„React“ serverio komponentų delta atnaujinimai: inkrementinio komponentų srautinio perdavimo revoliucija

Frontend kūrimo sritis nuolat evoliucionuoja, vedama nenumaldomo siekio gerinti našumą, vartotojo patirtį ir efektyvinti kūrimo procesus. Metų metus karkasai ir bibliotekos kovojo su būdingais kompromisais tarp kliento pusės interaktyvumo ir serverio pusės atvaizdavimo. Tradiciniai metodai dažnai apėmė viso puslapio perkrovimą arba sudėtingą kliento pusės hidratacijos procesą, dėl kurio atsirado pastebimų vėlavimų ir galimas vartotojų nusivylimas, ypač esant lėtesniems tinklams ar mažiau galingiems įrenginiams. „React“ serverio komponentai (RSC) atsirado kaip galingas sprendimas, iš esmės pakeitęs, kaip kuriamos ir pristatomos „React“ programos. Dabar, atsiradus delta atnaujinimams ir inkrementiniam komponentų srautiniam perdavimui, RSC yra pasiruošę pradėti naują žiniatinklio programų architektūros erą, užtikrinančią neprilygstamą greitį ir sklandumą.

Serverio pusės atvaizdavimo su „React“ evoliucija

Prieš gilinantis į delta atnaujinimų specifiką, svarbu suprasti kelią, kuris mus čia atvedė. Serverio pusės atvaizdavimas (SSR) ilgą laiką buvo technika, skirta pagerinti pradinį puslapio įkėlimo laiką ir SEO, atvaizduojant HTML serveryje ir siunčiant jį klientui. Tačiau tradicinis SSR dažnai turėjo savo iššūkių:

• Viso puslapio perkrovimai: Naršymas tarp puslapių paprastai reiškė pilną serverio užklausą ir visišką puslapio perkrovimą kliento pusėje, kas galėjo atrodyti lėtai.
• Hidratacijos kliūtys: Kliento pusės „JavaScript“ tada turėjo „hidratuoti“ statinį HTML, pridedant įvykių klausytojus ir padarant puslapį interaktyvų. Šis hidratacijos procesas galėjo būti didelė kliūtis, ypač didelėms ir sudėtingoms programoms, dėl ko puslapis tam tikrą laiką buvo matomas, bet ne visiškai funkcionalus.
• Kodo dubliavimas: Dažnai ta pati komponento logika turėjo egzistuoti tiek serveryje, tiek kliente, kas lėmė kodo dubliavimą ir didesnius paketų dydžius.

Vieno puslapio programos (SPA), naudojančios kliento pusės atvaizdavimą (CSR), išsprendė kai kurias iš šių problemų, suteikdamos sklandžią, programėlei būdingą patirtį po pradinio įkėlimo. Tačiau jos kentėjo nuo lėtesnio pradinio įkėlimo laiko ir galimų SEO trūkumų dėl tuščio HTML, iš pradžių siunčiamo į naršyklę.

Pristatome „React“ serverio komponentus (RSC)

„React“ serverio komponentai, pristatyti kaip peržiūros funkcija ir dabar plačiai pritaikyti, reiškia paradigmos poslinkį. Jie leidžia kūrėjams kurti komponentus, kurie veikia išskirtinai serveryje. Tai turi keletą gilių pasekmių:

• Sumažintas kliento pusės „JavaScript“: Komponentai, kurie atvaizduojami tik serveryje, neturi būti siunčiami klientui, žymiai sumažinant „JavaScript“ kiekį, kurį naršyklė turi atsisiųsti, išanalizuoti ir įvykdyti. Tai didžiulis laimėjimas našumui, ypač mobiliuosiuose įrenginiuose ir regionuose su ribotu pralaidumu.
• Tiesioginė prieiga prie duomenų: Serverio komponentai gali tiesiogiai pasiekti serverio pusės išteklius, tokius kaip duomenų bazės ir failų sistemos, be API iškvietimų, supaprastinant duomenų gavimą ir gerinant našumą.
• Nulinis poveikis paketo dydžiui: Bibliotekos, kurias naudoja tik serverio komponentai, neprisideda prie kliento pusės paketo dydžio.

