React Concurrent Mode Time Slicing: Alokasi Anggaran Waktu Rendering

React Concurrent Mode adalah fitur pengubah permainan yang membuka tingkat responsivitas dan kinerja baru dalam aplikasi React. Inti dari Concurrent Mode terletak pada konsep time slicing, yang memungkinkan React memecah tugas rendering yang berjalan lama menjadi bagian-bagian yang lebih kecil dan mudah dikelola. Postingan blog ini akan menggali seluk-beluk time slicing, alokasi anggaran waktu renderingnya, dan bagaimana hal itu berkontribusi pada peningkatan pengalaman pengguna secara signifikan.

Memahami Kebutuhan akan Concurrent Mode

React tradisional beroperasi secara sinkron. Ketika sebuah komponen diperbarui, React memblokir thread utama sampai seluruh pohon komponen dirender ulang. Hal ini dapat menyebabkan penundaan yang nyata, terutama dalam aplikasi kompleks dengan banyak komponen atau logika rendering yang intensif secara komputasi. Penundaan ini dapat bermanifestasi sebagai:

• Animasi yang kasar: Animasi tampak tersentak-sentak dan tidak rata karena browser diblokir selama rendering.
• UI yang tidak responsif: Aplikasi menjadi tidak responsif terhadap input pengguna (klik, penekanan tombol) saat React melakukan rendering.
• Kinerja yang dirasakan buruk: Pengguna mengalami aplikasi sebagai lambat dan lamban, bahkan jika pengambilan data yang mendasarinya cepat.

Concurrent Mode mengatasi masalah ini dengan memungkinkan React bekerja secara asinkron, yang memungkinkannya menyisipkan tugas rendering dengan operasi lain, seperti menangani input pengguna atau memperbarui UI. Time slicing adalah mekanisme kunci yang memungkinkan hal ini terjadi.

Apa itu Time Slicing?

Time slicing, juga dikenal sebagai cooperative multitasking, adalah teknik di mana tugas yang berjalan lama dibagi menjadi unit kerja yang lebih kecil. Arsitektur Fiber React, yang membentuk dasar dari Concurrent Mode, memungkinkan React untuk menjeda, melanjutkan, dan bahkan menghentikan pekerjaan rendering sesuai kebutuhan. Alih-alih memblokir thread utama selama seluruh durasi pembaruan rendering, React dapat mengembalikan kontrol ke browser secara berkala, memungkinkannya menangani peristiwa lain dan mempertahankan UI yang responsif.

Pikirkan seperti ini: bayangkan Anda sedang melukis mural besar. Alih-alih mencoba melukis seluruh mural dalam satu sesi berkelanjutan, Anda membaginya menjadi bagian-bagian yang lebih kecil dan mengerjakan setiap bagian untuk waktu yang singkat. Ini memungkinkan Anda untuk beristirahat, menanggapi pertanyaan dari orang yang lewat, dan memastikan bahwa mural berkembang dengan lancar tanpa membebani Anda. Demikian pula, React membagi tugas rendering menjadi bagian-bagian yang lebih kecil dan menyisipkannya dengan aktivitas browser lainnya.

Alokasi Anggaran Waktu Rendering

Aspek penting dari time slicing adalah alokasi anggaran waktu rendering. Ini mengacu pada jumlah waktu yang diizinkan React untuk menghabiskan rendering sebelum mengembalikan kontrol ke browser. Browser kemudian memiliki kesempatan untuk menangani input pengguna, memperbarui layar, dan melakukan tugas lain. Setelah browser mendapat giliran, React dapat melanjutkan rendering dari tempat ia berhenti, menggunakan bagian lain dari anggaran waktunya yang dialokasikan.

Anggaran waktu tertentu yang dialokasikan untuk React ditentukan oleh browser dan sumber daya yang tersedia. React bertujuan untuk menjadi warga negara yang baik dan menghindari memonopoli thread utama, memastikan bahwa browser tetap responsif terhadap interaksi pengguna.

