Pembaruan State Batched React: Perubahan State yang Dioptimalkan untuk Performa

Dalam dunia pengembangan web modern yang serba cepat, memberikan pengalaman pengguna yang mulus dan responsif adalah hal yang terpenting. Bagi para pengembang React, mengelola state secara efisien adalah landasan untuk mencapai tujuan ini. Salah satu mekanisme paling kuat, namun terkadang disalahpahami, yang digunakan React untuk mengoptimalkan performa adalah batching state. Memahami bagaimana React mengelompokkan beberapa pembaruan state dapat membuka peningkatan performa yang signifikan dalam aplikasi Anda, yang mengarah pada UI yang lebih lancar dan pengalaman pengguna yang lebih baik secara keseluruhan.

Apa itu Batching State di React?

Pada intinya, batching state adalah strategi React untuk mengelompokkan beberapa pembaruan state yang terjadi dalam penangan event (event handler) atau operasi asinkron yang sama ke dalam satu kali render ulang (re-render). Alih-alih merender ulang komponen untuk setiap perubahan state individual, React mengumpulkan perubahan ini dan menerapkannya sekaligus. Ini secara signifikan mengurangi jumlah render ulang yang tidak perlu, yang seringkali menjadi penghambat performa aplikasi.

Bayangkan skenario di mana Anda memiliki tombol yang, saat diklik, memperbarui dua bagian state yang terpisah. Tanpa batching, React biasanya akan memicu dua render ulang terpisah: satu setelah pembaruan state pertama dan satu lagi setelah yang kedua. Dengan batching, React secara cerdas mendeteksi pembaruan yang terjadi berdekatan ini dan mengkonsolidasikannya ke dalam satu siklus render ulang. Ini berarti metode siklus hidup komponen Anda (atau padanan komponen fungsional) dipanggil lebih sedikit, dan UI diperbarui dengan lebih efisien.

Mengapa Batching Penting untuk Performa?

Render ulang adalah mekanisme utama di mana React memperbarui UI untuk mencerminkan perubahan pada state atau props. Meskipun penting, render ulang yang berlebihan atau tidak perlu dapat menyebabkan:

• Peningkatan Penggunaan CPU: Setiap render ulang melibatkan rekonsiliasi, di mana React membandingkan DOM virtual dengan yang sebelumnya untuk menentukan apa yang perlu diperbarui di DOM aktual. Lebih banyak render ulang berarti lebih banyak komputasi.
• Pembaruan UI yang Lebih Lambat: Ketika browser sibuk merender ulang komponen secara sering, ia memiliki lebih sedikit waktu untuk menangani interaksi pengguna, animasi, dan tugas penting lainnya, yang menyebabkan antarmuka menjadi lamban atau tidak responsif.
• Konsumsi Memori yang Lebih Tinggi: Setiap siklus render ulang dapat melibatkan pembuatan objek dan struktur data baru, yang berpotensi meningkatkan penggunaan memori seiring waktu.

Dengan melakukan batching pembaruan state, React secara efektif meminimalkan jumlah operasi render ulang yang mahal ini, yang mengarah pada aplikasi yang lebih beperforma dan lancar, terutama dalam aplikasi kompleks dengan perubahan state yang sering.

Bagaimana React Menangani Batching State (Batching Otomatis)

Secara historis, batching state otomatis React terutama terbatas pada penangan event sintetis (synthetic event handlers). Ini berarti jika Anda memperbarui state di dalam event browser asli (seperti klik atau event keyboard), React akan melakukan batch pada pembaruan tersebut. Namun, pembaruan yang berasal dari promises, `setTimeout`, atau event listener asli tidak di-batch secara otomatis, yang menyebabkan beberapa kali render ulang.

Perilaku ini berubah secara signifikan dengan diperkenalkannya Concurrent Mode (sekarang disebut sebagai fitur concurrent) di React 18. Di React 18 dan versi lebih baru, React secara otomatis melakukan batch pada pembaruan state yang dipicu dari setiap operasi asinkron, termasuk promises, `setTimeout`, dan event listener asli, secara default.

