React Konkurencinis Rendravimas: Atrakinkite Našumą su Fiber Architektūra ir Darbo Ciklo Analize

React, dominuojanti "front-end" kūrimo jėga, nuolat tobulėjo, kad atitiktų vis sudėtingesnių ir interaktyvesnių vartotojo sąsajų poreikius. Vienas reikšmingiausių šio evoliucijos patobulinimų yra Konkurencinis Rendravimas, pristatytas su React 16. Šis paradigmų poslinkis iš esmės pakeitė tai, kaip React valdo atnaujinimus ir komponentų rendravimą, atverdama žymių našumo patobulinimų ir leidžiant užtikrinti greitesnes vartotojo sąsajas. Šiame straipsnyje nagrinėjami pagrindiniai Konkurencinio Rendravimo konceptai, tyrinėjama Fiber architektūra ir darbo ciklas bei pateikiamos įžvalgos, kaip šie mechanizmai prisideda prie sklandesnių, efektyvesnių React programų.

Konkurencinio Rendravimo Poreikio Supratimas

Prieš Konkurencinį Rendravimą, React veikė sinchroniniu būdu. Kai įvykdavo atnaujinimas (pvz., būsenos pakeitimas, prop atnaujinimas), React pradėdavo visos komponentų medžio rendravimą vienu, nenutrūkstamu veiksmu. Šis sinchroninis rendravimas galėjo sukelti našumo problemų, ypač dirbant su dideliais komponentų medžiais arba atliekant skaičiuojamai brangias operacijas. Šių rendravimo laikotarpių metu naršyklė nustodavo reaguoti, sukeldama "jank" ir varginančią vartotojo patirtį. Tai dažnai vadinama "pagrindinės gijos blokavimu".

Įsivaizduokite scenarijų, kai vartotojas įveda tekstą į teksto laukelį. Jei komponentas, atsakingas už įvesto teksto rodymą, yra didelio, sudėtingo komponentų medžio dalis, kiekvienas klavišo paspaudimas gali sukelti pakartotinį rendravimą, kuris blokuoja pagrindinę giją. Tai sukeltų pastebimą vėlavimą ir prastą vartotojo patirtį.

Konkurencinis Rendravimas sprendžia šią problemą, leidžiant React suskaidyti rendravimo užduotis į mažesnius, valdomus darbo vienetus. Šie vienetai gali būti prioritetizuojami, sustabdomi ir tęsiami pagal poreikį, leidžiant React sujungti rendravimo užduotis su kitomis naršyklės operacijomis, tokiomis kaip vartotojo įvesties ar tinklo užklausų apdorojimas. Šis metodas neleidžia pagrindinei gijai būti blokuojamai ilgesnį laiką, todėl vartotojo patirtis tampa greitesnė ir sklandesnė. Pagalvokite apie tai kaip apie daugių užduočių vykdymą React rendravimo procese.

Fiber Architektūros Pristatymas

Konkurencinio Rendravimo širdyje yra Fiber architektūra. Fiber yra visiškas React vidinio derinimo algoritmo persiėmimas. Skirtingai nuo ankstesnio sinchroninio derinimo proceso, Fiber pristato sudėtingesnį ir detalesnį būdą valdyti atnaujinimus ir komponentų rendravimą.

Kas yra Fiber?

Fiber gali būti konceptualiai suprastas kaip virtualus komponentės instancijos atvaizdavimas. Kiekvienas jūsų React programos komponentas yra susijęs su atitinkamu Fiber mazgu. Šie Fiber mazgai sudaro medžio struktūrą, atspindinčią komponentų medį. Kiekvienas Fiber mazgas saugo informaciją apie komponentą, jo props, jo vaikus ir jo dabartinę būseną. Svarbu, kad jis taip pat saugo informaciją apie darbą, kuris turi būti atliktas šiam komponentui.

Pagrindinės Fiber mazgo savybės yra:

• type: Komponentės tipas (pvz., div, MyComponent).
• key: Unikalus komponentei priskirtas raktas (naudojamas efektyviam derinimo).
• props: Komponentei perduoti props.
• child: Nuoroda į Fiber mazgą, atvaizduojantį komponentės pirmąjį vaiką.
• sibling: Nuoroda į Fiber mazgą, atvaizduojantį komponentės sekantį brolį.
• return: Nuoroda į Fiber mazgą, atvaizduojantį komponentės tėvą.
• stateNode: Nuoroda į faktinę komponentės instanciją (pvz., DOM mazgas šeimininkų komponentams, klasės komponentės instancija).
• alternate: Nuoroda į Fiber mazgą, atvaizduojantį ankstesnę komponentės versiją.
• effectTag: Vėliavėlė, nurodanti komponentės reikalingo atnaujinimo tipą (pvz., vietos nustatymas, atnaujinimas, pašalinimas).

