Pemrofilan Penjadwal React: Mengungkap Eksekusi Tugas untuk Performa Optimal

Dalam dunia pengembangan web modern, memberikan pengalaman pengguna yang lancar dan responsif adalah hal yang terpenting. React, dengan arsitektur berbasis komponen dan DOM virtualnya, telah menjadi landasan untuk membangun UI yang kompleks. Namun, bahkan dengan optimalisasi React, hambatan performa dapat muncul, terutama pada aplikasi yang besar dan rumit. Memahami bagaimana React menjadwalkan dan mengeksekusi tugas sangat penting untuk mengidentifikasi dan menyelesaikan masalah performa ini. Artikel ini akan membahas dunia pemrofilan Penjadwal React, memberikan panduan komprehensif untuk menganalisis eksekusi tugas dan mengoptimalkan aplikasi React Anda untuk performa puncak.

Memahami Penjadwal React

Sebelum mendalami teknik pemrofilan, mari kita bangun pemahaman dasar tentang Penjadwal React. Penjadwal React bertanggung jawab untuk mengelola eksekusi pekerjaan dalam aplikasi React. Ini memprioritaskan tugas, memecahnya menjadi unit kerja yang lebih kecil, dan menjadwalkannya untuk dieksekusi dengan cara yang meminimalkan pemblokiran thread utama. Penjadwalan ini sangat penting untuk menjaga antarmuka pengguna yang responsif.

React menggunakan arsitektur Fiber, yang memungkinkannya untuk memecah proses rendering menjadi unit-unit kerja yang lebih kecil dan dapat diinterupsi. Unit-unit ini disebut Fiber, dan Penjadwal React mengelola Fiber-fiber ini untuk memastikan bahwa tugas-tugas berprioritas tinggi (seperti input pengguna) ditangani dengan cepat. Penjadwal menggunakan antrean prioritas untuk mengelola Fiber, memungkinkannya untuk memprioritaskan pembaruan berdasarkan urgensinya.

Konsep Kunci:

• Fiber: Sebuah unit kerja yang mewakili instans komponen.
• Penjadwal (Scheduler): Modul yang bertanggung jawab untuk memprioritaskan dan menjadwalkan Fiber.
• WorkLoop: Fungsi yang melakukan iterasi melalui pohon Fiber dan melakukan pembaruan.
• Antrean Prioritas (Priority Queue): Struktur data yang digunakan untuk mengelola Fiber berdasarkan prioritasnya.

Pentingnya Pemrofilan

Pemrofilan adalah proses mengukur dan menganalisis karakteristik performa aplikasi Anda. Dalam konteks React, pemrofilan memungkinkan Anda untuk memahami bagaimana Penjadwal React mengeksekusi tugas, mengidentifikasi operasi yang berjalan lama, dan menunjukkan area di mana optimalisasi dapat memberikan dampak terbesar. Tanpa pemrofilan, Anda pada dasarnya bekerja tanpa arah, mengandalkan tebakan untuk meningkatkan performa.

Pertimbangkan skenario di mana aplikasi Anda mengalami kelambatan yang nyata saat pengguna berinteraksi dengan komponen tertentu. Pemrofilan dapat mengungkapkan apakah kelambatan tersebut disebabkan oleh operasi rendering yang kompleks di dalam komponen itu, proses pengambilan data yang tidak efisien, atau render ulang yang berlebihan yang dipicu oleh pembaruan state. Dengan mengidentifikasi akar penyebabnya, Anda dapat memfokuskan upaya optimalisasi Anda pada area yang akan menghasilkan peningkatan performa yang paling signifikan.

Alat untuk Pemrofilan Penjadwal React

Beberapa alat canggih tersedia untuk memprofilkan aplikasi React dan mendapatkan wawasan tentang eksekusi tugas dalam Penjadwal React:

1. Tab Performance di Chrome DevTools

Tab Performance di Chrome DevTools adalah alat serbaguna untuk memprofilkan berbagai aspek aplikasi web, termasuk performa React. Ini menyediakan linimasa terperinci dari semua aktivitas yang terjadi di browser, termasuk eksekusi JavaScript, rendering, painting, dan permintaan jaringan. Dengan merekam profil performa saat berinteraksi dengan aplikasi React Anda, Anda dapat mengidentifikasi hambatan performa dan menganalisis eksekusi tugas React.

Cara menggunakannya:

1. Buka Chrome DevTools (Ctrl+Shift+I atau Cmd+Option+I).
2. Arahkan ke tab "Performance".
3. Klik tombol "Record".
4. Berinteraksilah dengan aplikasi React Anda untuk memicu perilaku yang ingin Anda profilkan.
5. Klik tombol "Stop" untuk berhenti merekam.
6. Analisis linimasa yang dihasilkan untuk mengidentifikasi hambatan performa.

