Išsami React `experimental_useRefresh` analizė: globalus našumo tyrimas

Nuolat besikeičiančiame frontend kūrimo pasaulyje, siekis užtikrinti sklandžią kūrėjo patirtį (DX) yra toks pat svarbus, kaip ir siekis pasiekti optimalų aplikacijos našumą. React ekosistemos kūrėjams vienas reikšmingiausių DX patobulinimų pastaraisiais metais buvo greito atnaujinimo (Fast Refresh) įdiegimas. Ši technologija leidžia gauti beveik momentinį grįžtamąjį ryšį apie kodo pakeitimus, neprarandant komponento būsenos. Bet kokia magija slypi už šios funkcijos ir ar ji turi paslėptų našumo kaštų? Atsakymas slypi giliai eksperimentinėje API: experimental_useRefresh.

Šis straipsnis pateikia išsamią, globaliai orientuotą experimental_useRefresh analizę. Mes atskleisime jo vaidmenį, išnagrinėsime jo poveikį našumui ir ištirsime sąnaudas, susijusias su komponentų atnaujinimu. Nesvarbu, ar esate kūrėjas Berlyne, Bangalore ar Buenos Airėse, suprasti įrankius, formuojančius jūsų kasdienę darbo eigą, yra nepaprastai svarbu. Mes išnagrinėsime, kas, kodėl ir „kaip greitai“ veikia variklis, kuris palaiko vieną iš mylimiausių React funkcijų.

Pagrindas: nuo nerangių perkrovimų iki sklandaus atnaujinimo

Norint iš tikrųjų įvertinti experimental_useRefresh, pirmiausia turime suprasti problemą, kurią jis padeda išspręsti. Grįžkime į ankstesnes web kūrimo dienas ir gyvų atnaujinimų evoliuciją.

Trumpa istorija: Karštas modulių pakeitimas (HMR)

Daugelį metų karštas modulių pakeitimas (HMR) buvo auksinis standartas gyviems atnaujinimams JavaScript karkasuose. Koncepcija buvo revoliucinė: vietoj to, kad kiekvieną kartą išsaugojus failą būtų atliekamas pilnas puslapio perkrovimas, kūrimo įrankis pakeisdavo tik konkretų pasikeitusį modulį, įterpdamas jį į veikiančią aplikaciją.

Nors tai buvo didžiulis šuolis į priekį, HMR React pasaulyje turėjo savo apribojimų:

• Būsenos praradimas: HMR dažnai susidurdavo su sunkumais dirbant su klasių komponentais ir kabliukais. Pakeitimas komponento faile paprastai sukeldavo to komponento per-montavimą, ištrinant jo vietinę būseną. Tai trikdė, versdama kūrėjus rankiniu būdu atkurti UI būsenas, kad galėtų išbandyti savo pakeitimus.
• Trapumas: Konfigūracija galėjo būti trapi. Kartais klaida karšto atnaujinimo metu paversdavo aplikaciją neveikiančia, todėl vis tiek reikėdavo rankinio atnaujinimo.
• Konfigūracijos sudėtingumas: Teisingam HMR integravimui dažnai reikėjo specifinio šablono kodo ir atidžios konfigūracijos įrankiuose, tokiuose kaip Webpack.

Evoliucija: React greito atnaujinimo (Fast Refresh) genialumas

React komanda, bendradarbiaudama su platesne bendruomene, nusprendė sukurti geresnį sprendimą. Rezultatas buvo greitas atnaujinimas (Fast Refresh) – funkcija, kuri atrodo kaip magija, bet yra pagrįsta genialia inžinerija. Ji išsprendė pagrindines HMR problemas:

• Būsenos išsaugojimas: Greitas atnaujinimas yra pakankamai protingas, kad atnaujintų komponentą išsaugodamas jo būseną. Tai yra jo svarbiausias privalumas. Galite koreguoti komponento atvaizdavimo logiką ar stilius, o būsena (pvz., skaitikliai, formos įvestys) lieka nepakitusi.
• Atsparumas kabliukams: Jis buvo sukurtas nuo pat pradžių, kad patikimai veiktų su React kabliukais (Hooks), kas buvo didelis iššūkis senesnėms HMR sistemoms.
• Klaidų atkūrimas: Jei įvedate sintaksės klaidą, greitas atnaujinimas parodys klaidos perdangą. Kai ją ištaisysite, komponentas atsinaujins teisingai, nereikalaujant pilno perkrovimo. Jis taip pat grakščiai tvarko vykdymo laiko klaidas komponento viduje.

