React Scheduler API: Menguasai Prioritas Tugas dan Time Slicing

Dalam dunia pengembangan web modern, memberikan pengalaman pengguna yang mulus dan responsif adalah hal yang terpenting. React, sebuah pustaka JavaScript populer untuk membangun antarmuka pengguna, menawarkan alat yang ampuh untuk mencapai hal ini. Di antara alat-alat ini adalah Scheduler API, yang menyediakan kontrol terperinci atas prioritas tugas dan time slicing. Artikel ini membahas seluk-beluk React Scheduler API, menjelajahi konsep, manfaat, dan aplikasi praktisnya untuk mengoptimalkan aplikasi React Anda.

Memahami Kebutuhan Penjadwalan

Sebelum menyelami detail teknis, penting untuk memahami mengapa penjadwalan diperlukan sejak awal. Dalam aplikasi React biasa, pembaruan sering diproses secara sinkron. Ini berarti bahwa ketika state komponen berubah, React segera merender ulang komponen tersebut dan turunannya. Meskipun pendekatan ini berfungsi dengan baik untuk pembaruan kecil, hal itu dapat menjadi masalah ketika berhadapan dengan komponen kompleks atau tugas-tugas yang membutuhkan banyak komputasi. Pembaruan yang berjalan lama dapat memblokir thread utama, yang menyebabkan kinerja lambat dan pengalaman pengguna yang membuat frustrasi.

Bayangkan sebuah skenario di mana seorang pengguna mengetik di bilah pencarian sementara secara bersamaan sebuah dataset besar sedang diambil dan dirender. Tanpa penjadwalan yang tepat, proses rendering dapat memblokir thread utama, menyebabkan penundaan yang nyata dalam respons bilah pencarian. Di sinilah Scheduler API hadir untuk menyelamatkan, memungkinkan kita memprioritaskan tugas dan memastikan bahwa antarmuka pengguna tetap interaktif bahkan selama pemrosesan berat.

Memperkenalkan React Scheduler API

React Scheduler API, juga dikenal sebagai API unstable_, menyediakan sekumpulan fungsi yang memungkinkan Anda mengontrol eksekusi tugas dalam aplikasi React Anda. Konsep utamanya adalah memecah pembaruan sinkron yang besar menjadi potongan-potongan asinkron yang lebih kecil. Ini memungkinkan browser untuk menyisipkan tugas lain, seperti menangani input pengguna atau merender animasi, memastikan pengalaman pengguna yang lebih responsif.

Catatan Penting: Seperti namanya, API unstable_ dapat berubah. Selalu konsultasikan dokumentasi React resmi untuk informasi terbaru.

Konsep Utama:

Tugas: Mewakili unit kerja individual yang perlu dilakukan, seperti merender komponen atau memperbarui DOM.
Prioritas: Menetapkan tingkat kepentingan untuk setiap tugas, memengaruhi urutan eksekusinya.
Time Slicing: Membagi tugas-tugas yang berjalan lama menjadi potongan-potongan yang lebih kecil yang dapat dieksekusi dalam beberapa frame, mencegah thread utama diblokir.
Penjadwal: Mekanisme untuk mengelola dan mengeksekusi tugas berdasarkan prioritas dan batasan waktu mereka.

Prioritas Tugas: Hierarki Kepentingan

Scheduler API mendefinisikan beberapa tingkat prioritas yang dapat Anda tetapkan ke tugas-tugas Anda. Prioritas ini menentukan urutan penjadwal mengeksekusi tugas. React menyediakan konstanta prioritas yang telah ditentukan sebelumnya yang dapat Anda gunakan:

ImmediatePriority: Prioritas tertinggi. Tugas dengan prioritas ini dieksekusi segera. Gunakan dengan hemat untuk pembaruan penting yang secara langsung memengaruhi interaksi pengguna.
UserBlockingPriority: Digunakan untuk tugas-tugas yang secara langsung memengaruhi interaksi pengguna saat ini, seperti menanggapi input keyboard atau klik mouse. Harus diselesaikan secepat mungkin.
NormalPriority: Prioritas default untuk sebagian besar pembaruan. Cocok untuk tugas-tugas yang penting tetapi tidak perlu dieksekusi segera.
LowPriority: Digunakan untuk tugas-tugas yang kurang penting dan dapat ditunda tanpa memengaruhi pengalaman pengguna secara signifikan. Contohnya termasuk memperbarui analitik atau melakukan pra-pengambilan data.
IdlePriority: Prioritas terendah. Tugas dengan prioritas ini dieksekusi hanya ketika browser menganggur, memastikan mereka tidak mengganggu tugas-tugas yang lebih penting.

