React DevTools Profiler: Komponentų Našumo Analizės Įvaldymas

Šiuolaikiniame žiniatinklio kūrimo pasaulyje vartotojo patirtis yra svarbiausia. Lėta ar stringanti programa gali greitai suerzinti vartotojus ir paskatinti juos išeiti. „React“, populiari „JavaScript“ biblioteka, skirta vartotojo sąsajoms kurti, siūlo galingus įrankius našumui optimizuoti. Tarp šių įrankių „React DevTools Profiler“ išsiskiria kaip nepakeičiamas šaltinis nustatant ir sprendžiant našumo problemas jūsų „React“ programose.

Šis išsamus vadovas padės jums susipažinti su „React DevTools Profiler“ subtilybėmis, suteikdamas galimybę analizuoti komponentų atvaizdavimo elgseną ir optimizuoti programą sklandesnei, greičiau reaguojančiai vartotojo patirčiai.

Kas yra React DevTools Profiler?

„React DevTools Profiler“ yra jūsų naršyklės kūrėjo įrankių plėtinys, leidžiantis tirti jūsų „React“ komponentų našumo charakteristikas. Jis suteikia vertingų įžvalgų apie tai, kaip komponentai yra atvaizduojami, kiek laiko užtrunka jų atvaizdavimas ir kodėl jie atvaizduojami iš naujo. Ši informacija yra labai svarbi nustatant sritis, kuriose galima pagerinti našumą.

Skirtingai nuo paprastų našumo stebėjimo įrankių, kurie rodo tik bendrus rodiklius, „Profiler“ analizuoja komponentų lygmeniu, leisdamas tiksliai nustatyti našumo problemų šaltinį. Jis pateikia išsamią kiekvieno komponento atvaizdavimo laikų analizę, kartu su informacija apie įvykius, kurie sukėlė pakartotinį atvaizdavimą.

„React DevTools“ diegimas ir sąranka

Prieš pradedant naudoti „Profiler“, turite įdiegti „React DevTools“ plėtinį savo naršyklei. Plėtinys yra prieinamas „Chrome“, „Firefox“ ir „Edge“ naršyklėms. Savo naršyklės plėtinių parduotuvėje ieškokite „React Developer Tools“ ir įdiekite atitinkamą versiją.

Įdiegus, „DevTools“ automatiškai aptiks, kai dirbate su „React“ programa. „DevTools“ galite pasiekti atidarę savo naršyklės kūrėjo įrankius (dažniausiai paspaudus F12 arba dešiniuoju pelės mygtuku ir pasirinkus „Inspect“). Turėtumėte pamatyti „⚛️ Components“ ir „⚛️ Profiler“ skirtukus.

Suderinamumo su produkcinėmis versijomis užtikrinimas

Nors „Profiler“ yra itin naudingas, svarbu pažymėti, kad jis pirmiausia skirtas kūrimo aplinkoms. Jo naudojimas produkcinėse versijose gali sukelti didelę papildomą apkrovą. Įsitikinkite, kad profiliuojate kūrimo versiją (`NODE_ENV=development`), kad gautumėte tiksliausius ir aktualiausius duomenis. Produkcinės versijos paprastai yra optimizuotos greičiui ir gali neįtraukti išsamios profiliavimo informacijos, kurios reikalauja „DevTools“.

„React DevTools Profiler“ naudojimas: Žingsnis po žingsnio vadovas

Dabar, kai įdiegėte „DevTools“, išsiaiškinkime, kaip naudoti „Profiler“ komponentų našumui analizuoti.

1. Profiliavimo sesijos pradžia

Norėdami pradėti profiliavimo sesiją, eikite į „⚛️ Profiler“ skirtuką „React DevTools“. Pamatysite apvalų mygtuką su užrašu „Start profiling“. Spustelėkite šį mygtuką, kad pradėtumėte našumo duomenų įrašymą.

Kai sąveikaujate su savo programa, „Profiler“ įrašys kiekvieno komponento atvaizdavimo laiką. Būtina imituoti vartotojo veiksmus, kuriuos norite analizuoti. Pavyzdžiui, jei tiriate paieškos funkcijos našumą, atlikite paiešką ir stebėkite „Profiler“ išvestį.

2. Profiliavimo sesijos sustabdymas

Surinkę pakankamai duomenų, spustelėkite mygtuką „Stop profiling“ (kuris pakeičia mygtuką „Start profiling“). Tada „Profiler“ apdoros įrašytus duomenis ir parodys rezultatus.

