React Fiber Darbo Ciklo Pertraukimas: Įvaldant Prioritetais Grįstą Atvaizdavimą

„React Fiber“ yra visiškai perrašytas „React“ sulyginimo algoritmas. Jis buvo pristatytas siekiant išspręsti ankstesnių „React“ versijų našumo apribojimus, ypač dirbant su sudėtingomis vartotojo sąsajomis ir dideliais komponentų medžiais. Viena iš pagrindinių „React Fiber“ naujovių yra gebėjimas pertraukti atvaizdavimo procesą ir nustatyti užduočių prioritetus pagal jų svarbą. Tai leidžia „React“ išlaikyti reaktyvumą ir užtikrinti sklandesnę vartotojo patirtį, net atliekant skaičiavimams imlias operacijas.

Tradicinio „React“ Sulyginimo Supratimas

Prieš „Fiber“, „React“ sulyginimo procesas buvo sinchroninis. Tai reiškė, kad kai „React“ pradėdavo atvaizduoti komponentų medį, jis turėjo užbaigti visą procesą, kol naršyklė galėjo reaguoti į vartotojo įvestį ar atlikti kitas užduotis. Dėl to galėjo kilti situacijų, kai vartotojo sąsaja tapdavo nereaguojanti, ypač dirbant su didelėmis ir sudėtingomis programomis. Įsivaizduokite vartotoją, rašantį įvesties lauke, kol „React“ atnaujina didelį sąrašą – rašymo patirtis galėtų tapti lėta ir varginanti.

Ši sinchroninė prigimtis sukūrė kliūtį. Iškvietimų dėklas (call stack) augdavo su kiekvienu komponentu, kuriam reikėjo atnaujinimo, blokuodamas pagrindinę giją, kol atnaujinimas būdavo baigtas. Ši problema tapo vis aštresnė, kai žiniatinklio programos tapo sudėtingesnės, o vartotojų lūkesčiai dėl reaktyvumo išaugo.

Pristatome „React Fiber“: Naujas Požiūris Į Sulyginimą

„React Fiber“ sprendžia sinchroninio sulyginimo proceso apribojimus, suskaidydamas atvaizdavimo procesą į mažesnius, asinchroninius darbo vienetus. Šie darbo vienetai vadinami „pluoštais“ (fibers). Kiekvienas pluoštas atitinka komponento egzempliorių, o „React“ gali sustabdyti, atnaujinti arba nutraukti darbą su pluoštu, atsižvelgdamas į jo prioritetą. Būtent šis gebėjimas pertraukti atvaizdavimo procesą leidžia „React Fiber“ pasiekti prioritetu grįstą atvaizdavimą.

Pagrindinės „React Fiber“ Sąvokos

• Pluoštai (Fibers): Atstovauja atliktino darbo vienetus, analogiškus komponentams medžio struktūroje. Kiekviename pluošte saugoma informacija apie komponento būseną, savybes (props) ir ryšius su kitais komponentais.
• Darbo Ciklas (Work Loop): „React Fiber“ branduolys, atsakingas už pluoštų apdorojimą ir DOM atnaujinimą.
• Planuokliai (Schedulers): Valdo darbo prioritetų nustatymą ir vykdymą.
• Prioritetų Lygiai: Naudojami užduotims skirstyti pagal jų svarbą (pvz., vartotojo įvesties įvykiai turi aukštesnį prioritetą nei foniniai atnaujinimai).

„React Fiber“ Darbo Ciklas

„React Fiber“ darbo ciklas yra naujojo sulyginimo algoritmo šerdis. Jis atsakingas už komponentų medžio perėjimą, pluoštų apdorojimą ir DOM atnaujinimą. Darbo ciklas veikia nuolat, nuolat tikrindamas, ar yra darbų, kuriuos reikia atlikti. Svarbiausia, kad darbo ciklas gali būti pertrauktas bet kuriuo metu, jei atsiranda aukštesnio prioriteto užduotis. Tai pasiekiama naudojant planuoklį.

Darbo Ciklo Fazės

Darbo ciklą sudaro dvi pagrindinės fazės:

1. Atvaizdavimo Fazė (Render Phase): Šioje fazėje nustatoma, kokius pakeitimus reikia atlikti DOM. „React“ pereina komponentų medį, palygina dabartinę būseną su nauja ir nustato komponentus, kuriuos reikia atnaujinti. Ši fazė yra „gryna“ ir gali būti sustabdyta, nutraukta ar paleista iš naujo be šalutinių poveikių. Ji sukuria „efektų sąrašą“ (effect list) – susietąjį sąrašą visų mutacijų, kurias reikia pritaikyti DOM.
2. Pateikimo Fazė (Commit Phase): Šioje fazėje pakeitimai pritaikomi DOM. Ši fazė yra sinchroninė ir negali būti pertraukta. Ji yra labai svarbi siekiant užtikrinti, kad vartotojo sąsaja išliktų nuosekli.

