રિએક્ટની ક્ષમતાને અનલૉક કરવું: કોન્કરન્ટ ફીચર્સ, પ્રાયોરિટી લેન્સ અને શેડ્યૂલર ઇન્ટિગ્રેશનમાં ઊંડાણપૂર્વક અભ્યાસ

વેબ ડેવલપમેન્ટની ગતિશીલ દુનિયામાં, એક સીમલેસ અને રિસ્પોન્સિવ યુઝર એક્સપિરિયન્સ પ્રદાન કરવું સર્વોપરી છે. જેમ જેમ એપ્લિકેશન્સની જટિલતા વધે છે અને વપરાશકર્તાઓની અપેક્ષાઓ વધે છે, ખાસ કરીને વિવિધ વૈશ્વિક બજારોમાં, પર્ફોર્મન્સની સમસ્યાઓ વપરાશકર્તાના સંતોષને નોંધપાત્ર રીતે અવરોધી શકે છે. રિએક્ટ, યુઝર ઇન્ટરફેસ બનાવવા માટેની એક અગ્રણી જાવાસ્ક્રિપ્ટ લાઇબ્રેરી, આ પડકારોને પહોંચી વળવા માટે સતત વિકસિત થઈ છે. તાજેતરના વર્ષોમાં સૌથી પ્રભાવશાળી પ્રગતિઓ પૈકીની એક કોન્કરન્ટ ફીચર્સ (concurrent features) નો પરિચય છે, જે એક અત્યાધુનિક અંતર્ગત શેડ્યૂલર (Scheduler) અને પ્રાયોરિટી લેન્સ (priority lanes) ની વિભાવના દ્વારા સંચાલિત છે.

આ વ્યાપક માર્ગદર્શિકા રિએક્ટના કોન્કરન્ટ ફીચર્સને સરળ બનાવશે, શેડ્યૂલરની ભૂમિકા સમજાવશે, અને પ્રાયોરિટી લેન્સ કેવી રીતે વધુ બુદ્ધિશાળી અને કાર્યક્ષમ રેન્ડરિંગને સક્ષમ કરે છે તે દર્શાવશે. અમે આ શક્તિશાળી મિકેનિઝમ્સ પાછળના 'શા માટે' અને 'કેવી રીતે'નું અન્વેષણ કરીશું, જે વૈશ્વિક પ્રેક્ષકો માટે પર્ફોર્મન્ટ એપ્લિકેશન્સ બનાવવા માટે વ્યવહારુ આંતરદૃષ્ટિ અને ઉદાહરણો પ્રદાન કરશે.

રિએક્ટમાં કોન્કરન્સીની જરૂરિયાત

પરંપરાગત રીતે, રિએક્ટની રેન્ડરિંગ પ્રક્રિયા સિંક્રોનસ (synchronous) હતી. જ્યારે કોઈ અપડેટ થતું, ત્યારે રિએક્ટ મુખ્ય થ્રેડને ત્યાં સુધી બ્લોક કરતું જ્યાં સુધી સમગ્ર UI ફરીથી રેન્ડર ન થઈ જાય. જ્યારે આ અભિગમ સીધોસાદો છે, તે એક મોટી સમસ્યા ઉભી કરે છે: લાંબા સમય સુધી ચાલતા રેન્ડર્સ યુઝર ઇન્ટરફેસને ફ્રીઝ કરી શકે છે. કલ્પના કરો કે કોઈ વપરાશકર્તા ઈ-કોમર્સ સાઇટ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરી રહ્યો છે, ઉત્પાદનોને ફિલ્ટર કરવાનો અથવા કાર્ટમાં આઇટમ ઉમેરવાનો પ્રયાસ કરી રહ્યો છે, જ્યારે એક જ સમયે મોટો ડેટા ફેચ અથવા જટિલ ગણતરી થઈ રહી હોય. UI અનુત્તરદાયી બની શકે છે, જે નિરાશાજનક અનુભવ તરફ દોરી જાય છે. આ સમસ્યા વૈશ્વિક સ્તરે વધુ ગંભીર બને છે, જ્યાં વપરાશકર્તાઓની ઇન્ટરનેટ સ્પીડ અને ઉપકરણની ક્ષમતાઓ અલગ-અલગ હોઈ શકે છે, જે ધીમા રેન્ડર્સને વધુ પ્રભાવશાળી બનાવે છે.