Variklio skyrius: kas yra `experimental_useRefresh`?

Taigi, kaip greitas atnaujinimas tai pasiekia? Jį palaiko žemo lygio, neeksportuojamas React kabliukas: experimental_useRefresh. Svarbu pabrėžti šios API eksperimentinį pobūdį. Jis nėra skirtas tiesioginiam naudojimui aplikacijos kode. Vietoj to, jis tarnauja kaip primityvas paketų ruošėjams (bundlers) ir karkasams, tokiems kaip Next.js, Gatsby ir Vite.

Iš esmės, experimental_useRefresh suteikia mechanizmą, leidžiantį priverstinai perpiešti komponentų medį *išoriškai*, neįeinant į įprastą React perpiešimo ciklą, ir tuo pačiu išsaugant jo vaikinių elementų būseną. Kai paketų ruošėjas aptinka failo pakeitimą, jis pakeičia seną komponento kodą nauju. Tada jis naudoja experimental_useRefresh teikiamą mechanizmą, kad pasakytų React: „Ei, šio komponento kodas pasikeitė. Prašau suplanuoti jo atnaujinimą.“ Tuomet React suderintojas (reconciler) perima valdymą, efektyviai atnaujindamas DOM pagal poreikį.

Pagalvokite apie tai kaip apie slaptas „dureles“ kūrimo įrankiams. Tai suteikia jiems pakankamai kontrolės, kad būtų galima inicijuoti atnaujinimą, nesunaikinant viso komponentų medžio ir jo brangios būsenos.

Pagrindinis klausimas: našumo poveikis ir papildomos sąnaudos

Naudojant bet kokį galingą įrankį, veikiantį „po gaubtu“, našumas yra natūralus rūpestis. Ar nuolatinis greito atnaujinimo klausymasis ir apdorojimas lėtina mūsų kūrimo aplinką? Kokios yra faktinės vieno atnaujinimo sąnaudos?

Pirmiausia, nustatykime kritinį, neginčijamą faktą mūsų globaliai auditorijai, besirūpinančiai gamybinės aplinkos našumu:

Greitas atnaujinimas ir experimental_useRefresh neturi jokio poveikio jūsų gamybinei versijai (production build).

Visas šis mechanizmas yra skirtas tik kūrimo aplinkai. Šiuolaikiniai kūrimo įrankiai yra sukonfigūruoti taip, kad visiškai pašalintų greito atnaujinimo vykdymo aplinką ir visą susijusį kodą, kai kuriama gamybinė versija. Jūsų galutiniai vartotojai niekada neatsisiųs ir nevykdys šio kodo. Našumo poveikis, apie kurį kalbame, apsiriboja išskirtinai kūrėjo kompiuteriu kūrimo proceso metu.

„Atnaujinimo sąnaudų“ apibrėžimas

Kai kalbame apie „sąnaudas“, turime omenyje kelias galimas išlaidas:

• Paketo dydis (Bundle Size): Papildomas kodas, pridedamas prie kūrimo serverio paketo, kad būtų įgalintas greitas atnaujinimas.
• CPU/Atmintis: Ištekliai, kuriuos sunaudoja vykdymo aplinka, klausydamasi atnaujinimų ir juos apdorodama.
• Uždelsimas (Latency): Laikas, praėjęs nuo failo išsaugojimo iki pakeitimo atvaizdavimo naršyklėje.

Pradinis poveikis paketo dydžiui (tik kūrimo aplinkoje)

Greito atnaujinimo vykdymo aplinka prideda nedidelį kodo kiekį į jūsų kūrimo paketą. Šis kodas apima logiką, skirtą prisijungti prie kūrimo serverio per WebSockets, interpretuoti atnaujinimo signalus ir sąveikauti su React vykdymo aplinka. Tačiau šiuolaikinės kūrimo aplinkos, kurioje naudojami kelių megabaitų tiekėjų paketai (vendor chunks), kontekste šis priedas yra nereikšmingas. Tai maža, vienkartinė kaina, kuri leidžia pasiekti daug geresnę DX.

CPU ir atminties suvartojimas: trijų scenarijų istorija

Tikrasis našumo klausimas slypi CPU ir atminties naudojime faktinio atnaujinimo metu. Sąnaudos nėra pastovios; jos yra tiesiogiai proporcingos jūsų atlikto pakeitimo apimčiai. Išnagrinėkime tai įprastais scenarijais.