Kaip Veikia Pertraukimas

Planuoklis atlieka lemiamą vaidmenį valdant pertraukimus. Jis priskiria prioritetą kiekvienai užduočiai, pvz., vartotojo įvesčiai, tinklo užklausoms ar foniniams atnaujinimams. Darbo ciklas nuolat tikrina planuoklį, ar nėra aukštesnio prioriteto užduočių, laukiančių vykdymo. Jei randama aukštesnio prioriteto užduotis, darbo ciklas sustabdo dabartinę užduotį, perduoda valdymą naršyklei ir leidžia įvykdyti aukštesnio prioriteto užduotį. Kai aukštesnio prioriteto užduotis baigiama, darbo ciklas gali tęsti ankstesnę užduotį nuo tos vietos, kurioje sustojo.

Pagalvokite apie tai taip: dirbate su didele skaičiuokle (atvaizdavimo fazė), kai jums paskambina viršininkas (aukštesnio prioriteto užduotis). Jūs nedelsdami nustojate dirbti su skaičiuokle, kad atsilieptumėte į skambutį. Baigę pokalbį, grįžtate prie skaičiuoklės ir tęsiate darbą nuo ten, kur baigėte.

Prioritetais Grįstas Atvaizdavimas

Prioritetais grįstas atvaizdavimas yra pagrindinė „React Fiber“ pertraukimo galimybių nauda. Tai leidžia „React“ nustatyti užduočių prioritetus pagal jų svarbą, užtikrinant, kad svarbiausios užduotys būtų įvykdytos pirmiausia. Tai lemia reaktyvesnę ir sklandesnę vartotojo patirtį.

Prioritetų Tipai

„React“ apibrėžia kelis prioritetų lygius, kurių kiekvienas turi skirtingą svarbos lygį:

• Momentinis Prioritetas (Immediate Priority): Naudojamas užduotims, kurias reikia įvykdyti nedelsiant, pvz., vartotojo įvesties įvykiams.
• Vartotoją Blokuojantis Prioritetas (User-Blocking Priority): Naudojamas užduotims, kurios blokuoja vartotojo sąsają, pvz., animacijoms ir perėjimams.
• Normalus Prioritetas (Normal Priority): Naudojamas daugumai atnaujinimų.
• Žemas Prioritetas (Low Priority): Naudojamas užduotims, kurios nėra kritiškai svarbios laiko atžvilgiu, pvz., foniniams atnaujinimams ir analitikai.
• Laisvos Eigos Prioritetas (Idle Priority): Naudojamas užduotims, kurias galima vykdyti, kai naršyklė yra neaktyvi, pvz., išankstiniam duomenų gavimui.

Prioritetais Grįsto Atvaizdavimo Veikimo Pavyzdys

Įsivaizduokite scenarijų, kai vartotojas rašo įvesties lauke, kol „React“ atnaujina didelį duomenų sąrašą. Be „React Fiber“, rašymo patirtis galėtų tapti lėta ir varginanti, nes „React“ būtų užsiėmęs sąrašo atnaujinimu. Tačiau su „React Fiber“, „React“ gali suteikti prioritetą vartotojo įvesties įvykiui, o ne sąrašo atnaujinimui. Tai reiškia, kad „React“ sustabdys sąrašo atnaujinimą, apdoros vartotojo įvestį, o tada atnaujins sąrašo atnaujinimą. Tai užtikrina, kad rašymo patirtis išliktų sklandi ir reaktyvi.

Kitas pavyzdys: apsvarstykite socialinio tinklo naujienų srautą. Naujų komentarų atvaizdavimas turėtų turėti pirmenybę prieš senesnio, mažiau aktualaus turinio įkėlimą. „Fiber“ leidžia nustatyti šį prioritetą, užtikrindamas, kad vartotojai pirmiausia matytų naujausią veiklą.