રિએક્ટમાં કોન્કરન્સી આ સમસ્યાને હલ કરવાનો હેતુ ધરાવે છે, જેનાથી રિએક્ટને રેન્ડરિંગ કાર્યોને અટકાવવા, પ્રાથમિકતા આપવા અને ફરી શરૂ કરવાની મંજૂરી મળે છે. એક જ, અવિભાજ્ય રેન્ડરને બદલે, કોન્કરન્સી રેન્ડરિંગને નાના, વ્યવસ્થાપિત ટુકડાઓમાં વિભાજીત કરે છે. આનો અર્થ એ છે કે રિએક્ટ વિવિધ કાર્યોને એકબીજા સાથે જોડી શકે છે, એ સુનિશ્ચિત કરીને કે સૌથી મહત્વપૂર્ણ અપડેટ્સ (જેમ કે વપરાશકર્તાની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ) તરત જ હેન્ડલ કરવામાં આવે છે, ભલે અન્ય ઓછા જટિલ અપડેટ્સ હજી પ્રગતિમાં હોય.

કોન્કરન્ટ રિએક્ટના મુખ્ય ફાયદા:

• સુધારેલી રિસ્પોન્સિવનેસ: વપરાશકર્તાની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ વધુ ઝડપી લાગે છે કારણ કે રિએક્ટ તેમને બેકગ્રાઉન્ડ અપડેટ્સ કરતાં પ્રાથમિકતા આપી શકે છે.
• વધુ સારો યુઝર એક્સપિરિયન્સ: UI ફ્રીઝ થતું અટકાવે છે, જે વિશ્વભરના વપરાશકર્તાઓ માટે વધુ સરળ અને આકર્ષક અનુભવ તરફ દોરી જાય છે.
• કાર્યક્ષમ સંસાધનનો ઉપયોગ: કામના વધુ બુદ્ધિશાળી શેડ્યૂલિંગને મંજૂરી આપે છે, જે બ્રાઉઝરના મુખ્ય થ્રેડનો વધુ સારો ઉપયોગ કરે છે.
• નવી સુવિધા સક્ષમતા: ટ્રાન્ઝિશન્સ, સ્ટ્રીમિંગ સર્વર રેન્ડરિંગ, અને કોન્કરન્ટ સસ્પેન્સ જેવી અદ્યતન સુવિધાઓને અનલૉક કરે છે.

રિએક્ટ શેડ્યૂલરનો પરિચય

રિએક્ટની કોન્કરન્ટ ક્ષમતાઓના કેન્દ્રમાં રિએક્ટ શેડ્યૂલર છે. આ આંતરિક મોડ્યુલ વિવિધ રેન્ડરિંગ કાર્યોના અમલીકરણનું સંચાલન અને સંકલન કરવા માટે જવાબદાર છે. તે એક અત્યાધુનિક ટેક્નોલોજી છે જે નક્કી કરે છે કે 'શું' રેન્ડર કરવું, 'ક્યારે', અને 'કયા ક્રમમાં'.

શેડ્યૂલર સહકારી મલ્ટિટાસ્કિંગ (cooperative multitasking) ના સિદ્ધાંત પર કાર્ય કરે છે. તે અન્ય જાવાસ્ક્રિપ્ટ કોડને બળજબરીથી અટકાવતું નથી; તેના બદલે, તે સમયાંતરે બ્રાઉઝરને નિયંત્રણ પાછું આપે છે, જેનાથી વપરાશકર્તા ઇનપુટ હેન્ડલિંગ, એનિમેશન અને અન્ય ચાલુ જાવાસ્ક્રિપ્ટ કામગીરી જેવી આવશ્યક કાર્યો આગળ વધી શકે છે. આ યિલ્ડિંગ (yielding) મિકેનિઝમ મુખ્ય થ્રેડને અનબ્લોક રાખવા માટે નિર્ણાયક છે.