Memilih tingkat prioritas yang tepat sangat penting untuk mengoptimalkan kinerja. Penggunaan berlebihan prioritas tinggi dapat menggagalkan tujuan penjadwalan, sementara penggunaan prioritas rendah untuk tugas-tugas penting dapat menyebabkan penundaan dan pengalaman pengguna yang buruk.

Contoh: Memprioritaskan Input Pengguna

Pertimbangkan sebuah skenario di mana Anda memiliki bilah pencarian dan visualisasi data yang kompleks. Anda ingin memastikan bahwa bilah pencarian tetap responsif bahkan ketika visualisasi sedang diperbarui. Anda dapat mencapai ini dengan menetapkan prioritas yang lebih tinggi untuk pembaruan bilah pencarian dan prioritas yang lebih rendah untuk pembaruan visualisasi.


import { unstable_scheduleCallback as scheduleCallback, unstable_UserBlockingPriority as UserBlockingPriority, unstable_NormalPriority as NormalPriority } from 'scheduler';

function updateSearchTerm(searchTerm) {
  scheduleCallback(UserBlockingPriority, () => {
    // Update the search term in the state
    setSearchTerm(searchTerm);
  });
}

function updateVisualizationData(data) {
  scheduleCallback(NormalPriority, () => {
    // Update the visualization data
    setVisualizationData(data);
  });
}

Dalam contoh ini, fungsi updateSearchTerm, yang menangani input pengguna, dijadwalkan dengan UserBlockingPriority, memastikan bahwa itu dieksekusi sebelum fungsi updateVisualizationData, yang dijadwalkan dengan NormalPriority.

Time Slicing: Memecah Tugas-Tugas yang Berjalan Lama

Time slicing adalah teknik yang melibatkan pemecahan tugas-tugas yang berjalan lama menjadi potongan-potongan yang lebih kecil yang dapat dieksekusi dalam beberapa frame. Ini mencegah thread utama diblokir untuk jangka waktu yang lama, memungkinkan browser untuk menangani tugas-tugas lain, seperti input pengguna dan animasi, dengan lebih lancar.

Scheduler API menyediakan fungsi unstable_shouldYield, yang memungkinkan Anda menentukan apakah tugas saat ini harus menyerahkan ke browser. Fungsi ini mengembalikan true jika browser perlu melakukan tugas lain, seperti menangani input pengguna atau memperbarui tampilan. Dengan secara berkala memanggil unstable_shouldYield dalam tugas-tugas Anda yang berjalan lama, Anda dapat memastikan bahwa browser tetap responsif.

Contoh: Merender Daftar Besar

Pertimbangkan sebuah skenario di mana Anda perlu merender daftar item yang besar. Merender seluruh daftar dalam satu pembaruan sinkron dapat memblokir thread utama dan menyebabkan masalah kinerja. Anda dapat menggunakan time slicing untuk memecah proses rendering menjadi potongan-potongan yang lebih kecil, memungkinkan browser untuk tetap responsif.


import { unstable_scheduleCallback as scheduleCallback, unstable_NormalPriority as NormalPriority, unstable_shouldYield as shouldYield } from 'scheduler';

function renderListItems(items) {
  scheduleCallback(NormalPriority, () => {
    let i = 0;
    while (i < items.length) {
      // Render a small batch of items
      for (let j = 0; j < 10 && i < items.length; j++) {
        renderListItem(items[i]);
        i++;
      }

      // Check if we should yield to the browser
      if (shouldYield()) {
        return () => renderListItems(items.slice(i)); // Reschedule the remaining items
      }
    }
  });
}

Dalam contoh ini, fungsi renderListItems merender batch yang berisi 10 item setiap kali. Setelah merender setiap batch, ia memanggil shouldYield untuk memeriksa apakah browser perlu melakukan tugas lain. Jika shouldYield mengembalikan true, fungsi menjadwalkan ulang dirinya sendiri dengan item yang tersisa. Ini memungkinkan browser untuk menyisipkan tugas lain, seperti menangani input pengguna atau merender animasi, memastikan pengalaman pengguna yang lebih responsif.

Aplikasi dan Contoh Praktis

React Scheduler API dapat diterapkan ke berbagai skenario untuk meningkatkan kinerja dan responsivitas aplikasi. Berikut adalah beberapa contoh:

Visualisasi Data: Memprioritaskan interaksi pengguna daripada rendering data yang kompleks.
Infinite Scrolling: Memuat dan merender konten dalam potongan saat pengguna menggulir, mencegah thread utama diblokir.
Tugas Latar Belakang: Melakukan tugas-tugas non-kritis, seperti pra-pengambilan data atau pembaruan analitik, dengan prioritas rendah, memastikan mereka tidak mengganggu interaksi pengguna.
Animasi: Memastikan animasi yang mulus dengan memprioritaskan pembaruan animasi daripada tugas-tugas lain.
Pembaruan Waktu Nyata: Mengelola aliran data yang masuk dan memprioritaskan pembaruan berdasarkan kepentingannya.