Tab Performance menyediakan berbagai tampilan untuk menganalisis data yang diambil, termasuk:

• Flame Chart: Memvisualisasikan tumpukan panggilan (call stack) fungsi JavaScript, memungkinkan Anda mengidentifikasi fungsi yang paling banyak memakan waktu.
• Bottom-Up: Mengagregasi waktu yang dihabiskan di setiap fungsi dan pemanggilnya, membantu Anda mengidentifikasi operasi yang paling mahal.
• Call Tree: Menampilkan tumpukan panggilan dalam format hierarkis, memberikan pandangan yang jelas tentang alur eksekusi.

Di dalam tab Performance, cari entri yang terkait dengan React, seperti "Update" (mewakili pembaruan komponen) atau "Commit" (mewakili rendering akhir dari DOM yang diperbarui). Entri ini dapat memberikan wawasan berharga tentang waktu yang dihabiskan untuk me-render komponen.

2. React DevTools Profiler

React DevTools Profiler adalah alat khusus yang dibuat khusus untuk memprofilkan aplikasi React. Ini memberikan pandangan yang lebih terfokus pada operasi internal React, membuatnya lebih mudah untuk mengidentifikasi masalah performa yang terkait dengan rendering komponen, pembaruan state, dan perubahan prop.

Instalasi:

React DevTools Profiler tersedia sebagai ekstensi browser untuk Chrome, Firefox, dan Edge. Anda dapat menginstalnya dari toko ekstensi browser masing-masing.

Penggunaan:

1. Buka panel React DevTools di browser Anda.
2. Arahkan ke tab "Profiler".
3. Klik tombol "Record".
4. Berinteraksilah dengan aplikasi React Anda untuk memicu perilaku yang ingin Anda profilkan.
5. Klik tombol "Stop" untuk berhenti merekam.

Profiler menyediakan dua tampilan utama untuk menganalisis data yang diambil:

• Flamegraph: Representasi visual dari pohon komponen, di mana setiap batang mewakili komponen dan lebarnya mewakili waktu yang dihabiskan untuk me-render komponen tersebut.
• Ranked: Daftar komponen yang diurutkan berdasarkan waktu yang mereka butuhkan untuk di-render, memungkinkan Anda dengan cepat mengidentifikasi komponen yang paling mahal.

React DevTools Profiler juga menyediakan fitur untuk:

• Menyorot pembaruan: Secara visual menyorot komponen yang sedang di-render ulang, membantu Anda mengidentifikasi render ulang yang tidak perlu.
• Memeriksa prop dan state komponen: Memeriksa prop dan state komponen untuk memahami mengapa mereka di-render ulang.
• Memfilter komponen: Berfokus pada komponen tertentu atau bagian dari pohon komponen.

3. Komponen React.Profiler

Komponen React.Profiler adalah API bawaan React yang memungkinkan Anda mengukur performa rendering dari bagian-bagian tertentu aplikasi Anda. Ini menyediakan cara terprogram untuk mengumpulkan data pemrofilan tanpa bergantung pada alat eksternal.

Penggunaan:

Bungkus komponen yang ingin Anda profilkan dengan komponen React.Profiler. Sediakan prop id untuk mengidentifikasi profiler dan prop onRender, yang merupakan fungsi callback yang akan dipanggil setelah setiap render.

import React from 'react';

function MyComponent() {
  return (
    
      {/* Konten komponen */}
    
  );
}

function onRenderCallback(
  id: string,
  phase: 'mount' | 'update',
  actualDuration: number,
  baseDuration: number,
  startTime: number,
  commitTime: number,
  interactions: Set
) {
  console.log(`Komponen ${id} dirender`);
  console.log(`Fase: ${phase}`);
  console.log(`Durasi aktual: ${actualDuration}ms`);
  console.log(`Durasi dasar: ${baseDuration}ms`);
}

Fungsi callback onRender menerima beberapa argumen yang memberikan informasi tentang proses rendering:

• id: Prop id dari komponen React.Profiler.
• phase: Menunjukkan apakah komponen baru saja di-mount atau diperbarui.
• actualDuration: Waktu yang dihabiskan untuk me-render komponen dalam pembaruan ini.
• baseDuration: Perkiraan waktu untuk me-render pohon komponen tanpa memoization.
• startTime: Kapan React mulai me-render pembaruan ini.
• commitTime: Kapan React melakukan commit pembaruan ini.
• interactions: Set "interaksi" yang sedang dilacak saat pembaruan ini dijadwalkan.

Anda dapat menggunakan data ini untuk melacak performa rendering komponen Anda dan mengidentifikasi area yang memerlukan optimalisasi.

Menganalisis Data Pemrofilan

Setelah Anda menangkap data pemrofilan menggunakan salah satu alat yang disebutkan di atas, langkah selanjutnya adalah menganalisis data dan mengidentifikasi hambatan performa. Berikut adalah beberapa area utama yang perlu difokuskan:

1. Mengidentifikasi Komponen Rendering yang Lambat

Tampilan Flamegraph dan Ranked di React DevTools Profiler sangat berguna untuk mengidentifikasi komponen yang membutuhkan waktu lama untuk di-render. Cari komponen dengan batang lebar di Flamegraph atau komponen yang muncul di bagian atas daftar Ranked. Komponen-komponen ini kemungkinan besar adalah kandidat untuk optimalisasi.