શેડ્યૂલર કામને અલગ-અલગ એકમોમાં વિભાજીત કરીને કાર્ય કરે છે. જ્યારે કોઈ કમ્પોનન્ટને રેન્ડર અથવા અપડેટ કરવાની જરૂર હોય, ત્યારે શેડ્યૂલર તેના માટે એક કાર્ય બનાવે છે. તે પછી આ કાર્યોને કતારમાં મૂકે છે અને તેમની સોંપેલ પ્રાથમિકતાના આધારે તેમને પ્રોસેસ કરે છે. અહીં જ પ્રાયોરિટી લેન્સ કામમાં આવે છે.

શેડ્યૂલર કેવી રીતે કાર્ય કરે છે (વૈચારિક વિહંગાવલોકન):

1. કાર્ય નિર્માણ (Task Creation): જ્યારે રિએક્ટ સ્ટેટ અપડેટ અથવા નવું રેન્ડર શરૂ થાય છે, ત્યારે શેડ્યૂલર એક અનુરૂપ કાર્ય બનાવે છે.
2. પ્રાથમિકતા સોંપણી (Priority Assignment): દરેક કાર્યને તેની પ્રકૃતિના આધારે પ્રાથમિકતા સ્તર સોંપવામાં આવે છે (દા.ત., વપરાશકર્તાની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા વિ. બેકગ્રાઉન્ડ ડેટા ફેચિંગ).
3. કતારમાં ગોઠવવું (Queueing): કાર્યોને પ્રાથમિકતા કતારમાં મૂકવામાં આવે છે.
4. અમલીકરણ અને યિલ્ડિંગ (Execution and Yielding): શેડ્યૂલર કતારમાંથી સૌથી વધુ પ્રાથમિકતાવાળું કાર્ય પસંદ કરે છે. તે કાર્યનો અમલ શરૂ કરે છે. જો કાર્ય લાંબુ હોય, તો શેડ્યૂલર સમયાંતરે બ્રાઉઝરને નિયંત્રણ પાછું આપશે, જેનાથી અન્ય મહત્વપૂર્ણ ઇવેન્ટ્સ પ્રોસેસ થઈ શકે છે.
5. ફરી શરૂ કરવું (Resumption): યિલ્ડિંગ પછી, શેડ્યૂલર અટકાવેલા કાર્યને ફરી શરૂ કરી શકે છે અથવા અન્ય ઉચ્ચ-પ્રાથમિકતાવાળું કાર્ય પસંદ કરી શકે છે.

શેડ્યૂલર અત્યંત કાર્યક્ષમ બનવા અને બ્રાઉઝરના ઇવેન્ટ લૂપ સાથે સરળતાથી સંકલિત થવા માટે ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યું છે. તે મુખ્ય થ્રેડને બ્લોક કર્યા વિના કામ શેડ્યૂલ કરવા માટે requestIdleCallback અને requestAnimationFrame (જ્યારે યોગ્ય હોય ત્યારે) જેવી તકનીકોનો ઉપયોગ કરે છે.

પ્રાયોરિટી લેન્સ: રેન્ડરિંગ પાઇપલાઇનનું સંચાલન

પ્રાયોરિટી લેન્સ (priority lanes) ની વિભાવના રિએક્ટ શેડ્યૂલર રેન્ડરિંગ કાર્યનું સંચાલન અને પ્રાથમિકતા કેવી રીતે નક્કી કરે છે તેના માટે મૂળભૂત છે. એક હાઇવેની કલ્પના કરો જેમાં અલગ-અલગ લેન હોય, દરેક અલગ-અલગ ગતિએ મુસાફરી કરતા વાહનો માટે અથવા અલગ-અલગ સ્તરની તાકીદ માટે નિયુક્ત હોય. રિએક્ટમાં પ્રાયોરિટી લેન્સ સમાન રીતે કાર્ય કરે છે, જે વિવિધ પ્રકારના અપડેટ્સ અને કાર્યોને 'પ્રાથમિકતા' સોંપે છે. આ રિએક્ટને ગતિશીલ રીતે સમાયોજિત કરવાની મંજૂરી આપે છે કે તે આગળ કયું કાર્ય કરે છે, એ સુનિશ્ચિત કરીને કે જટિલ કામગીરી ઓછી મહત્વની કામગીરી દ્વારા અવરોધાય નહીં.