3. Profiliavimo rezultatų supratimas

„Profiler“ pateikia rezultatus keliais būdais, kiekvienas iš jų suteikia skirtingą požiūrį į komponentų našumą.

A. Liepsnos diagrama

Liepsnos diagrama yra vizualus komponentų atvaizdavimo laikų vaizdavimas. Kiekvienas stulpelis diagramoje atspindi komponentą, o stulpelio plotis rodo laiką, praleistą atvaizduojant tą komponentą. Aukštesni stulpeliai rodo ilgesnius atvaizdavimo laikus. Diagrama yra organizuota chronologiškai, rodant komponentų atvaizdavimo įvykių seką.

Kaip interpretuoti Liepsnos diagramą:

• Platūs stulpeliai: Šie komponentai atvaizduojami ilgiau ir yra potencialūs našumo butelio kakliukai.
• Aukšti stulpeliai: Rodo gilius komponentų medžius, kuriuose atvaizdavimas vyksta pakartotinai.
• Spalvos: Komponentai yra koduojami spalvomis pagal jų atvaizdavimo trukmę, suteikiant greitą vizualinę našumo problemų apžvalgą. Užvedus pelės žymeklį ant stulpelio, rodoma išsami informacija apie komponentą, įskaitant jo pavadinimą, atvaizdavimo laiką ir pakartotinio atvaizdavimo priežastį.

Pavyzdys: Įsivaizduokite liepsnos diagramą, kurioje komponentas, pavadintas `ProductList`, turi žymiai platesnį stulpelį nei kiti komponentai. Tai rodo, kad `ProductList` komponento atvaizdavimas trunka ilgai. Tuomet reikėtų ištirti `ProductList` komponentą, kad nustatytumėte lėto atvaizdavimo priežastį, pavyzdžiui, neefektyvų duomenų gavimą, sudėtingus skaičiavimus ar nereikalingus pakartotinius atvaizdavimus.

B. Reitingų diagrama

Reitingų diagrama pateikia komponentų sąrašą, surūšiuotą pagal bendrą jų atvaizdavimo laiką. Ši diagrama suteikia greitą apžvalgą, kurie komponentai labiausiai prisideda prie bendro programos atvaizdavimo laiko. Ji naudinga nustatant „sunkiausius“ komponentus, kuriems reikia optimizavimo.

Kaip interpretuoti Reitingų diagramą:

• Aukščiausiai esantys komponentai: Šie komponentai atvaizduojami ilgiausiai ir turėtų būti optimizuojami pirmiausia.
• Komponento detalės: Diagrama rodo bendrą kiekvieno komponento atvaizdavimo laiką, taip pat vidutinį atvaizdavimo laiką ir kiek kartų komponentas buvo atvaizduotas.

Pavyzdys: Jei `ShoppingCart` komponentas pasirodo Reitingų diagramos viršuje, tai rodo, kad pirkinių krepšelio atvaizdavimas yra našumo butelio kakliukas. Tuomet galėtumėte išanalizuoti `ShoppingCart` komponentą, kad nustatytumėte priežastį, pavyzdžiui, neefektyvų krepšelio prekių atnaujinimą ar perteklinį pakartotinį atvaizdavimą.

C. Komponento rodinys

Komponento rodinys leidžia jums tirti atskirų komponentų atvaizdavimo elgseną. Galite pasirinkti komponentą iš Liepsnos diagramos arba Reitingų diagramos, kad peržiūrėtumėte išsamią informaciją apie jo atvaizdavimo istoriją.

Kaip interpretuoti Komponento rodinį:

• Atvaizdavimo istorija: Rodinys pateikia visų kartų, kai komponentas buvo atvaizduotas profiliavimo sesijos metu, sąrašą.
• Pakartotinio atvaizdavimo priežastis: Kiekvienam atvaizdavimui rodinys nurodo pakartotinio atvaizdavimo priežastį, pavyzdžiui, savybių (`props`) pasikeitimą, būsenos (`state`) pasikeitimą ar priverstinį atnaujinimą.
• Atvaizdavimo laikas: Rodinys parodo laiką, per kurį komponentas buvo atvaizduotas kiekvienu atveju.
• Savybės (`Props`) ir Būsena (`State`): Galite patikrinti komponento savybes ir būseną kiekvieno atvaizdavimo metu. Tai neįkainojama norint suprasti, kokie duomenų pokyčiai sukelia pakartotinius atvaizdavimus.

