React Batching: Mengoptimalkan Pembaruan State untuk Performa

Dalam lanskap pengembangan web yang terus berkembang, mengoptimalkan performa aplikasi adalah hal yang terpenting. React, sebuah pustaka JavaScript terkemuka untuk membangun antarmuka pengguna, menawarkan beberapa mekanisme untuk meningkatkan efisiensi. Salah satu mekanisme tersebut, yang sering bekerja di balik layar, adalah batching. Artikel ini memberikan eksplorasi komprehensif tentang batching React, manfaatnya, batasannya, dan teknik-teknik canggih untuk mengoptimalkan pembaruan state guna memberikan pengalaman pengguna yang lebih lancar dan responsif.

Apa itu React Batching?

React batching adalah teknik optimasi performa di mana React mengelompokkan beberapa pembaruan state ke dalam satu proses render ulang. Ini berarti bahwa alih-alih me-render ulang komponen beberapa kali untuk setiap perubahan state, React menunggu hingga semua pembaruan state selesai dan kemudian melakukan satu pembaruan tunggal. Hal ini secara signifikan mengurangi jumlah render ulang, yang mengarah pada peningkatan performa dan antarmuka pengguna yang lebih responsif.

Sebelum React 18, batching hanya terjadi di dalam event handler React. Pembaruan state di luar handler ini, seperti yang ada di dalam setTimeout, promise, atau event handler bawaan (native), tidak di-batch. Hal ini sering kali menyebabkan render ulang yang tidak terduga dan hambatan performa.

Dengan diperkenalkannya batching otomatis di React 18, batasan ini telah diatasi. React sekarang secara otomatis melakukan batching pembaruan state di lebih banyak skenario, termasuk:

• Event handler React (misalnya, onClick, onChange)
• Fungsi JavaScript asinkron (misalnya, setTimeout, Promise.then)
• Event handler bawaan (native) (misalnya, event listener yang dilampirkan langsung ke elemen DOM)

Manfaat React Batching

Manfaat dari React batching sangat signifikan dan berdampak langsung pada pengalaman pengguna:

• Peningkatan Performa: Mengurangi jumlah render ulang meminimalkan waktu yang dihabiskan untuk memperbarui DOM, menghasilkan rendering yang lebih cepat dan UI yang lebih responsif.
• Pengurangan Konsumsi Sumber Daya: Lebih sedikit render ulang berarti penggunaan CPU dan memori yang lebih rendah, yang mengarah pada masa pakai baterai yang lebih baik untuk perangkat seluler dan biaya server yang lebih rendah untuk aplikasi dengan rendering sisi server.
• Pengalaman Pengguna yang Ditingkatkan: UI yang lebih lancar dan responsif berkontribusi pada pengalaman pengguna secara keseluruhan yang lebih baik, membuat aplikasi terasa lebih rapi dan profesional.
• Kode yang Disederhanakan: Batching otomatis menyederhanakan pengembangan dengan menghilangkan kebutuhan akan teknik optimasi manual, memungkinkan pengembang untuk fokus membangun fitur daripada menyempurnakan performa.

Bagaimana Cara Kerja React Batching

Mekanisme batching React dibangun ke dalam proses rekonsiliasinya. Ketika pembaruan state dipicu, React tidak segera me-render ulang komponen. Sebaliknya, ia menambahkan pembaruan tersebut ke dalam antrean. Jika beberapa pembaruan terjadi dalam periode singkat, React menggabungkannya menjadi satu pembaruan tunggal. Pembaruan yang digabungkan ini kemudian digunakan untuk me-render ulang komponen sekali saja, yang mencerminkan semua perubahan dalam satu kali proses.

Mari kita pertimbangkan contoh sederhana:

import React, { useState } from 'react';

function ExampleComponent() {
  const [count1, setCount1] = useState(0);
  const [count2, setCount2] = useState(0);

  const handleClick = () => {
    setCount1(count1 + 1);
    setCount2(count2 + 1);
  };

  console.log('Komponen di-render ulang');

  return (
    <div>
      <p>Hitungan 1: {count1}</p>
      <p>Hitungan 2: {count2}</p>
      <button onClick={handleClick}>Tambah Keduanya</button>
    </div>
  );
}

export default ExampleComponent;

Dalam contoh ini, ketika tombol diklik, baik setCount1 maupun setCount2 dipanggil di dalam event handler yang sama. React akan melakukan batching pada kedua pembaruan state ini dan me-render ulang komponen hanya sekali. Anda hanya akan melihat "Komponen di-render ulang" dicatat ke konsol sekali per klik, yang menunjukkan batching sedang beraksi.

