React useEvent Profilage de la performance: un aperçu approfondi de l'analyse des gestionnaires d'événements

Dans le monde trépidant du développement web, la performance n'est pas qu'une simple fonctionnalité ; c'est une exigence fondamentale. Les utilisateurs à l'échelle mondiale, avec des capacités d'appareil et des vitesses de réseau variables, s'attendent à ce que les applications soient rapides, fluides et réactives. Pour les développeurs React, cela signifie rechercher constamment des moyens d'optimiser les composants, de minimiser les re-rendus et de s'assurer que les interactions utilisateur soient instantanées. L'un des domaines les plus courants, mais d'une complexité trompeuse, de l'optimisation des performances concerne les gestionnaires d'événements.

L'évolution de React a constamment abordé l'ergonomie et la performance des développeurs. Les hooks ont révolutionné la façon dont nous écrivons les composants, mais ils ont également introduit de nouveaux modèles et des pièges potentiels, en particulier autour de la mémoïsation avec des hooks comme useCallback et useMemo. En réponse aux complexités des tableaux de dépendances et des fermetures obsolètes, l'équipe React a proposé un nouveau hook : useEvent.

Bien que useEvent ne soit pas encore disponible dans une version stable de React et que sa forme finale puisse changer, le concept qu'il représente change la donne dans la façon dont nous pensons à la gestion des événements et à la mémoïsation. Cet article fournit un aperçu approfondi de l'analyse de la performance des gestionnaires d'événements, en utilisant les principes derrière useEvent comme guide. Nous allons explorer comment profiler votre application, identifier les goulots d'étranglement de performance causés par les gestionnaires d'événements et appliquer des techniques d'optimisation qui conduisent à une expérience utilisateur tangiblement meilleure.

Comprendre le problème central : gestionnaires d'événements et instabilité de la mémoïsation

Pour apprécier la solution que propose useEvent, nous devons d'abord comprendre le problème qu'il vise à résoudre. En JavaScript, les fonctions sont des citoyens de première classe. Cela signifie qu'elles peuvent être créées, transmises et renvoyées comme n'importe quelle autre valeur. Dans React, cette flexibilité est puissante, mais elle a un coût en termes de performance.

Considérez un composant fonctionnel typique. Chaque fois qu'il est re-rendu, les fonctions définies à l'intérieur de son corps sont recréées. Du point de vue de JavaScript, même si deux fonctions ont exactement le même code, ce sont des objets différents en mémoire. Elles ont des identités différentes.

Pourquoi l'identité de la fonction est importante

Cette recréation devient un problème lorsque vous transmettez ces fonctions en tant que props aux composants enfants, en particulier ceux enveloppés dans React.memo. React.memo est un composant d'ordre supérieur qui empêche un composant de se re-rendre si ses props n'ont pas changé. Il effectue une comparaison superficielle des anciennes et des nouvelles props. Lorsqu'un composant parent transmet une fonction nouvellement créée à un enfant mémoïsé, la vérification des props échoue (car oldFunction !== newFunction), forçant l'enfant à se re-rendre inutilement.

Prenons un exemple classique :

            
const MemoizedButton = React.memo(({ onClick, children }) => {
  console.log(`Rendering ${children}`);
  return <button onClick={onClick}>{children}</button>;
});

function Counter() {
  const [count, setCount] = useState(0);
  const [otherState, setOtherState] = useState(false);

  // This function is re-created on EVERY render of Counter
  const handleIncrement = () => {
    setCount(c => c + 1);
  };

  return (
    <div>
      <p>Count: {count}</p>
      <MemoizedButton onClick={handleIncrement}>
        Increment Count
      </MemoizedButton>
      <button onClick={() => setOtherState(s => !s)}>
        Toggle Other State ({String(otherState)})
      </button>
    </div>
  );
}

            

              
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Dans cet exemple, chaque fois que vous cliquez sur "Toggle Other State", le composant Counter est re-rendu. Cela entraîne la recréation de handleIncrement. Même si la logique d'incrémentation du compteur n'a pas changé, la nouvelle fonction est transmise à MemoizedButton, ce qui brise sa mémoïsation et le force à se re-rendre. Vous verrez "Rendering Increment Count" dans la console même si rien de lié à ce bouton n'a changé.