React 17 dan Sebelumnya: Nuansa Batching Otomatis

Pada versi React sebelumnya, batching otomatis lebih terbatas. Beginilah cara kerjanya secara umum:

• Penangan Event Sintetis: Pembaruan di dalamnya di-batch. Contohnya:

            import React, { useState } from 'react';

function Counter() {
  const [count, setCount] = useState(0);
  const [value, setValue] = useState(0);

  const handleClick = () => {
    setCount(c => c + 1);
    setValue(v => v + 1);
  };

  return (
    

      
Count: {count}
      
Value: {value}
      Increment Both
    
  );
}

export default Counter;
            

              
                Copy
              
            
          

Dalam contoh ini, mengklik tombol akan memicu satu kali render ulang karena onClick adalah penangan event sintetis.

• Operasi Asinkron (Promises, setTimeout): Pembaruan di dalamnya tidak di-batch secara otomatis. Hal ini seringkali mengharuskan pengembang untuk melakukan batch pembaruan secara manual menggunakan library atau pola React tertentu.

            import React, { useState } from 'react';

function AsyncCounter() {
  const [count, setCount] = useState(0);
  const [value, setValue] = useState(0);

  const handleAsyncClick = () => {
    // Ini akan menyebabkan dua kali re-render di React < 18
    setTimeout(() => {
      setCount(c => c + 1);
      setValue(v => v + 1);
    }, 1000);
  };

  return (
    

      
Count: {count}
      
Value: {value}
      Increment After Delay
    
  );
}

export default AsyncCounter;
            

              
                Copy
              
            
          

Pada versi React sebelum 18, callback setTimeout akan memicu dua render ulang terpisah karena tidak di-batch secara otomatis. Ini adalah sumber umum masalah performa.

React 18 dan Seterusnya: Batching Otomatis Universal

React 18 merevolusi batching state dengan mengaktifkan batching otomatis untuk semua pembaruan, terlepas dari pemicunya.

Manfaat Utama React 18:

• Konsistensi: Tidak peduli dari mana pembaruan state Anda berasal – baik itu penangan event, promises, `setTimeout`, atau operasi asinkron lainnya – React 18 akan secara otomatis mengelompokkannya ke dalam satu kali render ulang.

Mari kita lihat kembali contoh AsyncCounter dengan React 18:

            import React, { useState } from 'react';

function AsyncCounterReact18() {
  const [count, setCount] = useState(0);
  const [value, setValue] = useState(0);

  const handleAsyncClick = () => {
    // Di React 18+, ini hanya akan menyebabkan SATU kali re-render.
    setTimeout(() => {
      setCount(c => c + 1);
      setValue(v => v + 1);
    }, 1000);
  };

  return (
    

      
Count: {count}
      
Value: {value}
      Increment After Delay (React 18+)
    
  );
}

export default AsyncCounterReact18;
            

              
                Copy
              
            
          

Dengan React 18, callback setTimeout sekarang hanya akan memicu satu kali render ulang. Ini adalah peningkatan besar bagi pengembang, menyederhanakan kode dan secara otomatis meningkatkan performa.

Melakukan Batching Pembaruan Secara Manual (Jika Diperlukan)

Meskipun batching otomatis React 18 mengubah segalanya, mungkin ada skenario langka di mana Anda memerlukan kontrol eksplisit atas batching, atau jika Anda bekerja dengan versi React yang lebih lama. Untuk kasus ini, React menyediakan fungsi unstable_batchedUpdates (meskipun ketidakstabilannya adalah pengingat untuk lebih memilih batching otomatis jika memungkinkan).

Catatan Penting: API unstable_batchedUpdates dianggap tidak stabil dan mungkin dihapus atau diubah di versi React mendatang. Ini terutama untuk situasi di mana Anda benar-benar tidak dapat mengandalkan batching otomatis atau bekerja dengan kode lawas. Selalu usahakan untuk memanfaatkan batching otomatis React 18+.