Tačiau RSC taip pat pristatė naujus architektūrinius aspektus. Pradinis atvaizdavimas vis tiek turėjo būti siunčiamas klientui, o vėlesnėms sąveikoms ar duomenų atnaujinimams reikėjo mechanizmų, kaip atnaujinti vartotojo sąsają be pilnų puslapio perkrovimų.

Iššūkis: Dinaminių atnaujinimų spragos užpildymas

Tikroji RSC galia atsiskleidžia, kai jie gali dinamiškai atnaujinti vartotojo sąsają, reaguodami į vartotojo sąveikas ar duomenų pasikeitimus. Būtent čia inkrementinio komponentų srautinio perdavimo ir delta atnaujinimų koncepcija tampa kritiškai svarbi. Įsivaizduokite vartotoją, sąveikaujantį su sudėtinga informacine panele, kuri rodo realaus laiko duomenis iš įvairių šaltinių. Tradicinėje SSR sąrankoje, atnaujinant mažą tos panelės dalį, gali prireikti serverio užklausos ir žymios puslapio dalies perkrovimo. Su RSC tikslas yra atnaujinti tik tuos konkrečius komponentus, kurie pasikeitė.

Delta atnaujinimai: Pagrindinė inovacija

Delta atnaujinimai yra variklis, kuris suteikia RSC dinamiškumą. Užuot siuntus visą naują komponentų medį iš serverio į klientą, delta atnaujinimai siunčia tik skirtumus arba pasikeitimus, kurie įvyko nuo paskutinio atvaizdavimo. Tai panašu į tai, kaip versijų kontrolės sistemos, pavyzdžiui, „Git“, seka kodo pakeitimus. Kai komponentas serveryje persikrauna dėl atnaujintų duomenų ar jo būsenos pasikeitimo, „React“ apskaičiuoja skirtumą tarp ankstesnės atvaizduotos išvesties ir naujos.

Ši delta tada serializuojama ir siunčiama klientui. Kliento pusės „React“ vykdymo laikas gauna šią deltą ir pritaiko ją esamam komponentų medžiui DOM. Šis procesas yra neįtikėtinai efektyvus, nes išvengiama nepaveiktų vartotojo sąsajos dalių perkrovimo ir sumažinamas duomenų kiekis, kurį reikia perduoti per tinklą.

Kaip delta atnaujinimai veikia praktiškai:

1. Serverio pusės perkrovimas: Serverio komponentas persikrauna serveryje dėl įvykio (pvz., duomenų gavimo, formos pateikimo).
2. Skirtumų nustatymas: „React“ serveryje palygina naują išvestį su anksčiau išsiųsta to komponento išvestimi.
3. Delta serializacija: Skirtumai (delta) serializuojami į kompaktišką formatą.
4. Perdavimas tinklu: Ši delta siunčiama klientui.
5. Kliento pusės pataisymas: Kliento pusės „React“ vykdymo laikas gauna deltą ir efektyviai atnaujina atitinkamas vartotojo sąsajos dalis, neperkraunant viso komponento ar puslapio.

Inkrementinis komponentų srautinis perdavimas: Efektyvus deltos pristatymas

Nors delta atnaujinimai apibūdina, kas keičiasi, inkrementinis komponentų srautinis perdavimas apibūdina, kaip šie pakeitimai pristatomi. Užuot laukus, kol visas RSC medis bus atvaizduotas serveryje ir tada išsiųstas klientui vienu kartu, inkrementinis komponentų srautinis perdavimas leidžia serveriui srautiniu būdu perduoti RSC išvestį, kai tik ji tampa prieinama. Tai reiškia, kad skirtingos jūsų programos dalys gali būti atvaizduojamos skirtingu laiku ir srautiniu būdu perduodamos klientui nepriklausomai.