La solution `useCallback` et ses limites

La solution traditionnelle à ce problème est le hook useCallback. Il mémoïse la fonction elle-même, garantissant que son identité reste stable à travers les re-rendus tant que ses dépendances ne changent pas.

            
import { useState, useCallback } from 'react';

// ... inside Counter component
const handleIncrement = useCallback(() => {
  setCount(c => c + 1);
}, []); // Empty dependency array, function is created only once

            

              
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Cela fonctionne. Mais que se passe-t-il si notre gestionnaire d'événements doit accéder aux props ou à l'état ? Nous devons les ajouter au tableau de dépendances.

            
function UserProfile({ userId }) {
  const [comment, setComment] = useState('');

  const handleSubmitComment = useCallback(() => {
    // This function needs access to userId and comment
    postCommentAPI(userId, { text: comment });
  }, [userId, comment]); // Dependencies

  return <CommentBox onSubmit={handleSubmitComment} />;
}

            

              
                Copy
              
            
          

C'est là que réside la complexité. Dès que comment change, useCallback crée une nouvelle fonction handleSubmitComment. Si CommentBox est mémoïsé, il sera re-rendu à chaque frappe dans le champ de commentaire. Nous venons d'échanger un problème de performance contre un autre. C'est précisément le défi que vise la proposition useEvent.

Présentation du concept `useEvent` : identité stable, état frais

Le hook useEvent, tel que proposé par l'équipe React, est conçu pour créer une fonction qui a toujours une identité stable (elle ne change jamais à travers les re-rendus) mais peut toujours accéder à l'état et aux props les plus récents et "frais" de son composant parent. Il sépare élégamment l'identité de la fonction de son implémentation.

Conceptuellement, cela ressemblerait à ceci :

            
// This is a conceptual example. `useEvent` is not yet in stable React.
import { useEvent } from 'react';

function ChatRoom({ theme }) {
  const [text, setText] = useState('');

  const onSend = useEvent(() => {
    // Can access the latest 'text' and 'theme' without
    // needing them in a dependency array.
    sendMessage(text, theme);
  });

  // Because `onSend` has a stable identity, MemoizedSendButton
  // will not re-render just because `text` or `theme` changes.
  return <MemoizedSendButton onClick={onSend} />;
}

            

              
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Le principal enseignement est le principe : une référence de fonction stable qui pointe en interne vers la logique la plus récente. Cela brise la chaîne de dépendances qui force les composants mémoïsés à se re-rendre, ce qui entraîne des gains de performance significatifs dans les applications complexes.

Pourquoi le profilage des performances des gestionnaires d'événements est important

Le concept useEvent aborde principalement le coût de performance du re-rendu en raison d'identités de fonction instables. Cependant, il existe un autre aspect tout aussi important de la performance des gestionnaires d'événements : le temps d'exécution du gestionnaire lui-même.

Un gestionnaire d'événements lent peut être encore plus préjudiciable à l'expérience utilisateur qu'un re-rendu inutile. Étant donné que JavaScript s'exécute sur un seul thread principal dans le navigateur, un gestionnaire d'événements de longue durée peut bloquer ce thread. Cela conduit à :

• Interface utilisateur saccadée : Le navigateur ne peut pas peindre de nouvelles images, donc les animations se figent et le défilement devient saccadé.
• Contrôles non réactifs : Les clics, les frappes au clavier et autres entrées utilisateur sont mis en file d'attente et ne seront pas traités tant que le gestionnaire n'aura pas terminé, ce qui donne l'impression que l'application est figée.
• Mauvaise performance perçue : Même si la tâche finit par se terminer, le délai initial et le manque de retour d'information créent une expérience utilisateur frustrante.

C'est pourquoi le profilage n'est pas une étape facultative pour les développeurs professionnels ; c'est une partie essentielle du cycle de vie du développement. Nous devons passer de la supposition sur la performance à sa mesure précise.

Outils du métier : profilage des gestionnaires d'événements dans React

Pour analyser à la fois les re-rendus et le temps d'exécution, nous utiliserons deux outils puissants qui sont facilement disponibles dans les outils de développement de votre navigateur.

1. Le profileur React (dans React DevTools)

Le profileur React est votre outil de prédilection pour identifier pourquoi et quand les composants sont re-rendus. Il visualise le processus de rendu, vous montrant quels composants ont été mis à jour et combien de temps ils ont pris.

Comment l'utiliser pour les gestionnaires d'événements :

1. Ouvrez votre application dans un navigateur avec React DevTools installé.
2. Allez à l'onglet "Profiler".
3. Cliquez sur le bouton d'enregistrement (le cercle bleu).
4. Effectuez l'action dans votre application qui déclenche le gestionnaire d'événements (par exemple, cliquez sur un bouton).
5. Arrêtez l'enregistrement.

Vous verrez un diagramme en flammes de vos composants. Lorsque vous cliquez sur un composant qui a été re-rendu, le panneau de droite vous indiquera pourquoi il a été re-rendu. Si c'est dû à un changement de prop, vous pouvez voir quelle prop a changé. Si une prop de gestionnaire d'événements change à chaque rendu parent, cet outil le rendra immédiatement évident.