Cara React Mengelola Anggaran Waktu

React menggunakan API `requestIdleCallback` (atau polyfill serupa untuk browser yang lebih lama) untuk menjadwalkan pekerjaan rendering. `requestIdleCallback` memungkinkan React untuk melakukan tugas latar belakang saat browser idle, yang berarti bahwa browser tidak sibuk menangani input pengguna atau melakukan operasi penting lainnya. Callback yang disediakan untuk `requestIdleCallback` menerima objek `deadline`, yang menunjukkan jumlah waktu yang tersisa dalam periode idle saat ini. React menggunakan batas waktu ini untuk menentukan seberapa banyak pekerjaan rendering yang dapat dilakukannya sebelum mengembalikan kontrol ke browser.

Berikut adalah ilustrasi sederhana tentang bagaimana React dapat mengelola anggaran waktu:

1. React menjadwalkan pekerjaan rendering menggunakan `requestIdleCallback`.
2. Ketika `requestIdleCallback` dieksekusi, React menerima objek `deadline`.
3. React mulai merender komponen.
4. Saat React melakukan rendering, ia memeriksa objek `deadline` untuk melihat berapa banyak waktu yang tersisa.
5. Jika React kehabisan waktu (yaitu, batas waktu tercapai), ia menjeda rendering dan mengembalikan kontrol ke browser.
6. Browser menangani input pengguna, memperbarui layar, dll.
7. Ketika browser idle lagi, React melanjutkan rendering dari tempat ia berhenti, menggunakan bagian lain dari anggaran waktunya yang dialokasikan.
8. Proses ini berlanjut sampai semua komponen telah dirender.

Manfaat Time Slicing

Time slicing menawarkan beberapa manfaat signifikan untuk aplikasi React:

• Peningkatan Responsivitas: Dengan memecah tugas rendering menjadi bagian-bagian yang lebih kecil dan menyisipkannya dengan operasi lain, time slicing mencegah UI menjadi tidak responsif selama pembaruan yang berjalan lama. Pengguna dapat terus berinteraksi dengan aplikasi dengan lancar, bahkan saat React melakukan rendering di latar belakang.
• Peningkatan Kinerja yang Dirasakan: Bahkan jika total waktu rendering tetap sama, time slicing dapat membuat aplikasi terasa jauh lebih cepat. Dengan mengizinkan browser memperbarui layar lebih sering, React dapat memberikan umpan balik visual kepada pengguna lebih cepat, menciptakan ilusi aplikasi yang lebih responsif.
• Pengalaman Pengguna yang Lebih Baik: Kombinasi dari peningkatan responsivitas dan peningkatan kinerja yang dirasakan mengarah pada pengalaman pengguna yang jauh lebih baik. Pengguna cenderung tidak mengalami frustrasi atau gangguan karena penundaan atau ketidakresponsifan.
• Prioritas Pembaruan Penting: Concurrent Mode memungkinkan React untuk memprioritaskan pembaruan penting, seperti yang terkait dengan input pengguna. Ini memastikan bahwa UI tetap responsif terhadap interaksi pengguna, bahkan ketika pembaruan lain yang kurang kritis sedang berlangsung.

Cara Memanfaatkan Time Slicing dalam Aplikasi React Anda

Untuk memanfaatkan time slicing, Anda perlu mengaktifkan Concurrent Mode dalam aplikasi React Anda. Ini dapat dilakukan dengan menggunakan API yang sesuai untuk membuat root:

Untuk React 18 dan yang lebih baru:

            import { createRoot } from 'react-dom/client';

const container = document.getElementById('root');
const root = createRoot(container); // Buat root
root.render(<App />);

            

              
                Copy
              
            
          

Untuk React 17 dan yang lebih lama (menggunakan titik masuk `react-dom/unstable_concurrentMode`):

            import ReactDOM from 'react-dom';

ReactDOM.unstable_createRoot(document.getElementById('root')).render(<App />);

            

              
                Copy
              
            
          

Setelah Concurrent Mode diaktifkan, React akan secara otomatis menerapkan time slicing pada pembaruan rendering. Namun, ada beberapa langkah tambahan yang dapat Anda ambil untuk mengoptimalkan aplikasi Anda lebih lanjut untuk Concurrent Mode:

1. Rangkul Suspense

Suspense adalah komponen React bawaan yang memungkinkan Anda menangani operasi asinkron dengan baik, seperti pengambilan data. Ketika sebuah komponen yang dibungkus dalam Suspense mencoba untuk merender data yang belum tersedia, Suspense akan menangguhkan proses rendering dan menampilkan UI fallback (misalnya, spinner loading). Setelah data tersedia, Suspense akan secara otomatis melanjutkan rendering komponen.

