Libérer le potentiel de React : une plongée approfondie dans les fonctionnalités concurrentes, les files d'attente de priorité et l'intégration du planificateur

Dans le monde dynamique du développement web, offrir une expérience utilisateur transparente et réactive est primordial. À mesure que les applications gagnent en complexité et que les attentes des utilisateurs augmentent, en particulier sur les marchés mondiaux diversifiés, les goulots d'étranglement en matière de performances peuvent considérablement nuire à la satisfaction des utilisateurs. React, une bibliothèque JavaScript de premier plan pour la création d'interfaces utilisateur, a continuellement évolué pour relever ces défis. L'une des avancées les plus marquantes de ces dernières années est l'introduction de fonctionnalités concurrentes, alimentées par un planificateur sophistiqué sous-jacent et le concept de files d'attente de priorité.

Ce guide complet démystifiera les fonctionnalités concurrentes de React, expliquera le rôle du planificateur et illustrera comment les files d'attente de priorité permettent un rendu plus intelligent et plus efficace. Nous explorerons le « pourquoi » et le « comment » de ces mécanismes puissants, en fournissant des informations pratiques et des exemples pertinents pour la création d'applications performantes destinées à un public mondial.

La nécessité de la concurrence dans React

Traditionnellement, le processus de rendu de React était synchrone. Lorsqu'une mise à jour survenait, React bloquait le thread principal jusqu'à ce que toute l'interface utilisateur soit rendue à nouveau. Bien que cette approche soit simple, elle pose un problème important : les rendus de longue durée peuvent figer l'interface utilisateur. Imaginez un utilisateur interagissant avec un site de commerce électronique, essayant de filtrer des produits ou d'ajouter un article à son panier, tandis qu'une récupération de données importante ou un calcul complexe est simultanément en cours. L'interface utilisateur peut devenir non réactive, entraînant une expérience frustrante. Ce problème est amplifié à l'échelle mondiale, où les utilisateurs peuvent avoir des vitesses Internet et des capacités d'appareils variables, rendant les rendus lents encore plus impactants.

La concurrence dans React vise à résoudre ce problème en permettant à React d'interrompre, de prioriser et de reprendre les tâches de rendu. Au lieu d'un rendu monolithique unique, la concurrence décompose le rendu en petits morceaux gérables. Cela signifie que React peut intercaler différentes tâches, garantissant que les mises à jour les plus importantes (comme les interactions utilisateur) sont traitées rapidement, même si d'autres mises à jour moins critiques sont toujours en cours.

Principaux avantages de React concurrent :

• Amélioration de la réactivité : les interactions utilisateur sont plus rapides car React peut leur donner la priorité sur les mises à jour en arrière-plan.
• Meilleure expérience utilisateur : évite le gel de l'interface utilisateur, offrant une expérience plus fluide et plus attrayante aux utilisateurs du monde entier.
• Utilisation efficace des ressources : permet une planification plus intelligente du travail, en utilisant mieux le thread principal du navigateur.
• Activation de nouvelles fonctionnalités : débloque des fonctionnalités avancées telles que les transitions, le rendu côté serveur en continu et Suspense concurrent.

Introduction au planificateur React

Au cœur des capacités concurrentes de React se trouve le planificateur React. Ce module interne est responsable de la gestion et de l'orchestration de l'exécution de diverses tâches de rendu. C'est une technologie sophistiquée qui décide « quoi » rendre, « quand » et dans « quel ordre ».

Le planificateur fonctionne selon le principe du multitâche coopératif. Il n'interrompt pas de force le code JavaScript des autres ; au lieu de cela, il cède périodiquement le contrôle au navigateur, permettant aux tâches essentielles comme la gestion des entrées utilisateur, les animations et d'autres opérations JavaScript en cours de se dérouler. Ce mécanisme de cession est crucial pour maintenir le thread principal débloqué.

Le planificateur fonctionne en divisant le travail en unités distinctes. Lorsqu'un composant doit être rendu ou mis à jour, le planificateur crée une tâche pour celui-ci. Il place ensuite ces tâches dans une file d'attente et les traite en fonction de leur priorité attribuée. C'est là que les files d'attente de priorité entrent en jeu.