Untuk menggunakannya, Anda biasanya mengimpornya dari react-dom (untuk aplikasi terkait DOM) dan membungkus pembaruan state Anda di dalamnya:

            import React, { useState } from 'react';
import ReactDOM from 'react-dom'; // Atau 'react-dom/client' di React 18+

// Jika menggunakan React 18+ dengan createRoot, unstable_batchedUpdates masih tersedia tetapi kurang krusial.
// Untuk versi React yang lebih lama, Anda akan mengimpor dari 'react-dom'.

function ManualBatchingExample() {
  const [count, setCount] = useState(0);
  const [value, setValue] = useState(0);

  const handleManualBatchClick = () => {
    // Di versi React yang lebih lama, atau jika auto-batching gagal karena suatu alasan,
    // Anda mungkin perlu membungkus pembaruan di sini.
    ReactDOM.unstable_batchedUpdates(() => {
      setCount(c => c + 1);
      setValue(v => v + 1);
    });
  };

  return (
    

      
Count: {count}
      
Value: {value}
      Manual Batch Increment
    
  );
}

export default ManualBatchingExample;
            

              
                Copy
              
            
          

Kapan Anda mungkin masih mempertimbangkan `unstable_batchedUpdates` (dengan hati-hati)?

• Integrasi dengan Kode Non-React: Jika Anda mengintegrasikan komponen React ke dalam aplikasi yang lebih besar di mana pembaruan state dipicu oleh library non-React atau sistem event kustom yang melewati sistem event sintetis React, dan Anda berada di versi React yang lebih lama dari 18, Anda mungkin memerlukannya.
• Library Pihak Ketiga Tertentu: Terkadang, library pihak ketiga mungkin berinteraksi dengan state React dengan cara yang melewati batching otomatis.

Namun, dengan hadirnya batching otomatis universal React 18, kebutuhan akan unstable_batchedUpdates telah berkurang drastis. Pendekatan modern adalah mengandalkan optimisasi bawaan React.

Memahami Render Ulang dan Batching

Untuk benar-benar menghargai batching, sangat penting untuk memahami apa yang memicu render ulang di React dan bagaimana batching campur tangan.

Apa yang menyebabkan render ulang?

• Perubahan State: Memanggil fungsi setter state (misalnya, setCount(5)) adalah pemicu paling umum.
• Perubahan Props: Ketika komponen induk dirender ulang dan meneruskan props baru ke komponen anak, anak tersebut mungkin akan dirender ulang.
• Perubahan Konteks: Jika sebuah komponen menggunakan konteks dan nilai konteks berubah, ia akan dirender ulang.
• Pembaruan Paksa (Force Update): Meskipun umumnya tidak dianjurkan, forceUpdate() secara eksplisit memicu render ulang.

Bagaimana Batching Memengaruhi Render Ulang:

Bayangkan Anda memiliki komponen yang bergantung pada count dan value. Tanpa batching, jika setCount dipanggil dan kemudian segera setValue dipanggil (misalnya, dalam microtask atau timeout terpisah), React mungkin akan:

1. Memproses setCount, menjadwalkan render ulang.
2. Memproses setValue, menjadwalkan render ulang lainnya.
3. Melakukan render ulang pertama.
4. Melakukan render ulang kedua.

Dengan batching, React secara efektif:

1. Memproses setCount, menambahkannya ke antrian pembaruan yang tertunda.
2. Memproses setValue, menambahkannya ke antrian.
3. Setelah event loop saat ini atau antrian microtask selesai (atau ketika React memutuskan untuk melakukan commit), React mengelompokkan semua pembaruan yang tertunda untuk komponen itu (atau leluhurnya) dan menjadwalkan satu kali render ulang.