Pembaruan Tanpa Batching: Kapan Batching Tidak Berlaku

Meskipun React 18 memperkenalkan batching otomatis untuk sebagian besar skenario, ada situasi di mana Anda mungkin ingin melewati batching dan memaksa React untuk memperbarui komponen secara langsung. Hal ini biasanya diperlukan ketika Anda perlu membaca nilai DOM yang telah diperbarui segera setelah pembaruan state.

React menyediakan API flushSync untuk tujuan ini. flushSync memaksa React untuk secara sinkron menyelesaikan semua pembaruan yang tertunda dan segera memperbarui DOM.

Berikut adalah contohnya:

import React, { useState } from 'react';
import { flushSync } from 'react-dom';

function ExampleComponent() {
  const [text, setText] = useState('');

  const handleChange = (event) => {
    flushSync(() => {
      setText(event.target.value);
    });
    console.log('Nilai input setelah pembaruan:', event.target.value);
  };

  return (
    <input type="text" value={text} onChange={handleChange} />
  );
}

export default ExampleComponent;

Dalam contoh ini, flushSync digunakan untuk memastikan bahwa state text diperbarui segera setelah nilai input berubah. Hal ini memungkinkan Anda untuk membaca nilai yang telah diperbarui dalam fungsi handleChange tanpa menunggu siklus render berikutnya. Namun, gunakan flushSync dengan hemat karena dapat berdampak negatif pada performa.

Teknik Optimasi Lanjutan

Meskipun batching React memberikan peningkatan performa yang signifikan, ada teknik optimasi tambahan yang dapat Anda terapkan untuk lebih meningkatkan performa aplikasi Anda.

1. Menggunakan Pembaruan Fungsional

Saat memperbarui state berdasarkan nilai sebelumnya, praktik terbaik adalah menggunakan pembaruan fungsional. Pembaruan fungsional memastikan bahwa Anda bekerja dengan nilai state yang paling mutakhir, terutama dalam skenario yang melibatkan operasi asinkron atau pembaruan yang di-batch.

Daripada:

setCount(count + 1);

Gunakan:

setCount((prevCount) => prevCount + 1);

Pembaruan fungsional mencegah masalah yang berkaitan dengan 'stale closure' dan memastikan pembaruan state yang akurat.

2. Imutabilitas

Memperlakukan state sebagai sesuatu yang tidak dapat diubah (immutable) sangat penting untuk rendering yang efisien di React. Ketika state bersifat immutable, React dapat dengan cepat menentukan apakah sebuah komponen perlu di-render ulang dengan membandingkan referensi dari nilai state lama dan baru. Jika referensinya berbeda, React tahu bahwa state telah berubah dan render ulang diperlukan. Jika referensinya sama, React dapat melewati proses render ulang, menghemat waktu pemrosesan yang berharga.

Saat bekerja dengan objek atau array, hindari memodifikasi state yang ada secara langsung. Sebaliknya, buat salinan baru dari objek atau array dengan perubahan yang diinginkan.

Sebagai contoh, daripada:

const updatedItems = items;
updatedItems.push(newItem);
setItems(updatedItems);

Gunakan:

setItems([...items, newItem]);

Operator spread (...) membuat array baru dengan item yang ada dan item baru yang ditambahkan di akhir.

3. Memoization

Memoization adalah teknik optimasi yang kuat yang melibatkan penyimpanan hasil dari pemanggilan fungsi yang mahal dan mengembalikan hasil yang disimpan ketika input yang sama terjadi lagi. React menyediakan beberapa alat memoization, termasuk React.memo, useMemo, dan useCallback.

