React Paketinis Atnaujinimas: Būsenos Atnaujinimo Optimizavimo Strategijos Našioms Programoms

React, galinga JavaScript biblioteka, skirta kurti vartotojo sąsajas, siekia optimalaus našumo. Vienas iš pagrindinių jos naudojamų mechanizmų yra paketinis atnaujinimas (angl. batching), kuris optimizuoja būsenos atnaujinimų apdorojimą. Suprasti React paketinį atnaujinimą yra labai svarbu kuriant našias ir greitai reaguojančias programas, ypač didėjant jų sudėtingumui. Šis išsamus vadovas gilinasi į React paketinių atnaujinimų subtilybes, nagrinėja jo privalumus, skirtingas strategijas ir pažangias technikas, skirtas maksimaliam efektyvumui pasiekti.

Kas yra React Paketinis Atnaujinimas?

React paketinis atnaujinimas yra procesas, kurio metu keli būsenos atnaujinimai sugrupuojami į vieną perpiešimą (angl. re-render). Užuot perpiešus komponentą po kiekvieno būsenos atnaujinimo, React laukia, kol visi atnaujinimai bus baigti, ir tada atlieka vieną perpiešimą. Tai drastiškai sumažina perpiešimų skaičių, o tai lemia žymų našumo pagerėjimą.

Apsvarstykime scenarijų, kai reikia atnaujinti kelis būsenos kintamuosius tame pačiame įvykių apdorojimo metode (angl. event handler):

            
function MyComponent() {
  const [countA, setCountA] = React.useState(0);
  const [countB, setCountB] = React.useState(0);

  const handleClick = () => {
    setCountA(countA + 1);
    setCountB(countB + 1);
  };

  return (
    <button onClick={handleClick}>
      Increment Both
    </button>
  );
}

            

              
                Copy
              
            
          

Be paketinių atnaujinimų, šis kodas sukeltų du perpiešimus: vieną setCountA ir kitą setCountB. Tačiau React paketinis atnaujinimas protingai sugrupuoja šiuos atnaujinimus į vieną perpiešimą, taip užtikrindamas geresnį našumą. Tai ypač pastebima dirbant su sudėtingesniais komponentais ir dažnais būsenos pasikeitimais.

Paketinių Atnaujinimų Privalumai

Pagrindinis React paketinių atnaujinimų privalumas yra pagerintas našumas. Mažinant perpiešimų skaičių, sumažėja naršyklės atliekamo darbo apimtis, todėl vartotojo patirtis tampa sklandesnė ir greitesnė. Konkrečiai, paketinis atnaujinimas suteikia šiuos privalumus:

• Sumažintas perpiešimų skaičius: Svarbiausias privalumas yra perpiešimų skaičiaus sumažinimas. Tai tiesiogiai lemia mažesnį procesoriaus naudojimą ir greitesnį atvaizdavimo laiką.
• Pagerintas reakcijos greitis: Sumažinus perpiešimų skaičių, programa greičiau reaguoja į vartotojo veiksmus. Vartotojai patiria mažiau vėlavimo ir mato sklandesnę sąsają.
• Optimizuotas našumas: Paketinis atnaujinimas optimizuoja bendrą programos našumą, todėl vartotojo patirtis gerėja, ypač įrenginiuose su ribotais ištekliais.
• Sumažintas energijos suvartojimas: Mažiau perpiešimų taip pat reiškia sumažintą energijos suvartojimą, o tai yra svarbus aspektas mobiliesiems įrenginiams ir nešiojamiesiems kompiuteriams.

Automatinis Paketinis Atnaujinimas React 18 ir Naujesnėse Versijose

Iki React 18 versijos, paketinis atnaujinimas daugiausia apsiribojo būsenos atnaujinimais React įvykių apdorojimo metoduose. Tai reiškė, kad būsenos atnaujinimai, esantys už įvykių apdorojimo metodų ribų, pavyzdžiui, setTimeout, pažaduose (promises) ar natūraliuose įvykių apdorojimo metoduose, nebuvo grupuojami. React 18 pristatė automatinį paketinį atnaujinimą, kuris apima beveik visus būsenos atnaujinimus, nepriklausomai nuo jų kilmės. Šis patobulinimas žymiai supaprastina našumo optimizavimą ir sumažina rankinio įsikišimo poreikį.