Pagalvokite apie tai kaip apie tiesioginę naujienų transliaciją, palyginti su iš anksto įrašyta transliacija. Naudojant inkrementinį srautinį perdavimą, klientas pradeda atvaizduoti turinį, kai tik pirmosios dalys atkeliauja iš serverio, o tai sukuria įspūdį, kad įkėlimo laikas yra greitesnis ir vartotojo patirtis yra jautresnė. Tai ypač naudinga sudėtingoms programoms su daug nepriklausomų komponentų.

Pagrindiniai inkrementinio srautinio perdavimo privalumai:

• Pagerintas laikas iki interaktyvumo (TTI): Vartotojai greičiau mato ir gali sąveikauti su programos dalimis, nes jiems nereikia laukti, kol visas puslapis bus atvaizduotas serveryje.
• Progresyvus atvaizdavimas: Vartotojo sąsaja palaipsniui kuriama kliento pusėje, kai atvyksta duomenys, sukuriant sklandesnę ir dinamiškesnę patirtį.
• Atsparumas lėtiems komponentams: Jei vienas komponentas serveryje užtrunka ilgai atvaizduoti, jis neblokuoja kitų, greitesnių, komponentų atvaizdavimo ir srautinio perdavimo.
• Sumažintas serverio laukimo laikas: Serveris gali siųsti duomenų gabalus, kai tik jie yra paruošti, užuot sulaikęs visą atsakymą.

Sinergija: Delta atnaujinimai + inkrementinis srautinis perdavimas

Tikroji magija įvyksta, kai delta atnaujinimai ir inkrementinis komponentų srautinis perdavimas yra sujungiami. Inkrementinis srautinis perdavimas užtikrina, kad pradinis RSC atvaizdavimas ir vėlesni atnaujinimai būtų kuo greičiau pristatyti klientui. Tada delta atnaujinimai užtikrina, kad šie pristatymai būtų kuo efektyvesni, siunčiant tik būtinus pakeitimus.

Apsvarstykite scenarijų, kai vartotojas naršo e. prekybos svetainę, sukurtą naudojant RSC:

• Pradinis įkėlimas: Serveris srautiniu būdu perduoda produktų sąrašo puslapį. Kai komponentai, tokie kaip produktų kortelės ir navigacija, atvaizduojami serveryje, jie siunčiami klientui ir rodomi.
• Vartotojo sąveika: Vartotojas prideda prekę į krepšelį. Tai sukelia krepšelio skaičiaus komponento ir galbūt krepšelio modalinio lango perkrovimą.
• Delta atnaujinimas: Užuot perkrovus visą antraštę ir siunčiant ją atgal, serveris apskaičiuoja krepšelio skaičiaus deltą (pvz., padidinti 1). Ši maža delta srautiniu būdu perduodama klientui.
• Kliento atnaujinimas: Kliento pusės „React“ gauna deltą ir atnaujina tik krepšelio skaičių. Likusi puslapio dalis lieka nepaliesta.
• Tolesnė sąveika: Vartotojas pereina į produkto detalės puslapį. Serveris srautiniu būdu perduoda naujas produkto detales. Jei kai kurie puslapio komponentai yra bendri (pvz., antraštė), siunčiama tik antraštės delta (jei yra pakeitimų), o ne visas komponentas iš naujo.

Ši sklandi integracija sukuria neįtikėtinai greitą ir jautrią patirtį, panašią į vietinę stalinę ar mobiliąją programą, net ir interneto naršyklėje.

Poveikis globalioms programoms ir įvairioms auditorijoms

Delta atnaujinimų ir inkrementinio komponentų srautinio perdavimo privalumai ypač sustiprėja, kai atsižvelgiama į pasaulinę auditoriją su įvairiomis tinklo sąlygomis ir įrenginių galimybėmis.