2. L'onglet Performance du navigateur (par exemple, dans Chrome DevTools)

Bien que le profileur React soit excellent pour les problèmes spécifiques à React, l'onglet Performance du navigateur est l'outil ultime pour mesurer le temps d'exécution brut de JavaScript. Il vous montre tout ce qui se passe sur le thread principal, de l'exécution du script au rendu et à la peinture.

Comment profiler l'exécution d'un gestionnaire d'événements :

1. Ouvrez les DevTools de votre navigateur et allez à l'onglet "Performance".
2. Cliquez sur le bouton d'enregistrement.
3. Effectuez l'action dans votre application (par exemple, cliquez sur le bouton avec le gestionnaire d'événements lourd).
4. Arrêtez l'enregistrement.
5. Analysez le diagramme en flammes. Recherchez une longue barre étiquetée "Task". Dans cette tâche, vous verrez l'écouteur d'événements (par exemple, "Event: click") et la pile d'appels des fonctions qu'il a déclenchées. Trouvez votre gestionnaire d'événements dans la pile et voyez exactement combien de millisecondes il a fallu pour s'exécuter. Toute tâche de plus de 50 ms est une cause potentielle de saccades perceptibles par l'utilisateur.

Scénario de profilage pratique : une analyse étape par étape

Parcourons un scénario pour voir ces outils en action. Imaginez un tableau de bord complexe avec un tableau de données où chaque ligne a un bouton d'action.

La configuration du composant

Nous aurons besoin d'un hook personnalisé qui simule le comportement de useEvent pour notre cas "après". Il s'agit d'un modèle largement utilisé qui exploite une ref pour stocker la dernière version du callback.

            
import { useLayoutEffect, useRef, useCallback } from 'react';

// A custom hook to simulate the `useEvent` proposal
function useEventCallback(fn) {
  const ref = useRef(null);

  useLayoutEffect(() => {
    ref.current = fn;
  });

  return useCallback((...args) => {
    return ref.current(...args);
  }, []);
}

            

              
                Copy
              
            
          

Maintenant, nos composants d'application :

            
// A memoized child component
const ActionButton = React.memo(({ onAction, label }) => {
  console.log(`Rendering button: ${label}`);
  return <button onClick={onAction}>{label}</button>;
});

// The parent component
function Dashboard() {
  const [searchTerm, setSearchTerm] = useState('');
  const [items] = useState([...Array(100).keys()]); // 100 items

  // **Scenario 1: The problematic inline function**
  const handleAction = (id) => {
    // Imagine this is a complex, slow function
    console.log(`Action for item ${id} with search: "${searchTerm}"`);
    let sum = 0;
    for (let i = 0; i < 10000000; i++) { // A deliberately slow operation
      sum += Math.sqrt(i);
    }
    console.log('Action complete');
  };

  // **Scenario 2: The optimized `useEventCallback` function**
  /*
  const handleAction = useEventCallback((id) => {
    console.log(`Action for item ${id} with search: "${searchTerm}"`);
    let sum = 0;
    for (let i = 0; i < 10000000; i++) { 
      sum += Math.sqrt(i);
    }
    console.log('Action complete');
  });
  */

  return (
    <div>
      <input
        type="text"
        placeholder="Search..."
        value={searchTerm}
        onChange={(e) => setSearchTerm(e.target.value)}
      />
      <div>
        {items.map(id => (
          <ActionButton
            key={id}
            // We pass a new function instance here on every render!
            onAction={() => handleAction(id)}
            label={`Action ${id}`}
          />
        ))}
      </div>
    </div>
  );
}

            

              
                Copy
              
            
          

Analyse 1 : Profilage des re-rendus

1. Exécuter avec la fonction en ligne : onAction={() => handleAction(id)}.
2. Profiler avec React DevTools : Démarrer le profileur, taper un seul caractère dans le champ de recherche et arrêter le profilage.
3. Observation : Vous verrez que le composant Dashboard a été rendu, et surtout, tous les 100 composants ActionButton ont également été re-rendus. Le profileur indiquera que c'est parce que la prop onAction a changé. C'est un énorme goulot d'étranglement de performance.
4. Maintenant, passez à la version useEventCallback : Décommentez la version optimisée de handleAction et changez la prop en onAction={handleAction}. Vous devrez l'ajuster pour passer l'ID, par exemple, en créant un petit composant wrapper ou en utilisant la curryfication, mais pour ce concept, nous utiliserons le hook personnalisé pour montrer la stabilité. La clé est que la référence transmise est stable.
5. Re-profiler avec React DevTools : Effectuez la même action.
6. Observation : Vous verrez que le Dashboard a été rendu, mais aucun des composants ActionButton n'a été re-rendu. Leurs props n'ont pas changé parce que handleAction a maintenant une identité stable. Nous avons réussi à résoudre le problème de re-rendu.