Peran Fitur Concurrent

Fitur concurrent React 18 adalah mesin di balik batching otomatis universal. Rendering concurrent memungkinkan React untuk menginterupsi, menjeda, dan melanjutkan tugas rendering. Kemampuan ini memungkinkan React menjadi lebih cerdas tentang bagaimana dan kapan ia melakukan commit pembaruan ke DOM. Alih-alih menjadi proses monolitik yang memblokir, rendering menjadi lebih granular dan dapat diinterupsi, membuatnya lebih mudah bagi React untuk mengkonsolidasikan beberapa pembaruan sebelum melakukan commit ke UI.

Ketika React memutuskan untuk melakukan render, ia melihat semua pembaruan state yang tertunda yang telah terjadi sejak commit terakhir. Dengan fitur concurrent, ia dapat mengelompokkan pembaruan ini secara lebih efektif tanpa memblokir thread utama untuk waktu yang lama. Ini adalah pergeseran fundamental yang mendasari batching otomatis dari pembaruan asinkron.

Contoh Praktis dan Kasus Penggunaan

Mari kita jelajahi beberapa skenario umum di mana memahami dan memanfaatkan batching state bermanfaat:

1. Formulir dengan Beberapa Bidang Input

Ketika pengguna mengisi formulir, setiap penekanan tombol seringkali memperbarui variabel state yang sesuai untuk bidang input tersebut. Dalam formulir yang kompleks, ini dapat menyebabkan banyak pembaruan state individual dan potensi render ulang. Meskipun pembaruan input individual mungkin dioptimalkan oleh algoritma diffing React, batching membantu mengurangi churn secara keseluruhan.

            import React, { useState } from 'react';

function UserProfileForm() {
  const [name, setName] = useState('');
  const [email, setEmail] = useState('');
  const [age, setAge] = useState(0);

  // Di React 18+, semua panggilan setState ini dalam satu event handler
  // akan di-batch menjadi satu re-render.
  const handleNameChange = (e) => setName(e.target.value);
  const handleEmailChange = (e) => setEmail(e.target.value);
  const handleAgeChange = (e) => setAge(parseInt(e.target.value, 10) || 0);

  // Satu fungsi untuk memperbarui beberapa bidang berdasarkan target event
  const handleInputChange = (event) => {
    const { name, value } = event.target;
    if (name === 'name') setName(value);
    else if (name === 'email') setEmail(value);
    else if (name === 'age') setAge(parseInt(value, 10) || 0);
  };

  return (
    

      

        Name:
        
      
      

        Email:
        
      
      

        Age:
        
      
      {/* Menampilkan state saat ini untuk demonstrasi */}
      
Current Name: {name}
      
Current Email: {email}
      
Current Age: {age}
    
  );
}

export default UserProfileForm;
            

              
                Copy
              
            
          

Di React 18+, setiap penekanan tombol di salah satu bidang ini akan memicu pembaruan state. Namun, karena ini semua berada dalam rantai penangan event sintetis yang sama, React akan mengelompokkannya. Bahkan jika Anda memiliki penangan terpisah, React 18 akan tetap mengelompokkannya jika terjadi dalam putaran event loop yang sama.

2. Pengambilan Data dan Pembaruan

Seringkali, setelah mengambil data, Anda mungkin memperbarui beberapa variabel state berdasarkan respons. Batching memastikan bahwa pembaruan berurutan ini tidak menyebabkan ledakan render ulang.

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

function UserProfile({ userId }) {
  const [user, setUser] = useState(null);
  const [isLoading, setIsLoading] = useState(true);
  const [error, setError] = useState(null);

  useEffect(() => {
    const fetchUserData = async () => {
      try {
        // Mensimulasikan panggilan API
        await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, 1500));
        const response = await fetch(`https://api.example.com/users/${userId}`);
        if (!response.ok) {
          throw new Error(`HTTP error! status: ${response.status}`);
        }
        const data = await response.json();

        // Di React 18+, pembaruan ini di-batch menjadi satu re-render.
        setUser(data);
        setIsLoading(false);
        setError(null);
      } catch (err) {
        setError(err.message);
        setIsLoading(false);
        setUser(null);
      }
    };

    fetchUserData();
  }, [userId]);

  if (isLoading) {
    return 
Loading user data...
;
  }

  if (error) {
    return 
Error: {error}
;
  }

  if (!user) {
    return 
No user data available.
;
  }

  return (
    

      
{user.name}
      
Email: {user.email}
      {/* Detail pengguna lainnya */}
    
  );
}

export default UserProfile;
            