Pavyzdys: Ištyrę `UserProfile` komponento rodinį, galite atrasti, kad jis be reikalo atvaizduojamas iš naujo kiekvieną kartą, kai pasikeičia vartotojo prisijungimo būsena, nors `UserProfile` komponentas nerodo prisijungimo būsenos. Tai rodo, kad komponentas gauna savybes (`props`), kurios sukelia pakartotinius atvaizdavimus, nors jam nereikia atsinaujinti. Tuomet galėtumėte optimizuoti komponentą, neleisdami jam atsinaujinti, kai pasikeičia prisijungimo būsena.

4. Profiliavimo rezultatų filtravimas

„Profiler“ suteikia filtravimo parinktis, padedančias sutelkti dėmesį į konkrečias programos sritis. Galite filtruoti pagal komponento pavadinimą, atvaizdavimo laiką arba pakartotinio atvaizdavimo priežastį. Tai ypač naudinga analizuojant dideles programas su daugeliu komponentų.

Pavyzdžiui, galite filtruoti rezultatus, kad būtų rodomi tik tie komponentai, kurių atvaizdavimas truko ilgiau nei 10 ms. Tai padės jums greitai nustatyti daugiausiai laiko reikalaujančius komponentus.

Dažniausi našumo butelio kakliukai ir optimizavimo metodai

„React DevTools Profiler“ padeda nustatyti našumo butelio kakliukus. Nustačius juos, galite taikyti įvairius optimizavimo metodus, kad pagerintumėte programos našumą.

1. Nereikalingi pakartotiniai atvaizdavimai

Vienas iš dažniausių našumo butelio kakliukų „React“ programose yra nereikalingi pakartotiniai atvaizdavimai. Komponentai atvaizduojami iš naujo, kai pasikeičia jų savybės (`props`) ar būsena (`state`). Tačiau kartais komponentai atvaizduojami iš naujo net tada, kai jų savybės ar būsena iš tikrųjų nepasikeitė taip, kad paveiktų jų išvestį.

Optimizavimo metodai:

• `React.memo()`: Apgaubkite funkcinius komponentus su `React.memo()`, kad išvengtumėte pakartotinių atvaizdavimų, kai savybės (`props`) nepasikeitė. `React.memo` atlieka paviršutinišką savybių palyginimą ir atvaizduoja komponentą iš naujo tik tada, jei savybės skiriasi.
• `PureComponent`: Naudokite `PureComponent` vietoj `Component` klasių komponentams. `PureComponent` atlieka paviršutinišką tiek savybių, tiek būsenos palyginimą prieš pakartotinį atvaizdavimą.
• `shouldComponentUpdate()`: Įgyvendinkite `shouldComponentUpdate()` gyvavimo ciklo metodą klasių komponentuose, kad rankiniu būdu valdytumėte, kada komponentas turėtų būti atvaizduotas iš naujo. Tai suteikia jums smulkiagrūdę kontrolę pār pakartotinio atvaizdavimo elgseną.
• Nekintamumas (Immutability): Naudokite nekintamas duomenų struktūras, kad užtikrintumėte, jog savybių ir būsenos pokyčiai būtų teisingai aptikti. Nekintamumas palengvina duomenų palyginimą ir nustatymą, ar reikalingas pakartotinis atvaizdavimas. Tam gali padėti bibliotekos, tokios kaip Immutable.js.
• Memoizacija: Naudokite memoizacijos metodus, kad išsaugotumėte brangių skaičiavimų rezultatus ir išvengtumėte jų nereikalingo perskaičiavimo. Tam gali padėti `useMemo` ir `useCallback` „React hooks“.

Pavyzdys: Tarkime, turite `UserProfileCard` komponentą, kuris rodo vartotojo profilio informaciją. Jei `UserProfileCard` komponentas atvaizduojamas iš naujo kiekvieną kartą, kai pasikeičia vartotojo prisijungimo būsena, nors jis nerodo prisijungimo būsenos, galite jį optimizuoti, apgaubdami jį su `React.memo()`. Tai neleis komponentui atsinaujinti, nebent iš tikrųjų pasikeistų vartotojo profilio informacija.

2. Brangūs skaičiavimai

Sudėtingi skaičiavimai ir duomenų transformacijos gali ženkliai paveikti atvaizdavimo našumą. Jei komponentas atvaizdavimo metu atlieka brangius skaičiavimus, tai gali sulėtinti visą programą.