1 scenarijus: idealus atvejis – mažas, izoliuotas komponento pakeitimas

Įsivaizduokite, kad turite paprastą `Button` komponentą ir pakeičiate jo fono spalvą ar teksto etiketę.

Kas atsitinka:

1. Jūs išsaugote `Button.js` failą.
2. Paketų ruošėjo failų stebėtojas aptinka pakeitimą.
3. Paketų ruošėjas siunčia signalą greito atnaujinimo vykdymo aplinkai naršyklėje.
4. Vykdymo aplinka gauna naują `Button.js` modulį.
5. Ji nustato, kad pasikeitė tik `Button` komponento kodas.
6. Naudodama `experimental_useRefresh` mechanizmą, ji nurodo React atnaujinti kiekvieną `Button` komponento egzempliorių.
7. React suplanuoja tų konkrečių komponentų perpiešimą, išsaugodamas jų būseną ir savybes (props).

Poveikis našumui: Itin mažas. Procesas yra neįtikėtinai greitas ir efektyvus. CPU šuolis yra minimalus ir trunka tik kelias milisekundes. Tai yra greito atnaujinimo magija veiksme ir atspindi didžiąją dalį kasdienių pakeitimų.

2 scenarijus: grandininės reakcijos efektas – bendros logikos keitimas

Dabar tarkime, kad redaguojate pasirinktinį kabliuką `useUserData`, kuris yra importuojamas ir naudojamas dešimtyje skirtingų komponentų visoje jūsų programoje (`ProfilePage`, `Header`, `UserAvatar` ir t. t.).

Kas atsitinka:

1. Jūs išsaugote `useUserData.js` failą.
2. Procesas prasideda kaip ir anksčiau, bet vykdymo aplinka nustato, kad pasikeitė ne komponento modulis (kabliukas).
3. Tada greitas atnaujinimas protingai pereina per modulių priklausomybių grafiką. Jis suranda visus komponentus, kurie importuoja ir naudoja `useUserData`.
4. Tada jis inicijuoja visų dešimties tų komponentų atnaujinimą.

Poveikis našumui: Vidutinis. Sąnaudos dabar yra padaugintos iš paveiktų komponentų skaičiaus. Pastebėsite šiek tiek didesnį CPU šuolį ir šiek tiek ilgesnį uždelsimą (galbūt dešimtis milisekundžių), nes React turi perpiešti daugiau UI dalių. Tačiau svarbiausia, kad visų kitų aplikacijos komponentų būsena lieka nepaliesta. Tai vis dar yra daug geriau nei pilnas puslapio perkrovimas.

3 scenarijus: atsarginis variantas – kai greitas atnaujinimas pasiduoda

Greitas atnaujinimas yra protingas, bet tai nėra magija. Yra tam tikrų pakeitimų, kurių jis negali saugiai pritaikyti, nerizikuodamas pažeisti programos būsenos vientisumo. Tai apima:

• Failo, kuris eksportuoja kažką kita nei React komponentą, redagavimas (pvz., failas, eksportuojantis konstantas ar pagalbinę funkciją, kuri naudojama ne React komponentuose).
• Pasirinktinio kabliuko signatūros keitimas taip, kad būtų pažeistos kabliukų taisyklės (Rules of Hooks).
• Pakeitimų darymas komponente, kuris yra klasės pagrindu sukurto komponento vaikas (greitas atnaujinimas turi ribotą palaikymą klasių komponentams).

Kas atsitinka:

1. Jūs išsaugote failą su vienu iš šių „neatnaujinamų“ pakeitimų.
2. Greito atnaujinimo vykdymo aplinka aptinka pakeitimą ir nustato, kad negali saugiai atlikti karšto atnaujinimo.
3. Kaip paskutinę išeitį, ji pasiduoda ir inicijuoja pilną puslapio perkrovimą, lygiai taip pat, lyg būtumėte paspaudę F5 arba Cmd+R.

Poveikis našumui: Didelis. Sąnaudos yra lygiavertės rankiniam naršyklės atnaujinimui. Visa aplikacijos būsena prarandama, o visas JavaScript kodas turi būti iš naujo atsiųstas ir įvykdytas. Tai scenarijus, kurio greitas atnaujinimas stengiasi išvengti, o gera komponentų architektūra gali padėti sumažinti jo pasitaikymą.