Fiber Medis

Fiber medis yra nuolatinė duomenų struktūra, atvaizduojanti dabartinę programos UI būseną. Kai įvyksta atnaujinimas, React fone sukuria naują Fiber medį, atvaizduojantį norimą UI būseną po atnaujinimo. Šis naujas medis vadinamas "darbo-progrese" medžiu. Kai "darbo-progrese" medis bus baigtas, React jį pakeis esamu medžiu, padarant pakeitimus matomus vartotojui.

Šis dvigubo medžio metodas leidžia React atlikti rendravimo atnaujinimus neblokuojančiu būdu. Esamas medis lieka matomas vartotojui, kol darbas-progrese medis yra kuriamas fone. Tai neleidžia UI užšalti ar nustoti reaguoti atnaujinimo metu.

Fiber Architektūros Privalumai

• Pertraukiamas Rendravimas: Fiber leidžia React sustabdyti ir tęsti rendravimo užduotis, leisdamas jam prioritetizuoti vartotojo sąveikas ir neleisti pagrindinei gijai būti blokuojamai.
• Inkrementinis Rendravimas: Fiber leidžia React suskaidyti rendravimo atnaujinimus į mažesnius darbo vienetus, kurie gali būti apdorojami inkrementaliai laikui bėgant.
• Prioritetizavimas: Fiber leidžia React prioritetizuoti skirtingus atnaujinimo tipus, užtikrinant, kad kritiniai atnaujinimai (pvz., vartotojo įvestis) būtų apdorojami prieš mažiau svarbius atnaujinimus (pvz., foninis duomenų gavimas).
• Pagerintas Klaidų Apdorojimas: Fiber leidžia lengviau apdoroti klaidas rendravimo metu, nes jis leidžia React sugrįžti prie ankstesnės stabilios būsenos, jei įvyksta klaida.

Darbo Ciklas: Kaip Fiber Leidžia Konkurenciją

Darbo ciklas yra variklis, kuris skatina Konkurencinį Rendravimą. Tai rekursyvinė funkcija, kuri pereina per Fiber medį, atliekant darbus su kiekvienu Fiber mazgu ir inkrementaliai atnaujinant UI. Darbo ciklas yra atsakingas už šias užduotis:

• Kito apdorojamo Fiber pasirinkimas.
• Darbo atlikimas su Fiber (pvz., naujos būsenos skaičiavimas, props lyginimas, komponentės rendravimas).
• Fiber medžio atnaujinimas su darbo rezultatais.
• Daugiau darbo, kurį reikia atlikti, planavimas.

Darbo Ciklo Fazės

Darbo ciklas susideda iš dviejų pagrindinių fazių:

1. Rendravimo Fazė (taip pat žinoma kaip Derinimo Fazė): Ši fazė yra atsakinga už darbo-progrese Fiber medžio kūrimą. Šios fazės metu React pereina per Fiber medį, lyginant esamą medį su norima būsena ir nustatant, kokie pakeitimai turi būti atlikti. Ši fazė yra asinchroninė ir pertraukiama. Ji nustato, kas *turi* būti pakeista DOM'e.
2. Patvirtinimo Fazė: Ši fazė yra atsakinga už pakeitimų taikymą faktiniam DOM'ui. Šios fazės metu React atnaujina DOM mazgus, prideda naujus mazgus ir pašalina senus mazgus. Ši fazė yra sinchroninė ir nepertraukiama. Ji *faktiškai* pakeičia DOM.

Kaip Darbo Ciklas Leidžia Konkurenciją

Konkurencinio Rendravimo raktas slypi tame, kad Rendravimo Fazė yra asinchroninė ir pertraukiama. Tai reiškia, kad React gali bet kuriuo metu sustabdyti Rendravimo Fazę, kad naršyklė galėtų atlikti kitas užduotis, tokias kaip vartotojo įvestis ar tinklo užklausos. Kai naršyklė yra neaktyvi, React gali tęsti Rendravimo Fazę nuo tos vietos, kur ji buvo sustabdyta.

Ši galimybė sustabdyti ir tęsti Rendravimo Fazę leidžia React sujungti rendravimo užduotis su kitomis naršyklės operacijomis, neleidžiant pagrindinei gijai būti blokuojamai ir užtikrinant greitesnę vartotojo patirtį. Patvirtinimo Fazė, kita vertus, turi būti sinchroninė, siekiant užtikrinti UI nuoseklumą. Tačiau Patvirtinimo Fazė paprastai yra daug greitesnė nei Rendravimo Fazė, todėl ji paprastai nesukelia našumo problemų.

Prioritetizavimas Darbo Cikle

React naudoja prioritetų pagrindu veikiantį planavimo algoritmą, kad nustatytų, kuriuos Fiber mazgus apdoroti pirmiausia. Šis algoritmas kiekvienam atnaujinimui priskiria prioritetą pagal jo svarbą. Pavyzdžiui, vartotojo įvesties sukelti atnaujinimai paprastai turi aukštesnį prioritetą nei foninio duomenų gavimo sukelti atnaujinimai.