Optimizavimo metodai:

• Memoizacija: Naudokite `useMemo`, kad memoizuotumėte brangių skaičiavimų rezultatus. Tai užtikrina, kad skaičiavimai atliekami tik tada, kai pasikeičia įvesties duomenys.
• Web Workers: Perkelkite brangius skaičiavimus į „web workers“, kad išvengtumėte pagrindinės gijos blokavimo. „Web workers“ veikia fone ir gali atlikti skaičiavimus nepaveikdami vartotojo sąsajos reakcijos.
• Debouncing ir Throttling: Naudokite „debouncing“ ir „throttling“ metodus, kad apribotumėte brangių operacijų dažnumą. „Debouncing“ užtikrina, kad funkcija bus iškviesta tik praėjus tam tikram laikui po paskutinio iškvietimo. „Throttling“ užtikrina, kad funkcija bus iškviesta tik tam tikru dažniu.
• Kešavimas (Caching): Kešuokite brangių operacijų rezultatus vietinėje saugykloje arba serverio pusės keše, kad išvengtumėte jų nereikalingo perskaičiavimo.

Pavyzdys: Jei turite komponentą, kuris atlieka sudėtingą duomenų agregavimą, pavyzdžiui, skaičiuoja bendrus produktų kategorijos pardavimus, galite naudoti `useMemo`, kad memoizuotumėte agregavimo rezultatus. Tai neleis agregavimo atlikti kiekvieną kartą, kai komponentas atvaizduojamas iš naujo, o tik tada, kai pasikeičia produktų duomenys.

3. Dideli komponentų medžiai

Giliai įdėti komponentų medžiai gali sukelti našumo problemų. Kai komponentas giliame medyje atvaizduojamas iš naujo, visi jo vaikų komponentai taip pat atvaizduojami iš naujo, net jei jiems nereikia atsinaujinti.

Optimizavimo metodai:

• Komponentų skaidymas: Suskaidykite didelius komponentus į mažesnius, lengviau valdomus komponentus. Tai sumažina pakartotinių atvaizdavimų apimtį ir pagerina bendrą našumą.
• Virtualizacija: Naudokite virtualizacijos metodus, kad atvaizduotumėte tik matomas didelio sąrašo ar lentelės dalis. Tai ženkliai sumažina atvaizduojamų komponentų skaičių ir pagerina slinkimo našumą. Tam gali padėti bibliotekos, tokios kaip `react-virtualized` ir `react-window`.
• Kodo skaidymas (Code Splitting): Naudokite kodo skaidymą, kad įkeltumėte tik reikiamą kodą tam tikram komponentui ar maršrutui. Tai sumažina pradinį įkėlimo laiką ir pagerina bendrą programos našumą.

Pavyzdys: Jei turite didelę formą su daug laukų, galite ją suskaidyti į mažesnius komponentus, pavyzdžiui, `AddressForm`, `ContactForm` ir `PaymentForm`. Tai sumažins komponentų, kurie turi būti atvaizduoti iš naujo, kai vartotojas daro pakeitimus formoje, skaičių.

4. Neefektyvus duomenų gavimas

Neefektyvus duomenų gavimas gali ženkliai paveikti programos našumą. Per daug duomenų gavimas arba per daug užklausų gali sulėtinti programą ir pabloginti vartotojo patirtį.

Optimizavimo metodai:

• Puslapiavimas (Pagination): Įgyvendinkite puslapiavimą, kad duomenys būtų įkeliami mažesnėmis dalimis. Tai sumažina duomenų, kuriuos reikia perduoti ir apdoroti vienu metu, kiekį.
• GraphQL: Naudokite GraphQL, kad gautumėte tik tuos duomenis, kurių reikia komponentui. GraphQL leidžia nurodyti tikslius duomenų reikalavimus ir išvengti perteklinių duomenų gavimo.
• Kešavimas (Caching): Kešuokite duomenis kliento arba serverio pusėje, kad sumažintumėte užklausų į serverį skaičių.
• Atidėtas įkėlimas (Lazy Loading): Įkelkite duomenis tik tada, kai jų reikia. Pavyzdžiui, galite atidėtai įkelti vaizdus ar vaizdo įrašus, kai jie pasiekia matomą ekrano dalį.

Pavyzdys: Užuot iš karto gavę visus produktus iš duomenų bazės, įgyvendinkite puslapiavimą, kad produktai būtų įkeliami mažesnėmis partijomis. Tai sumažins pradinį įkėlimo laiką ir pagerins bendrą programos našumą.