Contoh: Menerapkan Bilah Pencarian Debounced

Debouncing adalah teknik yang digunakan untuk membatasi laju eksekusi suatu fungsi. Ini sangat berguna untuk menangani input pengguna, seperti kueri pencarian, di mana Anda tidak ingin mengeksekusi fungsi pencarian pada setiap penekanan tombol. Scheduler API dapat digunakan untuk mengimplementasikan bilah pencarian debounced yang memprioritaskan input pengguna dan mencegah permintaan pencarian yang tidak perlu.


import { unstable_scheduleCallback as scheduleCallback, unstable_UserBlockingPriority as UserBlockingPriority, unstable_cancelCallback as cancelCallback } from 'scheduler';
import { useState, useRef, useEffect } from 'react';

function DebouncedSearchBar() {
  const [searchTerm, setSearchTerm] = useState('');
  const [debouncedSearchTerm, setDebouncedSearchTerm] = useState('');
  const scheduledCallbackRef = useRef(null);

  useEffect(() => {
    if (scheduledCallbackRef.current) {
      cancelCallback(scheduledCallbackRef.current);
    }

    scheduledCallbackRef.current = scheduleCallback(UserBlockingPriority, () => {
      setDebouncedSearchTerm(searchTerm);
      scheduledCallbackRef.current = null;
    });

    return () => {
      if (scheduledCallbackRef.current) {
        cancelCallback(scheduledCallbackRef.current);
      }
    };
  }, [searchTerm]);

  // Simulate a search function
  useEffect(() => {
    if (debouncedSearchTerm) {
      console.log('Searching for:', debouncedSearchTerm);
      // Perform your actual search logic here
    }
  }, [debouncedSearchTerm]);

  return (
     setSearchTerm(e.target.value)}
    />
  );
}

export default DebouncedSearchBar;

Dalam contoh ini, komponen DebouncedSearchBar menggunakan fungsi scheduleCallback untuk menjadwalkan fungsi pencarian dengan UserBlockingPriority. Fungsi cancelCallback digunakan untuk membatalkan fungsi pencarian yang dijadwalkan sebelumnya, memastikan bahwa hanya istilah pencarian terbaru yang digunakan. Ini mencegah permintaan pencarian yang tidak perlu dan meningkatkan responsivitas bilah pencarian.

Praktik Terbaik dan Pertimbangan

Saat menggunakan React Scheduler API, penting untuk mengikuti praktik terbaik ini:

Gunakan tingkat prioritas yang sesuai: Pilih tingkat prioritas yang paling mencerminkan pentingnya tugas.
Hindari penggunaan berlebihan prioritas tinggi: Penggunaan berlebihan prioritas tinggi dapat menggagalkan tujuan penjadwalan.
Pecah tugas-tugas yang berjalan lama: Gunakan time slicing untuk memecah tugas-tugas yang berjalan lama menjadi potongan-potongan yang lebih kecil.
Pantau kinerja: Gunakan alat pemantauan kinerja untuk mengidentifikasi area di mana penjadwalan dapat ditingkatkan.
Uji secara menyeluruh: Uji aplikasi Anda secara menyeluruh untuk memastikan bahwa penjadwalan berfungsi seperti yang diharapkan.
Tetap up-to-date: API unstable_ dapat berubah, jadi tetap dapatkan informasi terbaru.

Masa Depan Penjadwalan di React

Tim React terus berupaya meningkatkan kemampuan penjadwalan React. Concurrent Mode, yang dibangun di atas Scheduler API, bertujuan untuk membuat aplikasi React menjadi lebih responsif dan berkinerja. Seiring perkembangan React, kita dapat mengharapkan untuk melihat fitur penjadwalan yang lebih canggih dan alat pengembang yang ditingkatkan.

Kesimpulan

React Scheduler API adalah alat yang ampuh untuk mengoptimalkan kinerja aplikasi React Anda. Dengan memahami konsep prioritas tugas dan time slicing, Anda dapat menciptakan pengalaman pengguna yang lebih halus dan responsif. Meskipun API unstable_ mungkin berubah, memahami konsep inti akan membantu Anda beradaptasi dengan perubahan di masa mendatang dan memanfaatkan kekuatan kemampuan penjadwalan React. Rangkullah Scheduler API dan buka potensi penuh aplikasi React Anda!