રિએક્ટ અનેક પ્રાથમિકતા સ્તરોને વ્યાખ્યાયિત કરે છે, દરેક એક વિશિષ્ટ 'લેન'ને અનુરૂપ છે. આ લેન્સ રેન્ડરિંગ અપડેટની તાકીદને વર્ગીકૃત કરવામાં મદદ કરે છે. અહીં સામાન્ય પ્રાથમિકતા સ્તરોનું એક સરળ દૃશ્ય છે:

• NoPriority: સૌથી ઓછી પ્રાથમિકતા, સામાન્ય રીતે એવા કાર્યો માટે વપરાય છે જેને અનિશ્ચિત સમય માટે મુલતવી રાખી શકાય છે.
• UserBlockingPriority: ઉચ્ચ પ્રાથમિકતા, એવા કાર્યો માટે વપરાય છે જે સીધા વપરાશકર્તાની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ દ્વારા ટ્રિગર થાય છે અને તાત્કાલિક દ્રશ્ય પ્રતિસાદની જરૂર હોય છે. ઉદાહરણોમાં ઇનપુટ ફિલ્ડમાં ટાઇપ કરવું, બટન પર ક્લિક કરવું, અથવા મોડલ દેખાવું શામેલ છે. આ અપડેટ્સને અટકાવવા જોઈએ નહીં.
• NormalPriority: મોટાભાગના અપડેટ્સ માટે માનક પ્રાથમિકતા જે સીધી તાત્કાલિક વપરાશકર્તાની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા સાથે જોડાયેલ નથી પરંતુ હજુ પણ સમયસર રેન્ડરિંગની જરૂર છે.
• LowPriority: ઓછી પ્રાથમિકતા એવા અપડેટ્સ માટે કે જેને મુલતવી રાખી શકાય છે, જેમ કે એનિમેશન જે તાત્કાલિક વપરાશકર્તા અનુભવ માટે જટિલ નથી અથવા બેકગ્રાઉન્ડ ડેટા ફેચ જે જરૂર પડ્યે વિલંબિત થઈ શકે છે.
• ContinuousPriority: ખૂબ જ ઉચ્ચ પ્રાથમિકતા, એનિમેશન અથવા સ્ક્રોલ ઇવેન્ટ્સને ટ્રેક કરવા જેવા સતત અપડેટ્સ માટે વપરાય છે, જે સુનિશ્ચિત કરે છે કે તે સરળતાથી રેન્ડર થાય છે.

શેડ્યૂલર આ પ્રાયોરિટી લેન્સનો ઉપયોગ કરીને નક્કી કરે છે કે કયું કાર્ય ચલાવવું. જ્યારે બહુવિધ અપડેટ્સ બાકી હોય, ત્યારે રિએક્ટ હંમેશા સૌથી વધુ ઉપલબ્ધ પ્રાથમિકતા લેનમાંથી કાર્ય પસંદ કરશે. જો ઉચ્ચ-પ્રાથમિકતાવાળું કાર્ય (દા.ત., વપરાશકર્તાનું ક્લિક) આવે જ્યારે રિએક્ટ ઓછી-પ્રાથમિકતાવાળા કાર્ય પર કામ કરી રહ્યું હોય (દા.ત., બિન-જટિલ આઇટમ્સની સૂચિ રેન્ડર કરવું), તો રિએક્ટ ઓછી-પ્રાથમિકતાવાળા કાર્યને અટકાવી શકે છે, ઉચ્ચ-પ્રાથમિકતાવાળા અપડેટને રેન્ડર કરી શકે છે, અને પછી અટકાવેલા કાર્યને ફરી શરૂ કરી શકે છે.