• React.memo: Ini adalah komponen tingkat tinggi (higher-order component) yang melakukan memoize pada komponen fungsional. Ini mencegah komponen dari render ulang jika props-nya tidak berubah.
• useMemo: Hook ini melakukan memoize pada hasil dari sebuah fungsi. Hook ini hanya akan menghitung ulang nilai ketika dependensinya berubah.
• useCallback: Hook ini melakukan memoize pada sebuah fungsi itu sendiri. Hook ini mengembalikan versi memoized dari fungsi yang hanya berubah ketika dependensinya berubah. Ini sangat berguna untuk meneruskan callback ke komponen anak, mencegah render ulang yang tidak perlu.

Berikut adalah contoh penggunaan React.memo:

import React from 'react';

const MyComponent = React.memo(({ data }) => {
  console.log('MyComponent di-render ulang');
  return <div>{data.name}</div>;
});

export default MyComponent;

Dalam contoh ini, MyComponent hanya akan di-render ulang jika prop data berubah.

4. Code Splitting

Code splitting adalah praktik membagi aplikasi Anda menjadi potongan-potongan kecil yang dapat dimuat sesuai permintaan. Ini mengurangi waktu muat awal dan meningkatkan performa keseluruhan aplikasi Anda. React menyediakan beberapa cara untuk mengimplementasikan code splitting, termasuk impor dinamis serta komponen React.lazy dan Suspense.

Berikut adalah contoh penggunaan React.lazy dan Suspense:

import React, { Suspense } from 'react';

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

function App() {
  return (
    <Suspense fallback={<div>Memuat...</div>}>
      <MyComponent />
    </Suspense>
  );
}

export default App;

Dalam contoh ini, MyComponent dimuat secara asinkron menggunakan React.lazy. Komponen Suspense menampilkan UI fallback saat komponen sedang dimuat.

5. Virtualisasi

Virtualisasi adalah teknik untuk me-render daftar atau tabel besar secara efisien. Daripada me-render semua item sekaligus, virtualisasi hanya me-render item yang saat ini terlihat di layar. Saat pengguna menggulir, item baru di-render dan item lama dihapus dari DOM.

Pustaka seperti react-virtualized dan react-window menyediakan komponen untuk mengimplementasikan virtualisasi dalam aplikasi React.

6. Debouncing dan Throttling

Debouncing dan throttling adalah teknik untuk membatasi laju eksekusi sebuah fungsi. Debouncing menunda eksekusi fungsi hingga setelah periode non-aktif tertentu. Throttling mengeksekusi fungsi paling banyak sekali dalam periode waktu tertentu.

Teknik-teknik ini sangat berguna untuk menangani event yang sering terjadi dengan cepat, seperti event scroll, resize, dan input. Dengan melakukan debouncing atau throttling pada event-event ini, Anda dapat mencegah render ulang yang berlebihan dan meningkatkan performa.

Sebagai contoh, Anda dapat menggunakan fungsi lodash.debounce untuk melakukan debounce pada event input:

import React, { useState, useCallback } from 'react';
import debounce from 'lodash.debounce';

function ExampleComponent() {
  const [text, setText] = useState('');

  const handleChange = useCallback(
    debounce((event) => {
      setText(event.target.value);
    }, 300),
    []
  );

  return (
    <input type="text" onChange={handleChange} />
  );
}

export default ExampleComponent;

Dalam contoh ini, fungsi handleChange di-debounce dengan penundaan 300 milidetik. Ini berarti fungsi setText hanya akan dipanggil setelah pengguna berhenti mengetik selama 300 milidetik.

Contoh Dunia Nyata dan Studi Kasus

Untuk mengilustrasikan dampak praktis dari batching React dan teknik optimasi, mari kita pertimbangkan beberapa contoh dunia nyata:

