Intégration du planificateur du Mode Concurrent de React : Coordination de la file d'attente des tâches

Le Mode Concurrent de React représente un changement significatif dans la manière dont les applications React gèrent les mises à jour et le rendu. En son cœur se trouve un planificateur sophistiqué qui gère les tâches et les priorise pour garantir une expérience utilisateur fluide et réactive, même dans les applications complexes. Cet article explore le fonctionnement interne du planificateur du Mode Concurrent de React, en se concentrant sur la manière dont il coordonne les files d'attente de tâches et priorise différents types de mises à jour.

Comprendre le Mode Concurrent de React

Avant de plonger dans les détails de la coordination des files d'attente, rappelons brièvement ce qu'est le Mode Concurrent et pourquoi il est important. Le Mode Concurrent permet à React de décomposer les tâches de rendu en unités plus petites et interruptibles. Cela signifie que les mises à jour de longue durée ne bloqueront pas le thread principal, empêchant le navigateur de se figer et garantissant que les interactions utilisateur restent réactives. Les fonctionnalités clés incluent :

• Rendu interruptible : React peut suspendre, reprendre ou abandonner des tâches de rendu en fonction de leur priorité.
• Découpage temporel (Time Slicing) : Les grandes mises à jour sont divisées en petits morceaux, permettant au navigateur de traiter d'autres tâches entre-temps.
• Suspense : Un mécanisme pour gérer la récupération de données asynchrones et afficher des éléments de substitution (placeholders) pendant le chargement des données.

Le rôle du planificateur

Responsabilités clés du planificateur :

• Priorisation des tâches : Déterminer l'urgence des différentes mises à jour.
• Gestion de la file d'attente des tâches : Maintenir une file d'attente des mises à jour en attente.
• Contrôle de l'exécution : Décider quand démarrer, suspendre, reprendre ou abandonner des tâches.
• Céder la main au navigateur : Libérer le contrôle au navigateur pour lui permettre de gérer les entrées utilisateur et d'autres tâches critiques.

La coordination de la file d'attente des tâches en détail

Types de files d'attente de tâches :

React utilise différents niveaux de priorité pour divers types de mises à jour. Le nombre et les noms spécifiques de ces niveaux de priorité peuvent varier légèrement entre les versions de React, mais le principe général reste le même. Voici une répartition courante :

• Priorité immédiate : Utilisée pour les tâches qui doivent être achevées dès que possible, comme la gestion des entrées utilisateur ou la réponse à des événements critiques. Ces tâches interrompent toute tâche en cours d'exécution.
• Priorité bloquante pour l'utilisateur : Utilisée pour les tâches qui affectent directement l'expérience utilisateur, comme la mise à jour de l'interface utilisateur en réponse aux interactions de l'utilisateur (par exemple, taper dans un champ de saisie). Ces tâches ont également une priorité relativement élevée.
• Priorité normale : Utilisée pour les tâches importantes mais non critiques en termes de temps, comme la mise à jour de l'interface utilisateur basée sur des requêtes réseau ou d'autres opérations asynchrones.
• Priorité basse : Utilisée pour les tâches moins importantes qui peuvent être reportées si nécessaire, comme les mises à jour en arrière-plan ou le suivi analytique.
• Priorité inactive (Idle) : Utilisée pour les tâches qui peuvent être effectuées lorsque le navigateur est inactif, comme le préchargement de ressources ou l'exécution de calculs de longue durée.

L'association d'actions spécifiques à des niveaux de priorité est cruciale pour maintenir une interface utilisateur réactive. Par exemple, une entrée utilisateur directe sera toujours traitée avec la plus haute priorité pour donner un retour immédiat à l'utilisateur, tandis que des tâches de journalisation (logging) peuvent être reportées en toute sécurité à un état inactif.

Exemple : Prioriser l'entrée utilisateur

Considérons un scénario où un utilisateur tape dans un champ de saisie. Chaque frappe déclenche une mise à jour de l'état du composant, ce qui déclenche à son tour un nouveau rendu. En Mode Concurrent, ces mises à jour se voient attribuer une priorité élevée (Bloquante pour l'utilisateur) pour garantir que le champ de saisie se met à jour en temps réel. Pendant ce temps, d'autres tâches moins critiques, comme la récupération de données depuis une API, se voient attribuer une priorité inférieure (Normale ou Basse) et peuvent être reportées jusqu'à ce que l'utilisateur ait fini de taper.