ઉદાહરણ: વપરાશકર્તાની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા વિ. બેકગ્રાઉન્ડ ડેટા

એક ઈ-કોમર્સ એપ્લિકેશનનો વિચાર કરો જે ઉત્પાદન સૂચિ પ્રદર્શિત કરી રહી છે. વપરાશકર્તા હાલમાં સૂચિ જોઈ રહ્યો છે, અને એક બેકગ્રાઉન્ડ પ્રક્રિયા વધારાની ઉત્પાદન વિગતો મેળવી રહી છે જે તરત જ દેખાતી નથી. અચાનક, વપરાશકર્તા તેની વિગતો જોવા માટે ઉત્પાદન પર ક્લિક કરે છે.

• કોન્કરન્સી વિના: રિએક્ટ વપરાશકર્તાના ક્લિકને પ્રોસેસ કરતા પહેલા બેકગ્રાઉન્ડ ઉત્પાદન વિગતોનું રેન્ડરિંગ પૂર્ણ કરશે, સંભવિતપણે વિલંબનું કારણ બનશે અને એપ્લિકેશનને ધીમી બનાવશે.
• કોન્કરન્સી સાથે: વપરાશકર્તાનું ક્લિક UserBlockingPriority સાથે અપડેટને ટ્રિગર કરે છે. રિએક્ટ શેડ્યૂલર, આ ઉચ્ચ-પ્રાથમિકતાવાળા કાર્યને જોઈને, બેકગ્રાઉન્ડ ઉત્પાદન વિગતોનું રેન્ડરિંગ (જેની પ્રાથમિકતા ઓછી છે, કદાચ NormalPriority અથવા LowPriority) અટકાવી શકે છે. પછી રિએક્ટ વપરાશકર્તા દ્વારા વિનંતી કરાયેલ ઉત્પાદન વિગતોને પ્રાથમિકતા આપે છે અને રેન્ડર કરે છે. તે પૂર્ણ થયા પછી, તે બેકગ્રાઉન્ડ ડેટાનું રેન્ડરિંગ ફરી શરૂ કરી શકે છે. વપરાશકર્તાને તેમના ક્લિક પર તાત્કાલિક પ્રતિસાદ મળે છે, ભલે અન્ય કામ ચાલુ હોય.

ટ્રાન્ઝિશન્સ: બિન-તાકીદના અપડેટ્સને ચિહ્નિત કરવું

રિએક્ટ 18 એ ટ્રાન્ઝિશન્સ (Transitions) ની વિભાવના રજૂ કરી, જે એવા અપડેટ્સને સ્પષ્ટપણે ચિહ્નિત કરવાની એક રીત છે જે તાકીદના નથી. ટ્રાન્ઝિશન્સ સામાન્ય રીતે પૃષ્ઠો વચ્ચે નેવિગેટ કરવા અથવા મોટા ડેટાસેટ્સને ફિલ્ટર કરવા જેવી બાબતો માટે વપરાય છે, જ્યાં થોડો વિલંબ સ્વીકાર્ય છે, અને તે દરમિયાન UI ને વપરાશકર્તાના ઇનપુટ માટે રિસ્પોન્સિવ રાખવું નિર્ણાયક છે.

startTransition API નો ઉપયોગ કરીને, તમે સ્ટેટ અપડેટ્સને રેપ કરી શકો છો જેને ટ્રાન્ઝિશન્સ તરીકે ગણવા જોઈએ. રિએક્ટનું શેડ્યૂલર પછી આ અપડેટ્સને તાકીદના અપડેટ્સ (જેમ કે ઇનપુટ ફિલ્ડમાં ટાઇપ કરવું) કરતાં ઓછી પ્રાથમિકતા આપશે. આનો અર્થ એ છે કે જો કોઈ વપરાશકર્તા ટ્રાન્ઝિશન ચાલુ હોય ત્યારે ટાઇપ કરે છે, તો રિએક્ટ ટ્રાન્ઝિશનને થોભાવશે, તાકીદના ઇનપુટ અપડેટને રેન્ડર કરશે, અને પછી ટ્રાન્ઝિશનને ફરી શરૂ કરશે.