Analyse 2 : Profilage du temps d'exécution du gestionnaire

Maintenant, concentrons-nous sur la lenteur de la fonction handleAction elle-même. La boucle for coûteuse simule une tâche synchrone lourde.

1. Utiliser le code useEventCallback optimisé.
2. Profiler avec l'onglet Performance du navigateur : Démarrer l'enregistrement, cliquer sur l'un des boutons "Action", attendre le journal "Action complete" et arrêter l'enregistrement.
3. Observation : Dans le diagramme en flammes, vous trouverez une très longue "Task". Si vous zoomez, vous verrez l'événement click, suivi de notre appel de fonction anonyme, puis la fonction handleAction prenant une quantité de temps significative (probablement des centaines de millisecondes). Pendant ce temps, toute l'interface utilisateur était figée. Vous ne pouviez cliquer sur rien d'autre ni faire défiler la page. C'est une opération de blocage du thread principal.

Optimiser l'exécution du gestionnaire

Identifier le goulot d'étranglement est la moitié de la bataille. Maintenant, comment le réparer ? La stratégie dépend de la nature de la tâche.

• Debouncing/Throttling : Non applicable pour un clic, mais essentiel pour les événements fréquents comme les mouvements de souris ou le redimensionnement de la fenêtre.
• Mémoïser les calculs internes : Si la partie lente est un calcul pur basé sur les entrées, vous pouvez utiliser useMemo à l'intérieur de votre composant pour mettre en cache le résultat.
• Déplacer le travail vers un Web Worker : C'est la solution idéale pour les calculs lourds non liés à l'UI. Un Web Worker s'exécute sur un thread séparé, il ne bloquera donc pas le thread principal de l'UI. Vous pouvez poster les données requises au worker, et il renverra un message avec le résultat une fois terminé.
• Diviser la tâche : Si un Web Worker est excessif, vous pouvez parfois diviser une longue tâche en plus petits morceaux en utilisant setTimeout(..., 0). Cela redonne le contrôle au navigateur entre les morceaux, lui permettant de traiter d'autres événements et de maintenir l'UI réactive.

Meilleures pratiques pour les gestionnaires d'événements à haute performance

Sur la base de notre analyse, nous pouvons distiller un ensemble de meilleures pratiques pour un public mondial de développeurs :

1. Prioriser la stabilité de la fonction : Pour toute fonction transmise à un composant mémoïsé, assurez-vous qu'elle a une identité stable. Utilisez useCallback avec précaution, ou adoptez un modèle comme notre hook personnalisé useEventCallback qui imite le comportement à venir de useEvent.
2. Éviter les fonctions en ligne dans les props : N'utilisez jamais onClick={() => doSomething()} dans le JSX d'un composant qui le transmet à un enfant mémoïsé. Cela garantit une nouvelle fonction à chaque rendu.
3. Garder les gestionnaires légers : Un gestionnaire d'événements doit être un coordinateur léger. Son travail est de capturer l'événement et de déléguer le gros du travail ailleurs. N'exécutez pas de transformations de données complexes ou d'appels d'API bloquants directement à l'intérieur du gestionnaire.
4. Profiler, ne pas supposer : L'optimisation prématurée est la racine de nombreux problèmes. Utilisez le profileur React et l'onglet Performance du navigateur pour trouver les goulots d'étranglement réels dans votre application avant de commencer à modifier le code.
5. Comprendre la boucle d'événements : Intériorisez que tout code synchrone de longue durée dans un gestionnaire d'événements figera l'onglet du navigateur de l'utilisateur. Pensez toujours à la façon d'effectuer le travail de manière asynchrone ou hors du thread principal.

Conclusion : L'avenir de la gestion des événements dans React

L'analyse des performances est un voyage de l'abstrait (re-rendus des composants) au concret (temps d'exécution en millisecondes). Les principes derrière la proposition useEvent fournissent un modèle mental puissant pour la première partie de ce voyage : simplifier la mémoïsation et construire des architectures de composants plus résilientes. En garantissant que les identités des fonctions sont stables, nous éliminons une énorme classe de re-rendus inutiles qui affectent les applications complexes.

Cependant, la véritable maîtrise de la performance nous oblige à regarder plus profondément, dans le code même qui s'exécute lorsqu'un utilisateur interagit avec notre application. En utilisant des outils comme le profileur de performance du navigateur, nous pouvons disséquer nos gestionnaires d'événements, mesurer leur impact sur le thread principal et prendre des décisions basées sur les données pour les optimiser.

Alors que React continue d'évoluer, son objectif reste d'aider les développeurs à créer des applications meilleures et plus rapides. En comprenant et en appliquant ces techniques de profilage aujourd'hui, vous ne faites pas que corriger les bugs actuels ; vous vous préparez à un avenir où les interfaces utilisateur performantes et réactives sont la norme, et non l'exception.