Suspense bekerja mulus dengan Concurrent Mode, yang memungkinkan React untuk memprioritaskan rendering bagian lain dari aplikasi sambil menunggu data dimuat. Ini dapat secara signifikan meningkatkan pengalaman pengguna dengan mencegah seluruh UI memblokir saat menunggu data.

Contoh:

            import React, { Suspense } from 'react';

const ProfileDetails = React.lazy(() => import('./ProfileDetails')); // Muat komponen secara lazy

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

export default MyComponent;

            

              
                Copy
              
            
          

Dalam contoh ini, komponen `ProfileDetails` dimuat secara lazy menggunakan `React.lazy`. Ini berarti bahwa komponen hanya akan dimuat ketika benar-benar dibutuhkan. Komponen `Suspense` membungkus `ProfileDetails` dan menampilkan pesan loading saat komponen sedang dimuat. Ini mencegah seluruh aplikasi memblokir saat menunggu komponen dimuat.

2. Gunakan Transisi

Transisi adalah mekanisme untuk menandai pembaruan sebagai tidak mendesak. Ketika Anda membungkus pembaruan dalam `useTransition`, React akan memprioritaskan pembaruan yang mendesak (seperti yang terkait dengan input pengguna) daripada pembaruan transisi. Ini memungkinkan Anda untuk menunda pembaruan non-kritis sampai browser memiliki waktu untuk memprosesnya tanpa memblokir UI.

Transisi sangat berguna untuk pembaruan yang dapat memicu rendering yang intensif secara komputasi, seperti memfilter daftar besar atau memperbarui grafik yang kompleks. Dengan menandai pembaruan ini sebagai tidak mendesak, Anda dapat memastikan bahwa UI tetap responsif terhadap interaksi pengguna, bahkan saat pembaruan sedang berlangsung.

Contoh:

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

function MyComponent() {
 const [query, setQuery] = useState('');
 const [list, setList] = useState(initialList);
 const [isPending, startTransition] = useTransition();

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

 startTransition(() => {
 // Filter daftar berdasarkan kueri
 setList(initialList.filter(item => item.toLowerCase().includes(newQuery.toLowerCase())));
 });
 };

 return (
 <div>
 <input type="text" value={query} onChange={handleChange} />
 {isPending ? <p>Memfilter...</p> : null}
 <ul>
 {list.map(item => (<li key={item}>{item}</li>))}
 </ul>
 </div>
 );
}

export default MyComponent;

            

              
                Copy
              
            
          

Dalam contoh ini, fungsi `handleChange` memfilter daftar berdasarkan input pengguna. Fungsi `startTransition` digunakan untuk membungkus panggilan `setList`, menandai pembaruan sebagai tidak mendesak. Ini memungkinkan React untuk memprioritaskan pembaruan lain, seperti memperbarui bidang input, daripada memfilter daftar. Variabel status `isPending` menunjukkan apakah transisi saat ini sedang berlangsung, memungkinkan Anda untuk menampilkan indikator pemuatan.

3. Optimalkan Rendering Komponen

Bahkan dengan time slicing, masih penting untuk mengoptimalkan rendering komponen Anda untuk meminimalkan jumlah pekerjaan yang perlu dilakukan React. Beberapa strategi untuk mengoptimalkan rendering komponen meliputi:

• Memoization: Gunakan `React.memo` atau `useMemo` untuk mencegah komponen dirender ulang secara tidak perlu.
• Pemecahan Kode: Pecah aplikasi Anda menjadi bagian-bagian yang lebih kecil dan muat sesuai permintaan menggunakan `React.lazy` dan `Suspense`.
• Virtualisasi: Gunakan pustaka seperti `react-window` atau `react-virtualized` untuk merender daftar dan tabel besar secara efisien.
• Struktur Data yang Efisien: Gunakan struktur data yang efisien (misalnya, Maps, Sets) untuk meningkatkan kinerja operasi manipulasi data.

4. Profilkan Aplikasi Anda

Gunakan React Profiler untuk mengidentifikasi hambatan kinerja dalam aplikasi Anda. Profiler memungkinkan Anda untuk merekam waktu rendering dari setiap komponen dan mengidentifikasi area tempat Anda dapat meningkatkan kinerja.

