React Scheduler Cooperative Yielding : Optimisation de la Réactivité aux Entrées Utilisateur

Dans le domaine du développement d'applications web, l'expérience utilisateur prime. Une interface utilisateur (UI) réactive et fluide est primordiale pour maintenir l'engagement et la satisfaction des utilisateurs. React, une bibliothèque JavaScript largement adoptée pour la création d'interfaces utilisateur, offre des outils puissants pour améliorer la réactivité, notamment grâce à son Scheduler et au concept de yielding coopératif. Cet article de blog explore ces fonctionnalités, en expliquant comment elles peuvent être exploitées pour optimiser la réactivité aux entrées utilisateur dans les applications React complexes.

Comprendre le React Scheduler

Le React Scheduler est un mécanisme sophistiqué chargé de prioriser et de planifier les mises à jour de l'interface utilisateur. Il s'agit d'un élément fondamental de l'architecture interne de React, fonctionnant en coulisses pour garantir que les tâches les plus importantes sont exécutées en premier, ce qui conduit à une expérience utilisateur plus fluide et plus réactive. Avant le Scheduler, React utilisait un processus de rendu synchrone. Cela signifiait qu'une fois une mise à jour commencée, elle s'exécutait jusqu'à son terme, bloquant potentiellement le thread principal et rendant l'interface utilisateur non réactive. Le Scheduler, introduit avec l'architecture Fiber, permet à React de diviser le rendu en unités de travail plus petites et asynchrones.

Concepts clés du React Scheduler

• Tâches : Le Scheduler fonctionne sur des tâches, qui représentent des unités de travail qui doivent être effectuées pour mettre à jour l'interface utilisateur. Ces tâches peuvent inclure le rendu des composants, la mise à jour du DOM et l'exécution des effets.
• Priorisation : Toutes les tâches ne sont pas créées égales. Le Scheduler attribue des priorités aux tâches en fonction de leur importance perçue pour l'utilisateur. Par exemple, les interactions utilisateur (comme la saisie dans un champ de saisie) reçoivent généralement une priorité plus élevée que les mises à jour moins critiques (comme la récupération de données en arrière-plan).
• Multitâche coopératif : Au lieu de bloquer le thread principal jusqu'à ce qu'une tâche soit terminée, le Scheduler utilise une approche de multitâche coopératif. Cela signifie que React peut interrompre une tâche en cours d'exécution pour permettre à d'autres tâches de priorité supérieure (comme la gestion des entrées utilisateur) de s'exécuter.
• Architecture Fiber : Le Scheduler est étroitement intégré à l'architecture Fiber de React, qui représente l'interface utilisateur sous forme d'un arbre de nœuds Fiber. Chaque nœud Fiber représente une unité de travail et peut être individuellement mis en pause, repris et priorisé.

Yielding coopératif : Redonner le contrôle au navigateur

Le yielding coopératif est le principe de base qui permet au React Scheduler de prioriser la réactivité aux entrées utilisateur. Il implique qu'un composant renonce volontairement au contrôle du thread principal au navigateur, ce qui lui permet de gérer d'autres tâches importantes, telles que les événements d'entrée utilisateur ou les repeints du navigateur. Cela empêche les mises à jour de longue durée de bloquer le thread principal et de rendre l'interface utilisateur lente.

Comment fonctionne le yielding coopératif

1. Interruption de la tâche : Lorsque React effectue une tâche de longue durée, il peut vérifier périodiquement s'il existe des tâches de priorité supérieure en attente d'exécution.
2. Céder le contrôle : Si une tâche de priorité supérieure est trouvée, React interrompt temporairement la tâche en cours et cède le contrôle au navigateur. Cela permet au navigateur de gérer la tâche de priorité supérieure, comme répondre aux entrées utilisateur.
3. Reprise de la tâche : Une fois la tâche de priorité supérieure terminée, React peut reprendre la tâche interrompue là où elle s'était arrêtée.