Su automatiniu paketiniu atnaujinimu, šis kodas React 18 versijoje bus grupuojamas:

            
function MyComponent() {
  const [countA, setCountA] = React.useState(0);
  const [countB, setCountB] = React.useState(0);

  const handleClick = () => {
    setTimeout(() => {
      setCountA(countA + 1);
      setCountB(countB + 1);
    }, 0);
  };

  return (
    <button onClick={handleClick}>
      Increment Both
    </button>
  );
}

            

              
                Copy
              
            
          

Šiame pavyzdyje, nors būsenos atnaujinimai yra setTimeout atgalinio iškvietimo (callback) viduje, React 18 vis tiek sugrupuos juos į vieną perpiešimą. Šis automatinis elgesys supaprastina našumo optimizavimą ir užtikrina nuoseklų grupavimą įvairiuose kodo modeliuose.

Kada Paketinis Atnaujinimas Nevyksta (ir Kaip Tai Spręsti)

Nepaisant React automatinių paketinių atnaujinimų galimybių, yra situacijų, kai grupavimas gali nevykti taip, kaip tikėtasi. Norint išlaikyti optimalų našumą, labai svarbu suprasti šiuos scenarijus ir žinoti, kaip juos spręsti.

1. Atnaujinimai Už React Atvaizdavimo Medžio Ribų

Jei būsenos atnaujinimai vyksta už React atvaizdavimo medžio (angl. render tree) ribų (pvz., bibliotekoje, kuri tiesiogiai manipuliuoja DOM), paketinis atnaujinimas automatiškai neįvyks. Tokiais atvejais gali tekti rankiniu būdu inicijuoti perpiešimą arba naudoti React suderinimo (angl. reconciliation) mechanizmus, siekiant užtikrinti nuoseklumą.

2. Senas Kodas ar Bibliotekos

Senesnės kodo bazės ar trečiųjų šalių bibliotekos gali remtis modeliais, kurie trukdo React paketinių atnaujinimų mechanizmui. Pavyzdžiui, biblioteka gali aiškiai inicijuoti perpiešimus arba naudoti pasenusias API. Tokiais atvejais gali tekti pertvarkyti kodą arba ieškoti alternatyvių bibliotekų, kurios yra suderinamos su React paketinių atnaujinimų elgsena.

3. Skubūs Atnaujinimai, Reikalaujantys Nedelsiamo Atvaizdavimo

Retais atvejais gali prireikti priverstinai atlikti nedelsiamą konkretaus būsenos atnaujinimo perpiešimą. Tai gali būti būtina, kai atnaujinimas yra kritiškai svarbus vartotojo patirčiai ir negali būti atidėtas. Tokioms situacijoms React suteikia flushSync API (išsamiau aptariama toliau).

Būsenos Atnaujinimų Optimizavimo Strategijos

Nors React paketinis atnaujinimas automatiškai pagerina našumą, galite dar labiau optimizuoti būsenos atnaujinimus, kad pasiektumėte dar geresnių rezultatų. Štai keletas efektyvių strategijų:

1. Grupuokite Susijusius Būsenos Atnaujinimus

Kai tik įmanoma, grupuokite susijusius būsenos atnaujinimus į vieną atnaujinimą. Tai sumažina perpiešimų skaičių ir pagerina našumą. Pavyzdžiui, užuot atnaujinę kelis atskirus būsenos kintamuosius, apsvarstykite galimybę naudoti vieną būsenos kintamąjį, kuriame laikomas objektas su visomis susijusiomis reikšmėmis.

            
function MyComponent() {
  const [data, setData] = React.useState({
    name: '',
    email: '',
    age: 0,
  });

  const handleChange = (e) => {
    const { name, value } = e.target;
    setData({ ...data, [name]: value });
  };

  return (
    <form>
      <input type="text" name="name" value={data.name} onChange={handleChange} />
      <input type="email" name="email" value={data.email} onChange={handleChange} />
      <input type="number" name="age" value={data.age} onChange={handleChange} />
    </form>
  );
}

            

              
                Copy
              
            
          

Šiame pavyzdyje visi formos įvesties pakeitimai yra apdorojami vienoje handleChange funkcijoje, kuri atnaujina data būsenos kintamąjį. Tai užtikrina, kad visi susiję būsenos atnaujinimai bus sugrupuoti į vieną perpiešimą.

2. Naudokite Funkcinius Atnaujinimus

Atnaujindami būseną remdamiesi jos ankstesne reikšme, naudokite funkcinius atnaujinimus. Funkciniai atnaujinimai pateikia ankstesnę būsenos reikšmę kaip argumentą atnaujinimo funkcijai, užtikrindami, kad visada dirbate su teisinga reikšme, net ir asinchroniniuose scenarijuose.

            
function MyComponent() {
  const [count, setCount] = React.useState(0);

  const handleClick = () => {
    setCount((prevCount) => prevCount + 1);
  };

  return (
    <button onClick={handleClick}>
      Increment
    </button>
  );
}

            

              
                Copy
              
            
          

Naudojant funkcinį atnaujinimą setCount((prevCount) => prevCount + 1) užtikrinama, kad atnaujinimas bus pagrįstas teisinga ankstesne reikšme, net jei keli atnaujinimai yra sugrupuoti kartu.