              
                Copy
              
            
          

Dalam hook `useEffect` ini, setelah pengambilan dan pemrosesan data asinkron, terjadi tiga pembaruan state: setUser, setIsLoading, dan setError. Berkat batching otomatis React 18, ketiga pembaruan ini hanya akan memicu satu kali render ulang UI setelah data berhasil diambil atau terjadi kesalahan.

3. Animasi dan Transisi

Saat mengimplementasikan animasi yang melibatkan beberapa perubahan state dari waktu ke waktu (misalnya, menganimasikan posisi, opasitas, dan skala elemen), batching sangat penting untuk memastikan transisi visual yang mulus. Jika setiap langkah animasi kecil menyebabkan render ulang, animasi kemungkinan akan terlihat patah-patah.

Meskipun library animasi khusus sering menangani optimisasi rendering mereka sendiri, memahami batching React membantu saat membangun animasi kustom atau berintegrasi dengannya.

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

function AnimatedBox() {
  const [position, setPosition] = useState({ x: 0, y: 0 });
  const [opacity, setOpacity] = useState(1);
  const animationFrameId = useRef(null);

  const animate = () => {
    setPosition(currentPos => {
      const newX = currentPos.x + 5;
      const newY = currentPos.y + 5;
      // Jika kita mencapai akhir, hentikan animasi
      if (newX > 200) {
        // Batalkan permintaan frame berikutnya
        if (animationFrameId.current) {
          cancelAnimationFrame(animationFrameId.current);
        }
        // Secara opsional, buat menghilang
        setOpacity(0);
        return currentPos;
      }
      // Di React 18+, mengatur posisi dan opasitas di sini
      // dalam putaran pemrosesan frame animasi yang sama
      // akan di-batch.
      // Catatan: Untuk pembaruan berurutan yang sangat cepat dalam frame animasi yang *sama*,
      // manipulasi langsung atau pembaruan ref mungkin dipertimbangkan, tetapi untuk skenario
      // 'animasi bertahap' yang umum, batching sangat kuat.
      return { x: newX, y: newY };
    });
  };

  useEffect(() => {
    // Mulai animasi saat mount
    animationFrameId.current = requestAnimationFrame(animate);
    return () => {
      // Cleanup: batalkan frame animasi jika komponen unmount
      if (animationFrameId.current) {
        cancelAnimationFrame(animationFrameId.current);
      }
    };
  }, []); // Array dependensi kosong berarti ini berjalan sekali saat mount

  return (
    

  );
}

export default AnimatedBox;
            

              
                Copy
              
            
          

Dalam contoh animasi yang disederhanakan ini, requestAnimationFrame digunakan. React 18 secara otomatis melakukan batch pada pembaruan state yang terjadi di dalam fungsi animate, memastikan bahwa kotak bergerak dan berpotensi menghilang dengan lebih sedikit render ulang, yang berkontribusi pada animasi yang lebih mulus.