Di tab Performance Chrome DevTools, cari entri "Update" yang menghabiskan banyak waktu. Entri-entri ini mewakili pembaruan komponen, dan waktu yang dihabiskan di dalam entri ini menunjukkan biaya rendering dari komponen yang sesuai.

2. Menemukan Render Ulang yang Tidak Perlu

Render ulang yang tidak perlu dapat berdampak signifikan pada performa, terutama pada aplikasi yang kompleks. React DevTools Profiler dapat membantu Anda mengidentifikasi komponen yang di-render ulang meskipun prop atau state-nya tidak berubah.

Aktifkan opsi "Highlight updates when components render" di pengaturan React DevTools. Ini akan secara visual menyorot komponen yang sedang di-render ulang, sehingga mudah untuk menemukan render ulang yang tidak perlu. Selidiki alasan mengapa komponen-komponen ini di-render ulang dan terapkan teknik untuk mencegahnya, seperti menggunakan React.memo atau useMemo.

3. Memeriksa Komputasi yang Mahal

Komputasi yang berjalan lama di dalam komponen Anda dapat memblokir thread utama dan menyebabkan masalah performa. Tab Performance Chrome DevTools adalah alat yang berharga untuk mengidentifikasi komputasi ini.

Cari fungsi JavaScript yang menghabiskan banyak waktu di tampilan Flame Chart atau Bottom-Up. Fungsi-fungsi ini mungkin melakukan perhitungan kompleks, transformasi data, atau operasi mahal lainnya. Pertimbangkan untuk mengoptimalkan fungsi-fungsi ini dengan menggunakan memoization, caching, atau algoritma yang lebih efisien.

4. Menganalisis Permintaan Jaringan

Permintaan jaringan juga dapat berkontribusi pada hambatan performa, terutama jika lambat atau sering. Tab Network di Chrome DevTools memberikan wawasan tentang aktivitas jaringan aplikasi Anda.

Cari permintaan yang membutuhkan waktu lama untuk selesai atau permintaan yang dibuat berulang kali. Pertimbangkan untuk mengoptimalkan permintaan ini dengan menggunakan caching, paginasi, atau strategi pengambilan data yang lebih efisien.

5. Memahami Interaksi Penjadwal

Mendapatkan pemahaman yang lebih dalam tentang bagaimana Penjadwal React memprioritaskan dan mengeksekusi tugas dapat sangat berharga untuk mengoptimalkan performa. Meskipun tab Performance Chrome DevTools dan React DevTools Profiler memberikan beberapa visibilitas ke dalam operasi Penjadwal, menganalisis data yang ditangkap memerlukan pemahaman yang lebih bernuansa tentang cara kerja internal React.

Fokus pada interaksi antara komponen dan Penjadwal. Jika komponen tertentu secara konsisten memicu pembaruan berprioritas tinggi, analisis mengapa pembaruan ini diperlukan dan apakah dapat ditunda atau dioptimalkan. Perhatikan bagaimana Penjadwal menyisipkan berbagai jenis tugas, seperti rendering, layout, dan painting. Jika Penjadwal terus-menerus beralih antar tugas, ini mungkin menunjukkan bahwa aplikasi mengalami thrashing, yang dapat menyebabkan penurunan performa.

Teknik Optimalisasi

Setelah Anda mengidentifikasi hambatan performa melalui pemrofilan, langkah selanjutnya adalah menerapkan teknik optimalisasi untuk meningkatkan performa aplikasi Anda. Berikut adalah beberapa strategi optimalisasi umum:

1. Memoization

Memoization adalah teknik untuk menyimpan hasil panggilan fungsi yang mahal dan mengembalikan hasil yang disimpan saat input yang sama terjadi lagi. Di React, Anda dapat menggunakan React.memo untuk melakukan memoize pada komponen fungsional dan hook useMemo untuk melakukan memoize pada hasil komputasi.

import React, { useMemo } from 'react';

const MyComponent = React.memo(function MyComponent(props) {
  // ... logika komponen
});

function MyComponentWithMemoizedValue() {
  const expensiveValue = useMemo(() => {
    // ... komputasi yang mahal
    return result;
  }, [dependencies]);

  return (
    

      {expensiveValue}
    
  );
}

2. Virtualisasi

Virtualisasi adalah teknik untuk me-render daftar atau tabel besar secara efisien dengan hanya me-render item yang terlihat. Pustaka seperti react-window dan react-virtualized menyediakan komponen untuk virtualisasi daftar dan tabel di aplikasi React.

3. Pemisahan Kode (Code Splitting)

Pemisahan kode adalah teknik untuk memecah aplikasi Anda menjadi potongan-potongan yang lebih kecil dan memuatnya sesuai permintaan. Ini dapat mengurangi waktu muat awal aplikasi Anda dan meningkatkan performa keseluruhannya. React mendukung pemisahan kode menggunakan impor dinamis serta komponen React.lazy dan Suspense.

import React, { Suspense } from 'react';

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

function App() {
  return (
    Memuat...