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

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

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

            

              
                Copy
              
            
          

Dans ce simple exemple, la fonction handleChange, qui est déclenchée par l'entrée utilisateur, serait automatiquement priorisée par le planificateur de React. React gère implicitement la priorisation en fonction de la source de l'événement, assurant une expérience utilisateur fluide.

Planification coopérative

Le planificateur de React emploie une technique appelée planification coopérative. Cela signifie que chaque tâche est responsable de rendre périodiquement le contrôle au planificateur, lui permettant de vérifier s'il existe des tâches de priorité supérieure et d'interrompre potentiellement la tâche en cours. Cette cession de contrôle est réalisée grâce à des techniques comme requestIdleCallback et setTimeout, qui permettent à React de planifier le travail en arrière-plan sans bloquer le thread principal.

Cependant, l'utilisation directe de ces API de navigateur est généralement abstraite par l'implémentation interne de React. Les développeurs n'ont généralement pas besoin de céder manuellement le contrôle ; l'architecture Fiber de React et le planificateur s'en chargent automatiquement en fonction de la nature du travail effectué.

Réconciliation et l'arbre Fiber

Le planificateur travaille en étroite collaboration avec l'algorithme de réconciliation de React et l'arbre Fiber. Lorsqu'une mise à jour est déclenchée, React crée un nouvel arbre Fiber qui représente l'état souhaité de l'interface utilisateur. L'algorithme de réconciliation compare ensuite le nouvel arbre Fiber avec l'arbre Fiber existant pour déterminer quels composants doivent être mis à jour. Ce processus est également interruptible ; React peut suspendre la réconciliation à tout moment et la reprendre plus tard, permettant au planificateur de prioriser d'autres tâches.

Exemples pratiques de coordination de la file d'attente des tâches

Explorons quelques exemples pratiques du fonctionnement de la coordination des files d'attente de tâches dans des applications React réelles.

Exemple 1 : Chargement de données différé avec Suspense

Considérons un scénario où vous récupérez des données depuis une API distante. En utilisant React Suspense, vous pouvez afficher une interface de secours (fallback) pendant le chargement des données. L'opération de récupération de données elle-même pourrait se voir attribuer une priorité Normale ou Basse, tandis que le rendu de l'interface de secours se voit attribuer une priorité plus élevée pour fournir un retour immédiat à l'utilisateur.

            
import React, { Suspense } from 'react';

const fetchData = () => {
  return new Promise(resolve => {
    setTimeout(() => {
      resolve('Données chargées !');
    }, 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>Chargement des données...</p>>
        <DataComponent />
      </Suspense>
    </Resource.Provider>
  );
}

            

              
                Copy
              
            
          

Dans cet exemple, le composant <Suspense fallback=<p>Chargement des données...</p>> affichera le message "Chargement des données..." pendant que la promesse fetchData est en attente. Le planificateur priorise l'affichage immédiat de ce fallback, offrant une meilleure expérience utilisateur qu'un écran vide. Une fois les données chargées, le <DataComponent /> est rendu.

Exemple 2 : Dé-rebond (Debouncing) d'une entrée avec useDeferredValue

Un autre scénario courant est le dé-rebond d'une entrée pour éviter des re-rendus excessifs. Le hook useDeferredValue de React vous permet de différer les mises à jour à une priorité moins urgente. Cela peut être utile pour des scénarios où vous souhaitez mettre à jour l'interface utilisateur en fonction de l'entrée de l'utilisateur, mais vous ne voulez pas déclencher de re-rendus à chaque frappe.

            
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>Valeur : {deferredValue}</p>
  </div>
 );
}

            

              
                Copy
              
            
          

Dans cet exemple, la deferredValue sera légèrement en retard par rapport à la value réelle. Cela signifie que l'interface utilisateur se mettra à jour moins fréquemment, réduisant le nombre de re-rendus et améliorant les performances. La saisie réelle semblera réactive car le champ de saisie met directement à jour l'état value, mais les effets en aval de ce changement d'état sont différés.

Exemple 3 : Regroupement (Batching) des mises à jour d'état avec useTransition

Le hook useTransition de React permet de regrouper les mises à jour d'état. Une transition est un moyen de marquer des mises à jour d'état spécifiques comme non urgentes, permettant à React de les différer et d'éviter de bloquer le thread principal. C'est particulièrement utile pour gérer des mises à jour complexes impliquant plusieurs variables d'état.

            
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}>Incrémenter</button>
  <p>Compteur : {count}</p>
  {isPending ? <p>Mise à jour...</p> : null}
  </div>
 );
}

            

              
                Copy
              
            
          

Dans cet exemple, la mise à jour setCount est enveloppée dans un bloc startTransition. Cela indique à React de traiter la mise à jour comme une transition non urgente. La variable d'état isPending peut être utilisée pour afficher un indicateur de chargement pendant que la transition est en cours.