Comment fonctionne le planificateur (aperçu conceptuel) :

1. Création de tâche : lorsqu'une mise à jour d'état React ou un nouveau rendu est initié, le planificateur crée une tâche correspondante.
2. Attribution de priorité : chaque tâche reçoit un niveau de priorité basé sur sa nature (par exemple, interaction utilisateur par rapport à la récupération de données en arrière-plan).
3. Mise en file d'attente : les tâches sont placées dans une file d'attente de priorité.
4. Exécution et cession : le planificateur sélectionne la tâche de priorité la plus élevée dans la file d'attente. Il commence à exécuter la tâche. Si la tâche est longue, le planificateur cédera périodiquement le contrôle au navigateur, permettant le traitement d'autres événements importants.
5. Reprise : après la cession, le planificateur peut reprendre la tâche interrompue ou sélectionner une autre tâche de priorité élevée.

Le planificateur est conçu pour être très efficace et pour s'intégrer de manière transparente à la boucle d'événements du navigateur. Il utilise des techniques telles que requestIdleCallback et requestAnimationFrame (le cas échéant) pour planifier le travail sans bloquer le thread principal.

Files d'attente de priorité : orchestrer le pipeline de rendu

Le concept de files d'attente de priorité est fondamental pour la manière dont le planificateur React gère et priorise le travail de rendu. Imaginez une autoroute avec différentes voies, chacune désignée pour les véhicules circulant à différentes vitesses ou avec différents niveaux d'urgence. Les files d'attente de priorité dans React fonctionnent de manière similaire, attribuant une « priorité » à différents types de mises à jour et de tâches. Cela permet à React d'ajuster dynamiquement le travail qu'il effectue ensuite, en veillant à ce que les opérations critiques ne soient pas privées par des moins importantes.

React définit plusieurs niveaux de priorité, chacun correspondant à une « file d'attente » spécifique. Ces files d'attente aident à catégoriser l'urgence d'une mise à jour de rendu. Voici une vue simplifiée des niveaux de priorité courants :

• NoPriority : la priorité la plus basse, généralement utilisée pour les tâches qui peuvent être différées indéfiniment.
• UserBlockingPriority : haute priorité, utilisée pour les tâches directement déclenchées par les interactions utilisateur et qui nécessitent une réponse visuelle immédiate. Les exemples incluent la saisie dans un champ de saisie, le clic sur un bouton ou l'apparition d'une modale. Ces mises à jour ne doivent pas être interrompues.
• NormalPriority : priorité standard pour la plupart des mises à jour qui ne sont pas directement liées à une interaction utilisateur immédiate mais qui nécessitent néanmoins un rendu rapide.
• LowPriority : priorité plus faible pour les mises à jour qui peuvent être différées, telles que les animations qui ne sont pas essentielles à l'expérience utilisateur immédiate ou les récupérations de données en arrière-plan qui peuvent être retardées si nécessaire.
• ContinuousPriority : très haute priorité, utilisée pour les mises à jour continues telles que les animations ou le suivi des événements de défilement, garantissant qu'elles sont rendues en douceur.

Le planificateur utilise ces files d'attente de priorité pour décider quelle tâche exécuter. Lorsque plusieurs mises à jour sont en attente, React sélectionnera toujours la tâche de la file d'attente de priorité la plus élevée disponible. Si une tâche de haute priorité (par exemple, un clic utilisateur) arrive pendant que React travaille sur une tâche de priorité inférieure (par exemple, le rendu d'une liste d'éléments non critiques), React peut interrompre la tâche de priorité inférieure, rendre la mise à jour de haute priorité, puis reprendre la tâche interrompue.

Exemple illustratif : Interaction utilisateur par rapport aux données en arrière-plan

Considérez une application de commerce électronique affichant une liste de produits. L'utilisateur visualise actuellement la liste, et un processus en arrière-plan récupère des détails de produits supplémentaires qui ne sont pas immédiatement visibles. Soudain, l'utilisateur clique sur un produit pour en afficher les détails.