Cette approche coopérative garantit que l'interface utilisateur reste réactive même lorsque des mises à jour complexes sont en cours en arrière-plan. C'est comme avoir un collègue poli et attentionné qui s'assure toujours de prioriser les demandes urgentes avant de continuer avec son propre travail.

Optimisation de la réactivité aux entrées utilisateur avec React Scheduler

Voyons maintenant les techniques pratiques pour tirer parti du React Scheduler afin d'optimiser la réactivité aux entrées utilisateur dans vos applications.

1. Comprendre la priorisation des tâches

Le React Scheduler attribue automatiquement des priorités aux tâches en fonction de leur type. Cependant, vous pouvez influencer cette priorisation pour optimiser davantage la réactivité. React fournit plusieurs API à cet effet :

• Hook useTransition : Le hook useTransition vous permet de marquer certaines mises à jour d'état comme étant moins urgentes. Les mises à jour au sein d'une transition se voient attribuer une priorité inférieure, ce qui permet aux interactions utilisateur de prévaloir.
• API startTransition : Similaire à useTransition, l'API startTransition vous permet d'envelopper les mises à jour d'état et de les marquer comme étant moins urgentes. Ceci est particulièrement utile pour les mises à jour qui ne sont pas directement déclenchées par les interactions utilisateur.

Exemple : Utilisation de useTransition pour l'entrée de recherche

Considérez un champ de recherche qui déclenche une récupération importante de données et qui affiche à nouveau les résultats de la recherche. Sans priorisation, la saisie dans le champ de saisie pourrait sembler lente, car le processus de rendu bloque le thread principal. Nous pouvons utiliser useTransition pour atténuer cela :

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

function SearchInput() {
  const [query, setQuery] = useState('');
  const [results, setResults] = useState([]);
  const [isPending, startTransition] = useTransition();

  const handleChange = (event) => {
    const newQuery = event.target.value;
    setQuery(newQuery);

    startTransition(() => {
      // Simuler la récupération des résultats de recherche
      setTimeout(() => {
        const fakeResults = Array.from({ length: 100 }, (_, i) => `Result ${i} for ${newQuery}`);
        setResults(fakeResults);
      }, 500);
    });
  };

  return (
    <div>
      <input type="text" value={query} onChange={handleChange} />
      {isPending ? <p>Recherche en cours...</p> : null}
      <ul>
        {results.map((result, index) => (
          <li key={index}>{result}</li>
        ))}
      </ul>
    </div>
  );
}

export default SearchInput;

            

              
                Copy
              
            
          

Dans cet exemple, l'API startTransition englobe la fonction setTimeout, qui simule la récupération et le traitement des résultats de la recherche. Cela indique à React que cette mise à jour est moins urgente que l'entrée utilisateur, garantissant que le champ de saisie reste réactif même pendant la récupération et le rendu des résultats de la recherche. La valeur isPending de useTransition permet d'afficher un indicateur de chargement pendant la transition, fournissant un retour visuel à l'utilisateur.

2. Debouncing et throttling des entrées utilisateur

Fréquemment, une saisie utilisateur rapide peut déclencher une avalanche de mises à jour, submergeant le React Scheduler et entraînant des problèmes de performance. Le debouncing et le throttling sont des techniques utilisées pour limiter le rythme auquel ces mises à jour sont traitées.

• Debouncing : Le debouncing retarde l'exécution d'une fonction jusqu'à ce qu'un certain temps se soit écoulé depuis la dernière fois que la fonction a été appelée. Ceci est utile dans les scénarios où vous ne souhaitez effectuer une action qu'après que l'utilisateur a cessé de taper pendant une certaine période.
• Throttling : Le throttling limite le rythme auquel une fonction peut être exécutée. Ceci est utile dans les scénarios où vous souhaitez vous assurer qu'une fonction n'est pas exécutée plus d'un certain nombre de fois par seconde.