Praktinės Pasekmės Kūrėjams

„React Fiber“ prioritetu grįsto atvaizdavimo supratimas turi keletą praktinių pasekmių kūrėjams:

• Optimizuokite Kritinius Kelius: Nustatykite svarbiausias vartotojo sąveikas ir užtikrinkite, kad jos būtų tvarkomos su aukščiausiu prioritetu.
• Atidėkite Nekritines Užduotis: Atidėkite nekritines užduotis, pvz., foninius atnaujinimus ir analitiką, suteikdami joms žemesnį prioritetą.
• Naudokite `useDeferredValue` „Hook“: Pristatytas „React 18“, šis „hook“ leidžia atidėti atnaujinimus mažiau svarbioms vartotojo sąsajos dalims. Tai itin naudinga siekiant pagerinti suvokiamą našumą.
• Naudokite `useTransition` „Hook“: Šis „hook“ leidžia pažymėti atnaujinimus kaip perėjimus, o tai nurodo „React“ išlaikyti vartotojo sąsajos reaktyvumą, kol apdorojamas atnaujinimas.
• Venkite Ilgai Trunkančių Užduočių: Suskaidykite ilgai trunkančias užduotis į mažesnes, lengviau valdomas dalis, kad išvengtumėte pagrindinės gijos blokavimo.

„React Fiber“ ir Prioritetais Grįsto Atvaizdavimo Privalumai

„React Fiber“ ir prioritetu grįstas atvaizdavimas siūlo keletą reikšmingų privalumų:

• Pagerintas Reaktyvumas: „React“ gali išlaikyti reaktyvumą net atliekant skaičiavimams imlias operacijas.
• Sklandesnė Vartotojo Patirtis: Vartotojai patiria sklandesnę ir sklandesnę vartotojo sąsają, net sąveikaudami su sudėtingomis programomis.
• Geresnis Našumas: „React“ gali optimizuoti atvaizdavimo procesą ir išvengti nereikalingų atnaujinimų.
• Pagerintas Vartotojo Suvokimas: Suteikdamas prioritetą matomiems atnaujinimams ir atidėdamas mažiau svarbias užduotis, „React“ pagerina suvokiamą programos našumą.

Iššūkiai ir Apsvarstymai

Nors „React Fiber“ siūlo reikšmingų pranašumų, yra ir keletas iššūkių bei aspektų, kuriuos reikia turėti omenyje:

• Padidėjęs Sudėtingumas: Suprasti „React Fiber“ architektūrą ir darbo ciklą gali būti sudėtinga.
• Derinimas (Debugging): Asinchroninio atvaizdavimo derinimas gali būti sudėtingesnis nei sinchroninio atvaizdavimo derinimas.
• Suderinamumas: Nors „React Fiber“ yra atgaline data suderinamas su dauguma esamo „React“ kodo, kai kuriuos senesnius komponentus gali tekti atnaujinti. Atnaujinant visada būtina atlikti kruopštų testavimą.
• „Bado“ Potencialas: Įmanoma sukurti scenarijų, kai žemo prioriteto užduotys niekada neįvykdomos, jei visada yra laukiančių aukštesnio prioriteto užduočių. Norint to išvengti, labai svarbus tinkamas prioritetų nustatymas.

Pavyzdžiai iš Viso Pasaulio

Apsvarstykite šiuos pasaulinius pavyzdžius, parodančius „React Fiber“ privalumus:

• El. Prekybos Platforma (Pasaulinė): El. prekybos svetainė su tūkstančiais produktų gali naudoti „React Fiber“, kad suteiktų prioritetą produktų informacijos rodymui ir vartotojo sąveikoms (pridėjimui į krepšelį, rezultatų filtravimui) prieš mažiau svarbias užduotis, pvz., produktų rekomendacijų atnaujinimą. Tai užtikrina greitą ir reaktyvią apsipirkimo patirtį, nepriklausomai nuo vartotojo vietos ar interneto greičio.
• Finansinės Prekybos Platforma (Londonas, Niujorkas, Tokijas): Realaus laiko prekybos platforma, rodanti greitai kintančius rinkos duomenis, privalo teikti pirmenybę dabartinių kainų ir pavedimų knygos atnaujinimui, o ne istorinių grafikų ar naujienų srautų rodymui. „React Fiber“ leidžia nustatyti šį prioritetą, užtikrindamas, kad prekybininkai turėtų prieigą prie svarbiausios informacijos su minimaliu vėlavimu.
• Mokymosi Platforma (Indija, Brazilija, JAV): Internetinė mokymosi platforma su interaktyviomis užduotimis ir vaizdo paskaitomis gali naudoti „React Fiber“, kad suteiktų prioritetą vartotojo įvesčiai atliekant užduotis ir vaizdo įrašų atkūrimui, o ne mažiau svarbioms užduotims, pvz., kurso eigos juostos atnaujinimui. Tai užtikrina sklandžią ir įtraukiančią mokymosi patirtį studentams vietovėse su skirtingu interneto ryšiu.
• Socialinio Tinklo Programa (Visame Pasaulyje): Socialinio tinklo platforma turi teikti pirmenybę naujų įrašų ir pranešimų rodymui, o ne senesnio turinio įkėlimui ar foniniam duomenų sinchronizavimui. „React Fiber“ leidžia teikti pirmenybę „kas naujo“ rodymui vartotojui, o ne lėtam dalykų, tokių kaip „siūlomi draugai“, atnaujinimui, kurie nėra būtini iš karto.