startTransition નો ઉપયોગ કરીને ઉદાહરણ:

            
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);

    // Mark this update as a transition
    startTransition(() => {
      // Simulate fetching or filtering a large list based on input
      const newList = Array.from({ length: 5000 }, (_, i) => `Item ${i + 1} - ${e.target.value}`);
      setListItems(newList);
    });
  };

  return (
    

      
      {isPending && 
Loading...
}
      

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

export default App;

            

              
                Copy
              
            
          

આ ઉદાહરણમાં, ઇનપુટ ફિલ્ડમાં ટાઇપ કરવું (`setInputVal`) એક તાકીદનું અપડેટ છે. જોકે, તે ઇનપુટના આધારે `listItems` ને ફિલ્ટર કરવું અથવા ફરીથી મેળવવું એ એક ટ્રાન્ઝિશન છે. setListItems ને startTransition માં રેપ કરીને, આપણે રિએક્ટને કહીએ છીએ કે આ અપડેટ વધુ તાકીદના કામ દ્વારા અટકાવી શકાય છે. જો વપરાશકર્તા ઝડપથી ટાઇપ કરે છે, તો ઇનપુટ ફિલ્ડ રિસ્પોન્સિવ રહેશે કારણ કે રિએક્ટ વપરાશકર્તા દ્વારા ટાઇપ કરેલા અક્ષરને રેન્ડર કરવા માટે સંભવિત ધીમા સૂચિ અપડેટને થોભાવશે.

તમારી રિએક્ટ એપ્લિકેશનમાં શેડ્યૂલર અને પ્રાયોરિટી લેન્સનું એકીકરણ

એક ડેવલપર તરીકે, તમે મોટાભાગના કિસ્સાઓમાં રિએક્ટ શેડ્યૂલરના નીચલા-સ્તરના અમલીકરણ વિગતો અથવા તેના પ્રાયોરિટી લેન્સ સાથે સીધી રીતે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરતા નથી. રિએક્ટની કોન્કરન્ટ સુવિધાઓ ઉચ્ચ-સ્તરના APIs અને પેટર્ન દ્વારા ઉપયોગમાં લેવા માટે ડિઝાઇન કરવામાં આવી છે.

કોન્કરન્ટ રિએક્ટ માટે મુખ્ય APIs અને પેટર્ન:

• createRoot: કોન્કરન્ટ સુવિધાઓનો ઉપયોગ કરવા માટેનો એન્ટ્રી પોઇન્ટ. તમારે જૂના ReactDOM.render ને બદલે ReactDOM.createRoot નો ઉપયોગ કરવો આવશ્યક છે. આ તમારી એપ્લિકેશન માટે કોન્કરન્ટ રેન્ડરિંગને સક્ષમ કરે છે.

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

• Suspense: તમને તમારા કમ્પોનન્ટ ટ્રીના એક ભાગનું રેન્ડરિંગ કોઈ શરત પૂરી ન થાય ત્યાં સુધી મુલતવી રાખવાની મંજૂરી આપે છે. આ ડેટા ફેચિંગ, કોડ સ્પ્લિટિંગ, અથવા અન્ય એસિંક્રોનસ કામગીરી માટે લોડિંગ સ્ટેટ્સ પ્રદાન કરવા માટે કોન્કરન્ટ રેન્ડરર સાથે હાથમાં હાથ મિલાવીને કામ કરે છે. જ્યારે <Suspense> બાઉન્ડ્રીની અંદર સસ્પેન્ડ થયેલ કમ્પોનન્ટ રેન્ડર થાય છે, ત્યારે રિએક્ટ તેને આપમેળે યોગ્ય પ્રાથમિકતા સાથે શેડ્યૂલ કરશે.

              
  import React, { Suspense } from 'react';
  import UserProfile from './UserProfile'; // Assume UserProfile fetches data and can suspend
  
  function App() {
    return (
      
  
        
  User Dashboard
        Loading User Profile...
  }>
          
        
      

  ); } export default App;
  Copy