3. Išnaudokite useCallback ir useMemo

useCallback ir useMemo yra esminiai „kabliukai“ (hooks), skirti optimizuoti React našumą. Jie leidžia įsiminti (memoize) funkcijas ir reikšmes, taip išvengiant nereikalingų antrinių komponentų perpiešimų. Tai ypač svarbu perduodant savybes (props) antriniams komponentams, kurie priklauso nuo šių reikšmių.

            
function MyComponent() {
  const [count, setCount] = React.useState(0);

  const increment = React.useCallback(() => {
    setCount((prevCount) => prevCount + 1);
  }, []);

  return (
    <ChildComponent increment={increment} />
  );
}

function ChildComponent({ increment }) {
  React.useEffect(() => {
    console.log('ChildComponent rendered');
  });
  return (<button onClick={increment}>Increment</button>);
}

            

              
                Copy
              
            
          

Šiame pavyzdyje useCallback įsimena increment funkciją, užtikrindamas, kad ji pasikeis tik pasikeitus jos priklausomybėms (šiuo atveju jų nėra). Tai neleidžia ChildComponent komponentui be reikalo persipiešti, kai pasikeičia count būsena.

4. „Debouncing“ ir „Throttling“

„Debouncing“ ir „throttling“ yra technikos, skirtos apriboti funkcijos vykdymo dažnį. Jos ypač naudingos tvarkant įvykius, kurie sukelia dažnus atnaujinimus, pavyzdžiui, slinkimo (scroll) įvykius ar įvesties pakeitimus. „Debouncing“ užtikrina, kad funkcija bus įvykdyta tik po tam tikro neveiklumo laikotarpio, o „throttling“ užtikrina, kad funkcija bus įvykdyta ne dažniau kaip kartą per nurodytą laiko intervalą.

            
import { debounce } from 'lodash';

function MyComponent() {
  const [searchTerm, setSearchTerm] = React.useState('');

  const handleInputChange = (e) => {
    const value = e.target.value;
    setSearchTerm(value);
    debouncedSearch(value);
  };

  const search = (term) => {
    console.log('Searching for:', term);
    // Perform search logic here
  };

  const debouncedSearch = React.useMemo(() => debounce(search, 300), []);

  return (
    <input type="text" onChange={handleInputChange} />
  );
}

            

              
                Copy
              
            
          

Šiame pavyzdyje debounce funkcija iš „Lodash“ bibliotekos naudojama search funkcijai. Tai užtikrina, kad paieškos funkcija bus įvykdyta tik tada, kai vartotojas nustos rašyti 300 milisekundžių, taip išvengiant nereikalingų API užklausų ir pagerinant našumą.

Pažangios Technikos: requestAnimationFrame ir flushSync

Sudėtingesniems scenarijams React siūlo dvi galingas API: requestAnimationFrame ir flushSync. Šios API leidžia tiksliai suderinti būsenos atnaujinimų laiką ir kontroliuoti, kada vyksta perpiešimai.

1. requestAnimationFrame

requestAnimationFrame yra naršyklės API, kuri suplanuoja funkcijos įvykdymą prieš kitą perpiešimą. Ji dažnai naudojama sklandžioms ir efektyvioms animacijoms bei kitiems vizualiniams atnaujinimams atlikti. React aplinkoje galite naudoti requestAnimationFrame būsenos atnaujinimams grupuoti ir užtikrinti, kad jie būtų sinchronizuoti su naršyklės atvaizdavimo ciklu.

            
function MyComponent() {
  const [position, setPosition] = React.useState(0);

  React.useEffect(() => {
    const animate = () => {
      requestAnimationFrame(() => {
        setPosition((prevPosition) => prevPosition + 1);
        animate();
      });
    };

    animate();
  }, []);

  return (
    <div style={{ transform: `translateX(${position}px)` }}>
      Moving Element
    </div>
  );
}

            

              
                Copy
              
            
          

Šiame pavyzdyje requestAnimationFrame naudojamas nuolat atnaujinti position būsenos kintamąjį, sukuriant sklandžią animaciją. Naudojant requestAnimationFrame, atnaujinimai sinchronizuojami su naršyklės atvaizdavimo ciklu, taip išvengiant trūkčiojančių animacijų ir užtikrinant optimalų našumą.