Praktinis matavimas ir profiliavimas globaliai kūrėjų komandai

Teorija yra puiku, bet kaip kūrėjai bet kurioje pasaulio vietoje gali patys išmatuoti šį poveikį? Naudodami įrankius, kurie jau yra prieinami jų naršyklėse.

Darbo įrankiai

• Naršyklės kūrėjo įrankiai (Performance skirtukas): Našumo profiliuotojas Chrome, Firefox ar Edge naršyklėse yra jūsų geriausias draugas. Jis gali įrašyti visą veiklą, įskaitant scenarijų vykdymą, atvaizdavimą ir piešimą, leidžiant jums sukurti detalų atnaujinimo proceso „liepsnos grafiką“ (flame graph).
• React kūrėjo įrankiai (Profiler): Šis plėtinys yra būtinas norint suprasti, *kodėl* jūsų komponentai buvo perpiešti. Jis gali parodyti, kurie tiksliai komponentai buvo atnaujinti greito atnaujinimo metu ir kas sukėlė perpiešimą.

Žingsnis po žingsnio profiliavimo vadovas

Pereikime per paprastą profiliavimo sesiją, kurią gali pakartoti bet kas.

1. Sukurkite paprastą projektą

Sukurkite naują React projektą naudodami modernų įrankių rinkinį, pvz., Vite arba Create React App. Jie iš karto būna sukonfigūruoti su greitu atnaujinimu. npx create-vite@latest my-react-app --template react

2. Profiluokite paprastą komponento atnaujinimą

• Paleiskite savo kūrimo serverį ir atidarykite aplikaciją naršyklėje.
• Atidarykite kūrėjo įrankius ir eikite į Performance skirtuką.
• Spustelėkite „Record“ mygtuką (mažą apskritimą).
• Eikite į savo kodo redaktorių ir atlikite trivialų pakeitimą pagrindiniame `App` komponente, pavyzdžiui, pakeiskite tekstą. Išsaugokite failą.
• Palaukite, kol pakeitimas pasirodys naršyklėje.
• Grįžkite į kūrėjo įrankius ir spustelėkite „Stop“.

Dabar pamatysite detalų liepsnos grafiką. Ieškokite koncentruoto veiklos pliūpsnio, atitinkančio laiką, kai išsaugojote failą. Tikėtina, pamatysite funkcijų iškvietimus, susijusius su jūsų paketų ruošėju (pvz., `vite-runtime`), po kurių seka React planuotojo ir atvaizdavimo fazės (`performConcurrentWorkOnRoot`). Bendra šio pliūpsnio trukmė yra jūsų atnaujinimo sąnaudos. Paprastam pakeitimui tai turėtų būti gerokai mažiau nei 50 milisekundžių.

3. Profiluokite kabliuko inicijuotą atnaujinimą

Dabar sukurkite pasirinktinį kabliuką atskirame faile:

Failas: `useCounter.js` import { useState } from 'react'; export function useCounter() { const [count, setCount] = useState(0); const increment = () => setCount(c => c + 1); return { count, increment }; }

Naudokite šį kabliuką dviejuose ar trijuose skirtinguose komponentuose. Dabar pakartokite profiliavimo procesą, bet šį kartą atlikite pakeitimą `useCounter.js` viduje (pvz., pridėkite `console.log`). Analizuodami liepsnos grafiką, pamatysite platesnę veiklos sritį, nes React turi perpiešti visus komponentus, kurie naudoja šį kabliuką. Palyginkite šios užduoties trukmę su ankstesne, kad kiekybiškai įvertintumėte padidėjusias sąnaudas.

Geriausios praktikos ir optimizavimas kūrimui

Kadangi tai yra problema, aktuali kūrimo metu, mūsų optimizavimo tikslai yra orientuoti į greitos ir sklandžios DX palaikymą, kas yra labai svarbu kūrėjų produktyvumui komandose, išsidėsčiusiose skirtinguose regionuose ir turinčiose skirtingas techninės įrangos galimybes.

Komponentų struktūrizavimas geresniam atnaujinimo našumui

Principai, vedantys prie gerai suprojektuotos, našios React aplikacijos, taip pat lemia geresnę greito atnaujinimo patirtį.