Pertimbangan dan Potensi Kekurangan

Meskipun Concurrent Mode dan time slicing menawarkan manfaat yang signifikan, ada juga beberapa pertimbangan dan potensi kekurangan yang perlu diingat:

• Peningkatan Kompleksitas: Concurrent Mode dapat menambah kompleksitas pada aplikasi Anda, terutama jika Anda tidak terbiasa dengan konsep pemrograman asinkron.
• Masalah Kompatibilitas: Beberapa pustaka dan komponen lama mungkin tidak sepenuhnya kompatibel dengan Concurrent Mode. Anda mungkin perlu memperbarui atau mengganti pustaka ini untuk memastikan bahwa aplikasi Anda berfungsi dengan benar.
• Tantangan Debugging: Debugging kode asinkron dapat lebih menantang daripada debugging kode sinkron. Anda mungkin perlu menggunakan alat debugging khusus untuk memahami alur eksekusi dalam aplikasi Anda.
• Potensi Gagap: Dalam kasus yang jarang terjadi, time slicing dapat menyebabkan efek gagap ringan jika React terus-menerus menjeda dan melanjutkan rendering. Ini biasanya dapat dikurangi dengan mengoptimalkan rendering komponen dan menggunakan transisi dengan tepat.

Contoh Dunia Nyata dan Kasus Penggunaan

Time slicing sangat bermanfaat dalam aplikasi dengan karakteristik berikut:

• UI yang Kompleks: Aplikasi dengan pohon komponen besar atau logika rendering yang intensif secara komputasi.
• Pembaruan yang Sering: Aplikasi yang memerlukan pembaruan UI yang sering, seperti dasbor waktu nyata atau visualisasi interaktif.
• Koneksi Jaringan yang Lambat: Aplikasi yang perlu menangani koneksi jaringan yang lambat dengan baik.
• Set Data Besar: Aplikasi yang perlu menampilkan dan memanipulasi set data yang besar.

Berikut adalah beberapa contoh spesifik tentang bagaimana time slicing dapat digunakan dalam aplikasi dunia nyata:

• Situs web e-commerce: Tingkatkan responsivitas daftar produk dan hasil pencarian dengan menunda pembaruan yang kurang kritis.
• Platform media sosial: Pastikan bahwa UI tetap responsif terhadap interaksi pengguna saat memuat postingan dan komentar baru.
• Aplikasi pemetaan: Merender peta yang kompleks dan data geografis secara lancar dengan memecah tugas rendering menjadi bagian-bagian yang lebih kecil.
• Dasbor keuangan: Berikan pembaruan data keuangan waktu nyata tanpa memblokir UI.
• Alat pengeditan kolaboratif: Memungkinkan beberapa pengguna untuk mengedit dokumen secara bersamaan tanpa mengalami lag atau ketidakresponsifan.

Kesimpulan

Fitur time slicing React Concurrent Mode adalah alat yang ampuh untuk meningkatkan responsivitas dan kinerja aplikasi React yang dirasakan. Dengan memecah tugas rendering menjadi bagian-bagian yang lebih kecil dan menyisipkannya dengan operasi lain, time slicing mencegah UI menjadi tidak responsif selama pembaruan yang berjalan lama. Dengan merangkul Suspense, Transitions, dan teknik optimasi lainnya, Anda dapat membuka potensi penuh Concurrent Mode dan menciptakan pengalaman pengguna yang jauh lebih baik.

Meskipun Concurrent Mode dapat menambah kompleksitas pada aplikasi Anda, manfaat yang ditawarkannya dalam hal kinerja dan pengalaman pengguna sepadan dengan upaya. Karena React terus berkembang, Concurrent Mode kemungkinan akan menjadi bagian yang semakin penting dari ekosistem React. Memahami time slicing dan alokasi anggaran waktu renderingnya sangat penting untuk membangun aplikasi React berkinerja tinggi dan responsif yang memberikan pengalaman pengguna yang menyenangkan kepada audiens global, mulai dari kota-kota metropolitan yang ramai seperti Tokyo, Jepang hingga daerah terpencil dengan bandwidth terbatas di negara-negara seperti Mongolia. Apakah pengguna Anda menggunakan desktop kelas atas atau perangkat seluler berdaya rendah, Concurrent Mode dapat membantu Anda memberikan pengalaman yang lancar dan responsif.