2. flushSync

flushSync yra React API, kuri priverstinai atlieka nedelsiamą sinchroninį DOM atnaujinimą. Paprastai ji naudojama retais atvejais, kai reikia užtikrinti, kad būsenos atnaujinimas iš karto atsispindėtų vartotojo sąsajoje, pavyzdžiui, sąveikaujant su išorinėmis bibliotekomis arba atliekant kritinius vartotojo sąsajos atnaujinimus. Naudokite ją saikingai, nes ji gali panaikinti paketinių atnaujinimų teikiamą našumo naudą.

            
import { flushSync } from 'react-dom';

function MyComponent() {
  const [text, setText] = React.useState('');

  const handleChange = (e) => {
    const value = e.target.value;
    flushSync(() => {
      setText(value);
    });
    // Perform other synchronous operations that rely on the updated text
    console.log('Text updated synchronously:', value);
  };

  return (
    <input type="text" onChange={handleChange} />
  );
}

            

              
                Copy
              
            
          

Šiame pavyzdyje flushSync naudojamas nedelsiant atnaujinti text būsenos kintamąjį, kai pasikeičia įvestis. Tai užtikrina, kad bet kokios vėlesnės sinchroninės operacijos, priklausančios nuo atnaujinto teksto, turės prieigą prie teisingos reikšmės. Svarbu naudoti flushSync apdairiai, nes tai gali sutrikdyti React paketinių atnaujinimų mechanizmą ir, jei naudojama per dažnai, gali sukelti našumo problemų.

Realaus Pasaulio Pavyzdžiai: Pasaulinė El. Komercija ir Finansų Prietaisų Skydeliai

Norėdami iliustruoti React paketinių atnaujinimų ir optimizavimo strategijų svarbą, apsvarstykime du realaus pasaulio pavyzdžius:

1. Pasaulinė El. Komercijos Platforma

Pasaulinė el. komercijos platforma apdoroja didžiulį vartotojų sąveikų srautą, įskaitant prekių naršymą, prekių pridėjimą į krepšelį ir pirkimų užbaigimą. Be tinkamo optimizavimo, būsenos atnaujinimai, susiję su krepšelio sumomis, prekių prieinamumu ir siuntimo išlaidomis, gali sukelti daugybę perpiešimų, o tai lemia lėtą vartotojo patirtį, ypač vartotojams su lėtesniu interneto ryšiu besivystančiose rinkose. Įdiegus React paketinį atnaujinimą ir tokias technikas kaip paieškos užklausų „debouncing“ bei krepšelio sumos atnaujinimų „throttling“, platforma gali žymiai pagerinti našumą ir reakcijos greitį, užtikrindama sklandžią apsipirkimo patirtį vartotojams visame pasaulyje.

2. Finansų Prietaisų Skydelis

Finansų prietaisų skydelis rodo realaus laiko rinkos duomenis, portfelio našumą ir operacijų istoriją. Prietaisų skydelis turi dažnai atsinaujinti, kad atspindėtų naujausias rinkos sąlygas. Tačiau per didelis perpiešimų skaičius gali lemti trūkčiojančią ir nereaguojančią sąsają. Naudojant tokias technikas kaip useMemo, skirtą brangiems skaičiavimams įsiminti, ir requestAnimationFrame, skirtą atnaujinimams sinchronizuoti su naršyklės atvaizdavimo ciklu, prietaisų skydelis gali išlaikyti sklandžią ir vientisą vartotojo patirtį net ir esant didelio dažnio duomenų atnaujinimams. Be to, „server-sent events“ (SSE), dažnai naudojami finansinių duomenų srautiniam perdavimui, labai laimi iš React 18 automatinių paketinių atnaujinimų galimybių. Per SSE gauti atnaujinimai automatiškai grupuojami, taip išvengiant nereikalingų perpiešimų.

Išvada

React paketinis atnaujinimas yra pagrindinė optimizavimo technika, galinti žymiai pagerinti jūsų programų našumą. Suprasdami, kaip veikia paketinis atnaujinimas, ir įgyvendindami efektyvias optimizavimo strategijas, galite sukurti našias ir greitai reaguojančias vartotojo sąsajas, kurios suteikia puikią vartotojo patirtį, nepriklausomai nuo jūsų programos sudėtingumo ar vartotojų buvimo vietos. Nuo automatinio paketinių atnaujinimų React 18 versijoje iki pažangių technikų, tokių kaip requestAnimationFrame ir flushSync, React suteikia gausų įrankių rinkinį, skirtą tiksliai suderinti būsenos atnaujinimus ir maksimaliai padidinti našumą. Nuolat stebėdami ir optimizuodami savo React programas, galite užtikrinti, kad jos išliks greitos, reaguojančios ir malonios naudoti vartotojams visame pasaulyje.