Exemple : Debouncing d'une entrée de recherche

            import React, { useState, useCallback, useRef } from 'react';

function DebouncedSearchInput() {
  const [query, setQuery] = useState('');
  const [results, setResults] = useState([]);
  const timeoutRef = useRef(null);

  const handleChange = (event) => {
    const newQuery = event.target.value;
    setQuery(newQuery);

    if (timeoutRef.current) {
      clearTimeout(timeoutRef.current);
    }

    timeoutRef.current = setTimeout(() => {
      // Simuler la récupération des résultats de recherche
      const fakeResults = Array.from({ length: 100 }, (_, i) => `Result ${i} for ${newQuery}`);
      setResults(fakeResults);
    }, 300);
  };

  return (
    <div>
      <input type="text" value={query} onChange={handleChange} />
      <ul>
        {results.map((result, index) => (
          <li key={index}>{result}</li>
        ))}
      </ul>
    </div>
  );
}

export default DebouncedSearchInput;

            

              
                Copy
              
            
          

Dans cet exemple, nous utilisons setTimeout et clearTimeout pour debouncer l'entrée de recherche. La fonction handleChange n'est exécutée que 300 millisecondes après que l'utilisateur a cessé de taper, ce qui réduit le nombre de fois où les résultats de la recherche sont récupérés et rendus.

3. Virtualisation pour les grandes listes

Le rendu de grandes listes de données peut constituer un goulet d'étranglement important en matière de performances, en particulier lorsqu'il s'agit de milliers, voire de millions d'éléments. La virtualisation (également appelée fenêtrage) est une technique qui ne rend que la partie visible de la liste, réduisant considérablement le nombre de nœuds DOM qui doivent être mis à jour. Cela peut améliorer considérablement la réactivité de l'interface utilisateur, en particulier lors du défilement de longues listes.

Les bibliothèques telles que react-window et react-virtualized fournissent des composants de virtualisation puissants et efficaces qui peuvent être facilement intégrés à vos applications React.

Exemple : Utilisation de react-window pour une grande liste

            import React from 'react';
import { FixedSizeList } from 'react-window';

const Row = ({ index, style }) => (
  <div style={style}>
    Ligne {index}
  </div>
);

function VirtualizedList() {
  return (
    <FixedSizeList
      height={400}
      width={300}
      itemSize={30}
      itemCount={1000}
    >
      {Row}
    </FixedSizeList>
  );
}

export default VirtualizedList;

            

              
                Copy
              
            
          

Dans cet exemple, le composant FixedSizeList de react-window est utilisé pour rendre une liste de 1000 éléments. Cependant, seuls les éléments actuellement visibles dans la hauteur et la largeur spécifiées sont réellement rendus, ce qui améliore considérablement les performances.

4. Division du code et chargement paresseux

Les grands bundles JavaScript peuvent prendre beaucoup de temps à télécharger et à analyser, retardant le rendu initial de votre application et impactant l'expérience utilisateur. La division du code et le chargement paresseux sont des techniques utilisées pour diviser votre application en morceaux plus petits qui peuvent être chargés à la demande. Cela peut réduire considérablement le temps de chargement initial et améliorer les performances perçues de votre application.

React fournit un support intégré pour la division du code à l'aide de la fonction React.lazy et du composant Suspense.

Exemple : Chargement paresseux d'un composant

            import React, { Suspense } from 'react';

const MyComponent = React.lazy(() => import('./MyComponent'));

function App() {
  return (
    <div>
      <Suspense fallback={<p>Chargement...</p>}>
        <MyComponent />
      </Suspense>
    </div>
  );
}

export default App;

            

              
                Copy
              
            
          

Dans cet exemple, le MyComponent est chargé paresseusement à l'aide de React.lazy. Le composant n'est chargé que lorsqu'il est réellement nécessaire, ce qui réduit le temps de chargement initial de l'application. Le composant Suspense fournit une interface utilisateur de repli qui s'affiche pendant le chargement du composant.