• Sans concurrence : React terminerait le rendu des détails de produits en arrière-plan avant de traiter le clic de l'utilisateur, potentiellement en provoquant un délai et en rendant l'application lente.
• Avec concurrence : le clic de l'utilisateur déclenche une mise à jour avec UserBlockingPriority. Le planificateur React, voyant cette tâche de haute priorité, peut interrompre le rendu des détails de produits en arrière-plan (qui ont une priorité inférieure, peut-être NormalPriority ou LowPriority). React priorise ensuite et rend les détails du produit que l'utilisateur a demandés. Une fois cela terminé, il peut reprendre le rendu des données en arrière-plan. L'utilisateur perçoit une réponse immédiate à son clic, même si d'autres travaux étaient en cours.

Transitions : Marquer les mises à jour non urgentes

React 18 a introduit le concept de Transitions, qui est une façon de marquer explicitement les mises à jour non urgentes. Les transitions sont généralement utilisées pour des choses comme la navigation entre les pages ou le filtrage de grands ensembles de données, où un léger délai est acceptable, et il est crucial de maintenir l'interface utilisateur réactive aux entrées utilisateur entre-temps.

En utilisant l'API startTransition, vous pouvez encapsuler les mises à jour d'état qui doivent être traitées comme des transitions. Le planificateur de React donnera alors à ces mises à jour une priorité inférieure à celle des mises à jour urgentes (comme la saisie dans un champ de saisie). Cela signifie que si un utilisateur tape pendant qu'une transition est en cours, React mettra en pause la transition, rendra la mise à jour de saisie urgente, puis reprendra la transition.

Exemple utilisant startTransition :

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

function App() {
  const [inputVal, setInputVal] = useState('');
  const [listItems, setListItems] = useState([]);
  const [isPending, startTransition] = useTransition();

  const handleChange = (e) => {
    setInputVal(e.target.value);

    // Marquez cette mise à jour comme une transition
    startTransition(() => {
      // Simulez la récupération ou le filtrage d'une grande liste basée sur la saisie
      const newList = Array.from({ length: 5000 }, (_, i) => `Item ${i + 1} - ${e.target.value}`);
      setListItems(newList);
    });
  };

  return (
    

      
      {isPending && 
Chargement...
}
      

        {listItems.map((item, index) => (
          
{item}
        ))}
      
    
  );
}

export default App;

            

              
                Copy
              
            
          

Dans cet exemple, la saisie dans le champ de saisie (`setInputVal`) est une mise à jour urgente. Cependant, le filtrage ou la récupération des `listItems` en fonction de cette saisie est une transition. En encapsulant `setListItems` dans startTransition, nous indiquons à React que cette mise à jour peut être interrompue par un travail plus urgent. Si l'utilisateur tape rapidement, le champ de saisie restera réactif car React mettra en pause la mise à jour potentiellement lente de la liste pour rendre le caractère que l'utilisateur vient de taper.

Intégration du planificateur et des files d'attente de priorité dans votre application React

En tant que développeur, vous n'interagissez pas directement avec les détails d'implémentation de bas niveau du planificateur React ou de ses files d'attente de priorité dans la plupart des cas. Les fonctionnalités concurrentes de React sont conçues pour être exploitées via des API et des modèles de plus haut niveau.

API et modèles clés pour React concurrent :

• createRoot : le point d'entrée pour utiliser les fonctionnalités concurrentes. Vous devez utiliser ReactDOM.createRoot au lieu de l'ancien ReactDOM.render. Cela active le rendu concurrent pour votre application.

              
  import { createRoot } from 'react-dom/client';
  import App from './App';
  
  const container = document.getElementById('root');
  const root = createRoot(container);
  root.render();
      
              
  
                
                  Copy
                
              
            

• Suspense : permet de différer le rendu d'une partie de votre arborescence de composants jusqu'à ce qu'une condition soit remplie. Cela fonctionne de concert avec le moteur de rendu concurrent pour fournir des états de chargement pour la récupération de données, la séparation de code ou d'autres opérations asynchrones. Lorsqu'un composant suspendu dans une limite <Suspense> est rendu, React le planifiera automatiquement avec une priorité appropriée.

              
  import React, { Suspense } from 'react';
  import UserProfile from './UserProfile'; // Supposons que UserProfile récupère des données et peut suspendre
  
  function App() {
    return (
      
  
        
  Tableau de bord utilisateur
        Chargement du profil utilisateur...
  }>
          
        
      

  ); } export default App;
  Copy