Darbo ciklas visada pirmiausia apdoroja aukščiausio prioriteto Fiber mazgus. Tai užtikrina, kad kritiniai atnaujinimai būtų apdorojami greitai, suteikiant greitą vartotojo patirtį. Mažiau svarbūs atnaujinimai apdorojami fone, kai naršyklė yra neaktyvi.

Ši prioritetizavimo sistema yra labai svarbi sklandžiai vartotojo patirčiai išlaikyti, ypač sudėtingose programose su daugybe vienalaikių atnaujinimų. Apsvarstykite scenarijų, kai vartotojas įveda tekstą paieškos laukelyje, o tuo pačiu metu programa gauna ir rodo siūlomų paieškos terminų sąrašą. Atnaujinimai, susiję su vartotojo įvestimi, turėtų būti prioritetizuoti, kad paieškos laukelis liktų reaguojantis, o atnaujinimai, susiję su siūlomais paieškos terminais, gali būti apdorojami fone.

Konkurencinio Rendravimo Praktiniai Pavyzdžiai Veikiant

Panagrinėkime kelis praktinius pavyzdžius, kaip Konkurencinis Rendravimas gali pagerinti React programų našumą ir vartotojo patirtį.

1. Vartotojo Įvesties Sumažinimas (Debouncing)

Apsvarstykite paieškos laukelį, kuris rodo paieškos rezultatus, kai vartotojas rašo. Be Konkurencinio Rendravimo, kiekvienas klavišo paspaudimas gali sukelti visų paieškos rezultatų sąrašo pakartotinį rendravimą, vedantį prie našumo problemų ir "jank" vartotojo patirties.

Su Konkurenciniu Rendravimu galime naudoti "debouncing" (užlaikymą), kad atidėtume paieškos rezultatų rendravimą, kol vartotojas trumpam nustos rašyti. Tai leidžia React prioritetizuoti vartotojo įvestį ir neleisti UI nustoti reaguoti.

Štai supaprastintas pavyzdys:

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

function SearchBar() {
 const [searchTerm, setSearchTerm] = useState('');

 const debouncedSearch = useCallback(
 debounce((value) => {
 // Atlikite paieškos logiką čia
 console.log('Searching for:', value);
 }, 300),
 []
 );

 const handleChange = (event) => {
 const value = event.target.value;
 setSearchTerm(value);
 debouncedSearch(value);
 };

 return (
 
 );
}

// Debounce funkcija
function debounce(func, delay) {
 let timeout;
 return function(...args) {
 const context = this;
 clearTimeout(timeout);
 timeout = setTimeout(() => func.apply(context, args), delay);
 };
}

export default SearchBar;

Šiame pavyzdyje debounce funkcija atideda paieškos logikos vykdymą, kol vartotojas nustoja rašyti 300 milisekundžių. Tai užtikrina, kad paieškos rezultatai būtų renduojami tik tada, kai reikia, pagerinant programos našumą.

2. Vaizdų "Lazy" Įkėlimas

Didelių vaizdų įkėlimas gali žymiai paveikti pradinį tinklalapio įkėlimo laiką. Su Konkurenciniu Rendravimu galime naudoti "lazy" įkėlimą, kad atidėtume vaizdų įkėlimą, kol jie neatsidurs ekrano vaizde.

Ši technika gali žymiai pagerinti suvokiamą programos našumą, nes vartotojui nereikia laukti, kol visi vaizdai bus įkelti, prieš pradedant sąveikauti su puslapiu.

Štai supaprastintas pavyzdys naudojant react-lazyload biblioteką:

import React from 'react';
import LazyLoad from 'react-lazyload';

function ImageComponent({ src, alt }) {
 return (
 Loading...
}>
 
 
 );
}

export default ImageComponent;

Šiame pavyzdyje LazyLoad komponentas atideda vaizdo įkėlimą, kol jis tampa matomas ekrano vaizde. placeholder prop leidžia mums rodyti įkėlimo indikatorių, kol vaizdas yra įkeliamas.

3. "Suspense" Duomenų Gavimui

React Suspense leidžia jums "sustabdyti" komponentės rendravimą laukiant, kol duomenys bus įkelti. Tai ypač naudinga duomenų gavimo scenarijuose, kai norite rodyti įkėlimo indikatorių laukiant duomenų iš API.

Suspense sklandžiai integruojasi su Konkurenciniu Rendravimu, leidžiant React prioritetizuoti duomenų įkėlimą ir neleisti UI nustoti reaguoti.

Štai supaprastintas pavyzdys:

import React, { Suspense } from 'react';

// Fiktyvi duomenų gavimo funkcija, kuri grąžina Promise
const fetchData = () => {
 return new Promise(resolve => {
 setTimeout(() => {
 resolve({ data: 'Data loaded!' });
 }, 2000);
 });
};

// React komponentė, kuri naudoja Suspense
function MyComponent() {
 const resource = fetchData();
 return (
 Loading...