5. Optimisation des gestionnaires d'événements

Des gestionnaires d'événements inefficaces peuvent également contribuer à une mauvaise réactivité aux entrées utilisateur. Évitez d'effectuer des opérations coûteuses directement dans les gestionnaires d'événements. Au lieu de cela, déléguez ces opérations à des tâches en arrière-plan ou utilisez des techniques telles que le debouncing et le throttling pour limiter la fréquence d'exécution.

6. Mémorisation et composants purs

React fournit des mécanismes d'optimisation des re-rendus, tels que React.memo pour les composants fonctionnels et PureComponent pour les composants de classe. Ces techniques empêchent les composants de se re-rendre inutilement lorsque leurs props n'ont pas changé, ce qui réduit la quantité de travail que le React Scheduler doit effectuer.

Exemple : Utilisation de React.memo

            import React from 'react';

const MyComponent = React.memo(function MyComponent(props) {
  // Rendu basé sur les props
  return <div>{props.value}</div>;
});

export default MyComponent;

            

              
                Copy
              
            
          

Dans cet exemple, React.memo est utilisé pour mémoriser le MyComponent. Le composant ne se re-rendra que si ses props ont changé.

Exemples concrets et considérations globales

Les principes du yielding coopératif et de l'optimisation du scheduler sont applicables à un large éventail d'applications, des formulaires simples aux tableaux de bord interactifs complexes. Examinons quelques exemples :

• Sites Web de commerce électronique : L'optimisation de la réactivité de l'entrée de recherche est cruciale pour les sites Web de commerce électronique. Les utilisateurs s'attendent à une réponse instantanée lorsqu'ils tapent, et une entrée de recherche lente peut entraîner de la frustration et des recherches abandonnées.
• Tableaux de bord de visualisation de données : Les tableaux de bord de visualisation de données impliquent souvent le rendu de grands ensembles de données et l'exécution de calculs complexes. Le yielding coopératif peut aider à garantir que l'interface utilisateur reste réactive même pendant l'exécution de ces calculs.
• Outils d'édition collaborative : Les outils d'édition collaborative nécessitent des mises à jour en temps réel et une synchronisation entre plusieurs utilisateurs. L'optimisation de la réactivité de ces outils est essentielle pour offrir une expérience transparente et collaborative.

Lors de la création d'applications pour un public mondial, il est important de tenir compte de facteurs tels que la latence du réseau et les capacités des appareils. Les utilisateurs dans différentes parties du monde peuvent rencontrer des conditions de réseau différentes, et il est important d'optimiser votre application pour qu'elle fonctionne bien, même dans des circonstances moins qu'idéales. Des techniques telles que la division du code et le chargement paresseux peuvent être particulièrement bénéfiques pour les utilisateurs ayant des connexions Internet lentes. De plus, envisagez d'utiliser un réseau de diffusion de contenu (CDN) pour diffuser les ressources de votre application à partir de serveurs situés plus près de vos utilisateurs.

Conclusion

Le React Scheduler et le concept de yielding coopératif sont des outils puissants pour optimiser la réactivité aux entrées utilisateur dans les applications React complexes. En comprenant le fonctionnement de ces fonctionnalités et en appliquant les techniques décrites dans cet article de blog, vous pouvez créer des interfaces utilisateur à la fois performantes et attrayantes, offrant une expérience utilisateur supérieure. N'oubliez pas de prioriser les interactions utilisateur, d'optimiser les performances de rendu et de prendre en compte les besoins d'un public mondial lors de la création de vos applications. Surveillez et profilez en permanence les performances de votre application pour identifier les goulots d'étranglement et optimiser en conséquence. En investissant dans l'optimisation des performances, vous pouvez vous assurer que vos applications React offrent une expérience agréable et réactive à tous les utilisateurs, quel que soit leur emplacement ou leur appareil.