Praktik Terbaik untuk Manajemen State dan Batching

• Gunakan React 18+: Jika Anda memulai proyek baru atau dapat melakukan upgrade, pindahlah ke React 18 untuk mendapatkan manfaat dari batching otomatis universal. Ini adalah langkah paling signifikan yang dapat Anda ambil untuk optimisasi performa terkait pembaruan state.
• Pahami Pemicu Anda: Sadari dari mana pembaruan state Anda berasal. Jika berada di dalam penangan event sintetis, kemungkinan besar sudah di-batch. Jika berada dalam konteks asinkron yang lebih lama, React 18 sekarang akan menanganinya.
• Utamakan Pembaruan Fungsional: Ketika state baru bergantung pada state sebelumnya, gunakan bentuk pembaruan fungsional (misalnya, setCount(prevCount => prevCount + 1)). Ini umumnya lebih aman, terutama dengan operasi asinkron dan batching, karena menjamin Anda bekerja dengan nilai state yang paling mutakhir.
• Hindari Batching Manual Kecuali Diperlukan: Simpan unstable_batchedUpdates untuk kasus-kasus khusus dan kode lawas. Mengandalkan batching otomatis menghasilkan kode yang lebih mudah dipelihara dan tahan masa depan.
• Lakukan Profiling pada Aplikasi Anda: Gunakan React DevTools Profiler untuk mengidentifikasi komponen yang dirender ulang secara berlebihan. Meskipun batching mengoptimalkan banyak skenario, faktor lain seperti memoization yang tidak tepat atau prop drilling masih dapat menyebabkan masalah performa. Profiling membantu menunjukkan bottleneck yang tepat.
• Kelompokkan State yang Terkait: Pertimbangkan untuk mengelompokkan state yang terkait ke dalam satu objek atau menggunakan library konteks/manajemen state untuk hierarki state yang kompleks. Meskipun tidak secara langsung tentang batching setter state individual, ini dapat menyederhanakan pembaruan state dan berpotensi mengurangi jumlah panggilan `setState` terpisah yang diperlukan.

Kesalahan Umum dan Cara Menghindarinya

• Mengabaikan Versi React: Mengasumsikan bahwa batching bekerja dengan cara yang sama di semua versi React dapat menyebabkan beberapa render ulang yang tidak terduga di basis kode yang lebih lama. Selalu perhatikan versi React yang Anda gunakan.
• Ketergantungan Berlebih pada `useEffect` untuk Pembaruan yang Terasa Sinkron: Meskipun `useEffect` adalah untuk efek samping, jika Anda memicu pembaruan state yang cepat dan terkait erat di dalam `useEffect` yang terasa sinkron, pertimbangkan apakah pembaruan tersebut dapat di-batch dengan lebih baik. React 18 membantu di sini, tetapi pengelompokan logis dari pembaruan state tetap menjadi kunci.
• Salah Menafsirkan Data Profiler: Melihat beberapa pembaruan state di profiler tidak selalu berarti rendering tidak efisien jika semuanya di-batch dengan benar ke dalam satu commit. Fokus pada jumlah commit (render ulang) daripada hanya jumlah pembaruan state.
• Menggunakan `setState` di dalam `componentDidUpdate` atau `useEffect` tanpa Pemeriksaan: Pada komponen kelas, memanggil `setState` di dalam `componentDidUpdate` atau `useEffect` tanpa pemeriksaan kondisional yang tepat dapat menyebabkan loop render ulang tak terbatas, bahkan dengan batching. Selalu sertakan kondisi untuk mencegah hal ini.

Kesimpulan

Batching state adalah optimisasi di balik layar yang kuat di React yang memainkan peran penting dalam menjaga performa aplikasi. Dengan diperkenalkannya batching otomatis universal di React 18, pengembang sekarang dapat menikmati pengalaman yang jauh lebih lancar dan lebih dapat diprediksi, karena beberapa pembaruan state dari berbagai sumber asinkron dikelompokkan secara cerdas ke dalam satu kali render ulang.

Dengan memahami cara kerja batching dan mengadopsi praktik terbaik seperti menggunakan pembaruan fungsional dan memanfaatkan kemampuan React 18, Anda dapat membangun aplikasi React yang lebih responsif, efisien, dan beperforma. Selalu ingat untuk melakukan profiling pada aplikasi Anda untuk mengidentifikasi area spesifik untuk optimisasi, tetapi yakinlah bahwa mekanisme batching bawaan React adalah sekutu penting dalam upaya Anda untuk pengalaman pengguna yang sempurna.

Saat Anda melanjutkan perjalanan Anda dalam pengembangan React, memperhatikan nuansa performa ini tidak diragukan lagi akan meningkatkan kualitas dan kepuasan pengguna aplikasi Anda, di mana pun pengguna Anda berada di dunia.