• Laikykite komponentus mažus ir orientuotus į vieną tikslą: Mažesnis komponentas atlieka mažiau darbo, kai yra perpiešiamas. Redaguojant mažą komponentą, atnaujinimas yra žaibiškas. Dideli, monolitiniai komponentai perpiešiami lėčiau ir padidina atnaujinimo sąnaudas.
• Lokalizuokite būseną: Kelkite būseną aukštyn tik tiek, kiek būtina. Jei būsena yra lokali mažai komponentų medžio daliai, bet kokie pakeitimai toje medžio dalyje nesukels nereikalingų atnaujinimų aukštesniuose lygiuose. Tai apriboja jūsų pakeitimų poveikio spindulį.

Kodo rašymas, draugiškas greitam atnaujinimui

Svarbiausia yra padėti greitam atnaujinimui suprasti jūsų kodo ketinimus.

• Gryni komponentai ir kabliukai: Užtikrinkite, kad jūsų komponentai ir kabliukai būtų kuo grynesni. Idealiu atveju komponentas turėtų būti gryna funkcija nuo jo savybių (props) ir būsenos. Venkite šalutinių poveikių modulio lygmenyje (t. y., už komponento funkcijos ribų), nes jie gali suklaidinti atnaujinimo mechanizmą.
• Nuoseklūs eksportai: Eksportuokite tik React komponentus iš failų, skirtų komponentams laikyti. Jei failas eksportuoja komponentų ir įprastų funkcijų/konstantų mišinį, greitas atnaujinimas gali susipainioti ir pasirinkti pilną perkrovimą. Dažnai geriau laikyti komponentus atskiruose failuose.

Ateitis: anapus „eksperimentinio“ žymėjimo

experimental_useRefresh kabliukas yra React įsipareigojimo DX liudijimas. Nors jis gali likti vidine, eksperimentine API, koncepcijos, kurias jis įkūnija, yra esminės React ateičiai.

Galimybė inicijuoti būseną išsaugančius atnaujinimus iš išorinio šaltinio yra neįtikėtinai galingas primityvas. Tai atitinka platesnę React viziją dėl „Concurrent Mode“, kur React gali tvarkyti kelis būsenos atnaujinimus su skirtingais prioritetais. React toliau evoliucionuojant, galime pamatyti stabilesnes, viešas API, kurios suteiks kūrėjams ir karkasų autoriams tokio lygio smulkiagrūdę kontrolę, atveriant naujas galimybes kūrėjų įrankiams, gyvo bendradarbiavimo funkcijoms ir dar daugiau.

Išvada: galingas įrankis globaliai bendruomenei

Apibendrinkime mūsų išsamią analizę į kelias pagrindines išvadas, skirtas globaliai React kūrėjų bendruomenei.

• DX revoliucija: experimental_useRefresh yra žemo lygio variklis, kuris palaiko React greitą atnaujinimą – funkciją, kuri dramatiškai pagerina kūrėjo grįžtamojo ryšio ciklą, išsaugodama komponento būseną kodo redagavimo metu.
• Jokio poveikio gamybinei aplinkai: Šio mechanizmo našumo sąnaudos yra griežtai susijusios tik su kūrimo laiku. Jis visiškai pašalinamas iš gamybinių versijų ir neturi jokio poveikio jūsų galutiniams vartotojams.
• Proporcingos sąnaudos: Kūrimo aplinkoje atnaujinimo našumo kaina yra tiesiogiai proporcinga kodo pakeitimo apimčiai. Maži, izoliuoti pakeitimai yra beveik momentiniai, o plačiai naudojamos bendros logikos pakeitimai turi didesnį, bet vis dar valdomą poveikį.
• Architektūra yra svarbi: Gera React architektūra – maži komponentai, gerai valdoma būsena – ne tik pagerina jūsų aplikacijos našumą gamybinėje aplinkoje, bet ir pagerina jūsų kūrimo patirtį, padarydama greitą atnaujinimą efektyvesnį.

Supratimas apie įrankius, kuriuos naudojame kasdien, suteikia mums galimybę rašyti geresnį kodą ir efektyviau derinti klaidas. Nors galbūt niekada tiesiogiai neiškviesite experimental_useRefresh, žinojimas, kad jis yra, nenuilstamai dirba, kad jūsų kūrimo procesas būtų sklandesnis, suteikia jums gilesnį supratimą apie sudėtingą ekosistemą, kurios dalis esate. Priimkite šiuos galingus įrankius, supraskite jų ribas ir toliau kurkite nuostabius dalykus.