Tinklo nenuoseklumų sprendimas:

Daugelyje pasaulio dalių stabilus, greitas internetas nėra savaime suprantamas dalykas. Vartotojai besivystančiose rinkose arba tie, kurie naudojasi mobiliaisiais duomenimis, dažnai susiduria su lėtesniais ir mažiau patikimais ryšiais. Inkrementinis srautinis perdavimas reiškia, kad vartotojai gali pradėti sąveikauti su programa daug anksčiau, net ir esant prastam ryšiui, nes esminis turinys pristatomas dalimis. Delta atnaujinimai dar labiau sumažina vėlesnių sąveikų naudingosios apkrovos dydį, todėl programa tampa labiau naudojama ir mažiau reikalaujanti duomenų.

Vartotojo patirties gerinimas įvairiuose įrenginiuose:

Įrenginių galia ir našumas visame pasaulyje labai skiriasi. Aukštos klasės nešiojamas kompiuteris išsivysčiusioje šalyje apdoros „JavaScript“ daug greičiau nei biudžetinis išmanusis telefonas kitame regione. Perkeliant atvaizdavimą ir skaičiavimus į serverį ir minimizuojant kliento pusės „JavaScript“ vykdymą per RSC ir delta atnaujinimus, programos tampa prieinamesnės vartotojams su įvairesniais įrenginiais. Tai skatina įtrauktį ir užtikrina nuoseklią patirtį visiems vartotojams, nepriklausomai nuo jų aparatinės įrangos.

Uždelsimo mažinimas tarptautiniams vartotojams:

Programoms su pasauline vartotojų baze geografinis atstumas iki serverių gali sukelti didelį uždelsimą. Nors CDN padeda, dinaminio turinio pristatymas vis dar gali būti iššūkis. Inkrementinis srautinis perdavimas leidžia serveriui siųsti pradinį HTML, o tada srautiniu būdu perduoti komponentų atnaujinimus, kai jie yra paruošti, galbūt iš serverio, esančio arčiau vartotojo, sumažinant suvokiamą atnaujinimų uždelsimą. Mažas delta atnaujinimų dydis dar labiau sušvelnina tinklo uždelsimo poveikį.

Pavyzdžiai iš viso pasaulio:

• E. prekyba Pietryčių Azijoje: Mados e. prekybos platforma tokiose šalyse kaip Indonezija ar Vietnamas, kur mobiliojo interneto skverbtis yra didelė, bet greitis gali būti kintamas, gali panaudoti RSC su delta atnaujinimais, kad užtikrintų sklandžią naršymo patirtį. Vartotojai gali greitai pamatyti produktų nuotraukas ir detales, pridėti prekes į krepšelį ir matyti, kaip krepšelis akimirksniu atsinaujina, be ilgų laukimo laikotarpių perkraunant puslapį.
• Naujienos ir žiniasklaida Pietų Amerikoje: Didelis naujienų portalas, aptarnaujantis vartotojus visoje Lotynų Amerikoje, gali naudoti inkrementinį srautinį perdavimą, kad pristatytų karščiausias naujienas, kai tik jos paskelbiamos. Net jei vartotojas turi lėtą ryšį, jis matys antraštes ir pradinį turinį atsirandantį palaipsniui, o po to – turtingesnę mediją, kai ji įkeliama srautu. Vėlesnės sąveikos, pavyzdžiui, straipsnio išsaugojimas ar komentavimas, atrodys momentinės dėl delta atnaujinimų.
• SaaS platformos Afrikoje: „Software-as-a-Service“ (SaaS) programa, kurią naudoja įmonės įvairiose Afrikos šalyse, gali pasiūlyti jautrią informacinės panelės patirtį. Duomenų vizualizacijos ir realaus laiko metrika gali efektyviai atsinaujinti, perduodant tik pasikeitusius duomenis per delta atnaujinimus, todėl programa tampa naudojama net ir esant mažiau patikimiems interneto ryšiams.

