaammilla laitteilla tai verkoissa.

Reactin kehittyessä edelleen samanaikaisesta tilasta tulee todennäköisesti entistä integroidumpi kehykseen, mikä tekee siitä yhä tärkeämmän käsitteen React-kehittäjille.