• Situs E-commerce: Sebuah situs e-commerce dengan halaman daftar produk yang kompleks dapat memperoleh manfaat signifikan dari batching. Memperbarui beberapa filter (misalnya, rentang harga, merek, peringkat) secara bersamaan dapat memicu beberapa pembaruan state. Batching memastikan bahwa pembaruan ini digabungkan menjadi satu render ulang, meningkatkan responsivitas daftar produk.
• Dasbor Real-Time: Dasbor real-time yang menampilkan data yang sering diperbarui dapat memanfaatkan batching untuk mengoptimalkan performa. Dengan melakukan batching pada pembaruan dari aliran data, dasbor dapat menghindari render ulang yang tidak perlu dan mempertahankan antarmuka pengguna yang lancar dan responsif.
• Formulir Interaktif: Formulir kompleks dengan banyak bidang input dan aturan validasi juga dapat memperoleh manfaat dari batching. Memperbarui beberapa bidang formulir secara bersamaan dapat memicu beberapa pembaruan state. Batching memastikan bahwa pembaruan ini digabungkan menjadi satu render ulang, meningkatkan responsivitas formulir.

Mendebug Masalah Batching

Meskipun batching umumnya meningkatkan performa, mungkin ada skenario di mana Anda perlu mendebug masalah yang berkaitan dengan batching. Berikut adalah beberapa tips untuk mendebug masalah batching:

• Gunakan React DevTools: React DevTools memungkinkan Anda untuk memeriksa pohon komponen dan memantau render ulang. Ini dapat membantu Anda mengidentifikasi komponen yang di-render ulang secara tidak perlu.
• Gunakan pernyataan console.log: Menambahkan pernyataan console.log di dalam komponen Anda dapat membantu Anda melacak kapan komponen tersebut di-render ulang dan apa yang memicu render ulang tersebut.
• Gunakan pustaka why-did-you-update: Pustaka ini membantu Anda mengidentifikasi mengapa sebuah komponen di-render ulang dengan membandingkan nilai props dan state sebelumnya dan saat ini.
• Periksa pembaruan state yang tidak perlu: Pastikan Anda tidak memperbarui state secara tidak perlu. Misalnya, hindari memperbarui state berdasarkan nilai yang sama atau memperbarui state di setiap siklus render.
• Pertimbangkan penggunaan flushSync: Jika Anda mencurigai bahwa batching menyebabkan masalah, coba gunakan flushSync untuk memaksa React memperbarui komponen secara langsung. Namun, gunakan flushSync dengan hemat karena dapat berdampak negatif pada performa.

Praktik Terbaik untuk Mengoptimalkan Pembaruan State

Sebagai rangkuman, berikut adalah beberapa praktik terbaik untuk mengoptimalkan pembaruan state di React:

• Pahami React Batching: Sadari cara kerja batching React serta manfaat dan batasannya.
• Gunakan Pembaruan Fungsional: Gunakan pembaruan fungsional saat memperbarui state berdasarkan nilai sebelumnya.
• Perlakukan State sebagai Immutable: Perlakukan state sebagai sesuatu yang tidak dapat diubah (immutable) dan hindari memodifikasi nilai state yang ada secara langsung.
• Gunakan Memoization: Gunakan React.memo, useMemo, dan useCallback untuk melakukan memoize pada komponen dan pemanggilan fungsi.
• Implementasikan Code Splitting: Implementasikan code splitting untuk mengurangi waktu muat awal aplikasi Anda.
• Gunakan Virtualisasi: Gunakan virtualisasi untuk me-render daftar dan tabel besar secara efisien.
• Debounce dan Throttle Event: Lakukan debounce dan throttle pada event yang sering terjadi dengan cepat untuk mencegah render ulang yang berlebihan.
• Profil Aplikasi Anda: Gunakan React Profiler untuk mengidentifikasi hambatan performa dan mengoptimalkan kode Anda sesuai kebutuhan.

Kesimpulan

React batching adalah teknik optimasi yang kuat yang dapat secara signifikan meningkatkan performa aplikasi React Anda. Dengan memahami cara kerja batching dan menerapkan teknik optimasi tambahan, Anda dapat memberikan pengalaman pengguna yang lebih lancar, lebih responsif, dan lebih menyenangkan. Terapkan prinsip-prinsip ini dan berusahalah untuk perbaikan berkelanjutan dalam praktik pengembangan React Anda.

Dengan mengikuti pedoman ini dan terus memantau performa aplikasi Anda, Anda dapat membuat aplikasi React yang efisien dan menyenangkan untuk digunakan oleh audiens global.