Architektūriniai aspektai ir kūrimo eiga

RSC su delta atnaujinimais ir inkrementiniu komponentų srautiniu perdavimu pritaikymas reikalauja mąstymo apie programų architektūrą pokyčio. Kūrėjai turi:

• Suprasti serverio ir kliento ribą: Aiškiai apibrėžti, kurie komponentai veikia serveryje (serverio komponentai) ir kurie kliente (kliento komponentai, paprastai skirti interaktyvumui).
• Optimizuoti duomenų gavimą: Naudoti serverio komponentus tiesioginei prieigai prie duomenų, kad būtų išvengta nereikalingų kliento pusės API iškvietimų.
• Priimti asinchronines operacijas: Serverio komponentai natūraliai veikia su asinchroniniu duomenų gavimu, ir tai turėtų būti pagrindinė kūrimo modelio dalis.
• Atsargiai valdyti būseną: Nors serverio komponentai tradicine prasme yra be būsenos, jų perkrovimo elgseną lemia savybės ir kontekstas. Būsenos valdymas kliento pusėje vis dar egzistuoja interaktyviems elementams.
• Testuoti realiomis sąlygomis: Svarbu testuoti programas esant įvairiems tinklo greičiams ir įrenginiams, kad būtų galima tikrai įvertinti ir optimizuoti šių srautinio perdavimo galimybių privalumus.

Pagrindinės technologijos ir karkasai:

Karkasai, tokie kaip Next.js, buvo „React“ serverio komponentų ir jų srautinio perdavimo galimybių įgyvendinimo ir populiarinimo priešakyje. „Next.js“ App Router plačiai naudoja šias koncepcijas, suteikdamas tvirtą pagrindą kurti modernias, našias „React“ programas. Pagrindinis srautinio perdavimo protokolas (dažnai naudojant „WebSockets“ ar „Server-Sent Events“) ir delta atnaujinimų serializacijos formatas yra raktas į bendrą efektyvumą.

Ateities pasekmės ir potencialas

RSC su delta atnaujinimais ir inkrementiniu komponentų srautiniu perdavimu pažanga nėra tik laipsniški patobulinimai; tai yra esminis pergalvojimas, kaip kuriamos ir pristatomos žiniatinklio programos. Galime tikėtis:

• Sudėtingesnių vartotojo sąsajos modelių: Kūrėjai galės kurti neįtikėtinai turtingas ir dinamiškas vartotojo sąsajas, kurios anksčiau buvo neįmanomos dėl našumo apribojimų.
• Tolesnis kliento pusės paketų mažinimas: Kai daugiau logikos persikels į serverį, kliento pusės „JavaScript“ paketai toliau mažės, o tai lems greitesnį pradinį įkėlimą.
• Pagerinta kūrėjo patirtis: Nors architektūrinis poslinkis reikalauja mokymosi, paprastesnio duomenų gavimo ir labiau nuspėjamo atvaizdavimo serveryje potencialas gali lemti geresnę kūrimo patirtį.
• Didesnis prieinamumas: Našumo privalumai tiesiogiai virsta didesniu prieinamumu vartotojams visame pasaulyje, mažinant skaitmeninę atskirtį.

„React“ serverio komponentų kelionė dar toli gražu nesibaigė. Technologijai bręstant ir kūrėjų supratimui gilėjant, pamatysime dar daugiau novatoriškų programų, kurios išnaudos delta atnaujinimų ir inkrementinio komponentų srautinio perdavimo galią, kad suteiktų išskirtinę patirtį vartotojams visur.

Išvada

„React“ serverio komponentai, paremti delta atnaujinimais ir inkrementiniu komponentų srautiniu perdavimu, yra monumentalus šuolis į priekį frontend architektūroje. Jie sprendžia ilgalaikius žiniatinklio našumo iššūkius, ypač dinaminėms programoms ir pasaulinėms auditorijoms. Suteikdamos serveriui galimybę atvaizduoti komponentus ir siųsti tik būtinus pakeitimus palaipsniui, šios technologijos žada greitesnį įkėlimo laiką, jautresnes vartotojo sąsajas ir įtraukesnį internetą vartotojams įvairiomis tinklo sąlygomis ir su įvairiais įrenginiais. Šio paradigmos poslinkio priėmimas yra raktas kūrėjams, siekiantiems sukurti naujos kartos našias, įtraukiančias ir prieinamas žiniatinklio programas globalizuotam pasauliui.