Optimiser la réactivité de l'application

Une coordination efficace de la file d'attente des tâches est cruciale pour optimiser la réactivité des applications React. Voici quelques bonnes pratiques à garder à l'esprit :

• Prioriser les interactions utilisateur : Assurez-vous que les mises à jour déclenchées par les interactions utilisateur reçoivent toujours la plus haute priorité.
• Différer les mises à jour non critiques : Reportez les mises à jour moins importantes dans des files d'attente de priorité inférieure pour éviter de bloquer le thread principal.
• Utiliser Suspense pour la récupération de données : Tirez parti de React Suspense pour gérer la récupération de données asynchrones et afficher des interfaces de secours pendant le chargement des données.
• Dé-rebondir les entrées : Utilisez useDeferredValue pour dé-rebondir les entrées et éviter les re-rendus excessifs.
• Regrouper les mises à jour d'état : Utilisez useTransition pour regrouper les mises à jour d'état et empêcher le blocage du thread principal.
• Profiler votre application : Utilisez les React DevTools pour profiler votre application et identifier les goulots d'étranglement de performance.
• Optimiser les composants : Mémorisez les composants avec React.memo pour éviter les re-rendus inutiles.
• Fractionnement du code (Code Splitting) : Utilisez le fractionnement du code pour réduire le temps de chargement initial de votre application.
• Optimisation des images : Optimisez les images pour réduire la taille de leurs fichiers et améliorer les temps de chargement. C'est particulièrement important pour les applications distribuées mondialement où la latence réseau peut être significative.
• Envisager le rendu côté serveur (SSR) ou la génération de sites statiques (SSG) : Pour les applications riches en contenu, le SSR ou le SSG peuvent améliorer les temps de chargement initiaux et le SEO.

Considérations globales

Lors du développement d'applications React pour un public mondial, il est important de prendre en compte des facteurs tels que la latence du réseau, les capacités des appareils et la prise en charge des langues. Voici quelques conseils pour optimiser votre application pour un public mondial :

• Réseau de diffusion de contenu (CDN) : Utilisez un CDN pour distribuer les ressources de votre application sur des serveurs du monde entier. Cela peut réduire considérablement la latence pour les utilisateurs de différentes régions géographiques.
• Chargement adaptatif : Implémentez des stratégies de chargement adaptatif pour servir différentes ressources en fonction de la connexion réseau et des capacités de l'appareil de l'utilisateur.
• Internationalisation (i18n) : Utilisez une bibliothèque d'i18n pour prendre en charge plusieurs langues et variations régionales.
• Localisation (l10n) : Adaptez votre application à différents paramètres régionaux en fournissant des formats de date, d'heure et de devise localisés.
• Accessibilité (a11y) : Assurez-vous que votre application est accessible aux utilisateurs handicapés, en suivant les directives WCAG. Cela inclut la fourniture de texte alternatif pour les images, l'utilisation de HTML sémantique et la garantie de la navigation au clavier.
• Optimiser pour les appareils bas de gamme : Soyez attentif aux utilisateurs sur des appareils plus anciens ou moins puissants. Minimisez le temps d'exécution de JavaScript et réduisez la taille de vos ressources.
• Tester dans différentes régions : Utilisez des outils comme BrowserStack ou Sauce Labs pour tester votre application dans différentes régions géographiques et sur différents appareils.
• Utiliser des formats de données appropriés : Lors de la manipulation de dates et de nombres, soyez conscient des différentes conventions régionales. Utilisez des bibliothèques comme date-fns ou Numeral.js pour formater les données en fonction des paramètres régionaux de l'utilisateur.

Conclusion

Le planificateur du Mode Concurrent de React et ses mécanismes sophistiqués de coordination des files d'attente de tâches sont essentiels pour construire des applications React réactives et performantes. En comprenant comment le planificateur priorise les tâches et gère différents types de mises à jour, les développeurs peuvent optimiser leurs applications pour offrir une expérience utilisateur fluide et agréable aux utilisateurs du monde entier. En tirant parti de fonctionnalités comme Suspense, useDeferredValue, et useTransition, vous pouvez affiner la réactivité de votre application et vous assurer qu'elle offre une excellente expérience, même sur des appareils ou des réseaux plus lents.

À mesure que React continue d'évoluer, le Mode Concurrent deviendra probablement encore plus intégré au framework, ce qui en fera un concept de plus en plus important à maîtriser pour les développeurs React.