Geriausios Praktikos Optimizuojant „React“ Programas su „Fiber“

• Programos Profiliavimas: Naudokite „React DevTools“, kad nustatytumėte našumo kliūtis ir sritis, kuriose „React“ praleidžia daugiausiai laiko atvaizduodamas. Tai padės jums nustatyti komponentus, kurie gali sukelti sulėtėjimą.
• Memoizacijos Technikos: Naudokite `React.memo`, `useMemo` ir `useCallback`, kad išvengtumėte nereikalingų komponentų perrenderinimo. Šios technikos leidžia jums išsaugoti (kešuoti) brangių skaičiavimų ar palyginimų rezultatus ir perrenderinti tik pasikeitus įvesties duomenims.
• Kodo Skaidymas (Code Splitting): Suskaidykite savo programą į mažesnes dalis, kurias galima įkelti pagal poreikį. Tai sumažina pradinį įkrovimo laiką ir pagerina suvokiamą programos našumą. Naudokite `React.lazy` ir `Suspense` kodo skaidymui įgyvendinti.
• Virtualizacija Dideliems Sąrašams: Jei atvaizduojate didelius duomenų sąrašus, naudokite virtualizacijos technikas, kad atvaizduotumėte tik tuos elementus, kurie šiuo metu matomi ekrane. Bibliotekos, tokios kaip `react-window` ir `react-virtualized`, gali padėti efektyviai įgyvendinti virtualizaciją.
• „Debouncing“ ir „Throttling“: Įgyvendinkite „debouncing“ ir „throttling“ technikas, kad apribotumėte atnaujinimų, kuriuos sukelia vartotojo įvestis ar kiti įvykiai, dažnį. Tai gali užkirsti kelią perteklinėms perrenderinimams ir pagerinti našumą.
• Optimizuokite Paveikslėlius ir Išteklius: Suspauskite paveikslėlius ir kitus išteklius, kad sumažintumėte jų failų dydį ir pagerintumėte įkrovimo laiką. Naudokite adaptyvius paveikslėlius (responsive images), kad pateiktumėte skirtingų dydžių paveikslėlius, priklausomai nuo vartotojo ekrano dydžio.
• Reguliariai Stebėkite Našumą: Nuolat stebėkite savo programos našumą ir nustatykite bet kokias naujas kliūtis, kurios gali atsirasti. Naudokite našumo stebėjimo įrankius, tokius kaip „Google PageSpeed Insights“ ir „WebPageTest“, kad sektumėte pagrindinius rodiklius ir nustatytumėte tobulintinas sritis.

Išvada

„React Fiber“ darbo ciklo pertraukimas ir prioritetu grįstas atvaizdavimas yra galingi įrankiai kuriant didelio našumo, reaktyvias „React“ programas. Suprasdami, kaip veikia „React Fiber“, ir taikydami geriausias praktikas, kūrėjai gali sukurti sklandžią, fluidišką ir įtraukiančią vartotojo patirtį, net dirbant su sudėtingomis vartotojo sąsajomis ir dideliais duomenų rinkiniais. „React“ toliau tobulėjant, „Fiber“ architektūriniai patobulinimai išliks kertiniu akmeniu kuriant modernias žiniatinklio programas, atitinkančias pasaulinės auditorijos poreikius.

Priėmę šiame vadove aprašytas koncepcijas ir technikas, galėsite išnaudoti visą „React Fiber“ potencialą ir teikti išskirtinę vartotojo patirtį įvairiose platformose ir įrenginiuose, gerindami vartotojų pasitenkinimą ir skatindami verslo sėkmę. Nepamirškite nuolat mokytis ir prisitaikyti prie kintančios „React“ kūrimo aplinkos, kad išliktumėte priekyje ir kurtumėte tikrai išskirtines žiniatinklio programas.