5. Dideli paveikslėliai ir resursai

Dideli paveikslėliai ir resursai gali ženkliai padidinti programos įkėlimo laiką. Paveikslėlių ir resursų optimizavimas gali pagerinti vartotojo patirtį ir sumažinti pralaidumo suvartojimą.

Optimizavimo metodai:

• Paveikslėlių suspaudimas: Suspauskite paveikslėlius, kad sumažintumėte jų failo dydį neprarandant kokybės. Tam gali padėti įrankiai, tokie kaip ImageOptim ir TinyPNG.
• Paveikslėlių dydžio keitimas: Pakeiskite paveikslėlių dydį iki tinkamų matmenų ekrane. Venkite naudoti nereikalingai didelius paveikslėlius.
• Atidėtas įkėlimas (Lazy Loading): Atidėtai įkelkite paveikslėlius ir vaizdo įrašus, kai jie pasiekia matomą ekrano dalį.
• Turinio pristatymo tinklas (CDN): Naudokite CDN, kad resursai būtų pristatomi iš serverių, kurie yra geografiškai arčiau vartotojų. Tai sumažina delsą ir pagerina atsisiuntimo greitį.
• WebP formatas: Naudokite WebP paveikslėlių formatą, kuris užtikrina geresnį suspaudimą nei JPEG ir PNG.

Pavyzdys: Prieš diegdami savo programą, suspauskite visus paveikslėlius naudodami įrankį, pvz., TinyPNG. Tai sumažins paveikslėlių failų dydį ir pagerins programos įkėlimo laiką.

Pažangūs profiliavimo metodai

Be pagrindinių profiliavimo metodų, „React DevTools Profiler“ siūlo keletą pažangių funkcijų, kurios gali padėti nustatyti ir išspręsti sudėtingas našumo problemas.

1. Sąveikų profiliuotojas

Sąveikų profiliuotojas leidžia analizuoti konkrečių vartotojo sąveikų, tokių kaip mygtuko paspaudimas ar formos pateikimas, našumą. Tai naudinga nustatant našumo butelio kakliukus, kurie yra būdingi tam tikroms vartotojo darbo eigoms.

Norėdami naudoti Sąveikų profiliuotoją, pasirinkite „Interactions“ skirtuką „Profiler“ ir spustelėkite mygtuką „Record“. Tada atlikite vartotojo sąveiką, kurią norite analizuoti. Baigę sąveiką, spustelėkite mygtuką „Stop“. Tada „Profiler“ parodys liepsnos diagramą, kurioje matysite kiekvieno sąveikoje dalyvavusio komponento atvaizdavimo laikus.

2. „Commit Hooks“

„Commit hooks“ leidžia paleisti pasirinktinį kodą prieš arba po kiekvieno „commit“. Tai naudinga registruojant našumo duomenis ar atliekant kitus veiksmus, kurie gali padėti nustatyti našumo problemas.

Norėdami naudoti „commit hooks“, turite įdiegti `react-devtools-timeline-profiler` paketą. Įdiegę paketą, galite naudoti `useCommitHooks` hook, kad užregistruotumėte „commit hooks“. `useCommitHooks` hook priima du argumentus: `beforeCommit` funkciją ir an `afterCommit` funkciją. `beforeCommit` funkcija iškviečiama prieš kiekvieną „commit“, o `afterCommit` funkcija iškviečiama po kiekvieno „commit“.

3. Produkcinių versijų profiliavimas (atsargiai)

Nors paprastai rekomenduojama profiliuoti kūrimo versijas, gali būti situacijų, kai reikia profiliuoti produkcines versijas. Pavyzdžiui, galbūt norėsite ištirti našumo problemą, kuri pasireiškia tik produkcinėje aplinkoje.

Produkcinių versijų profiliavimą reikėtų atlikti atsargiai, nes tai gali sukelti didelę papildomą apkrovą ir paveikti programos našumą. Svarbu sumažinti renkamų duomenų kiekį ir profiliuoti tik trumpą laiką.

Norėdami profiliuoti produkcinę versiją, turite įjungti parinktį „production profiling“ „React DevTools“ nustatymuose. Tai leis „Profiler“ rinkti našumo duomenis iš produkcinės versijos. Tačiau svarbu pažymėti, kad iš produkcinių versijų surinkti duomenys gali būti ne tokie tikslūs kaip duomenys, surinkti iš kūrimo versijų.

Geriausios „React“ našumo optimizavimo praktikos

• Naudokite „React DevTools Profiler“ našumo butelio kakliukams nustatyti.
• Venkite nereikalingų pakartotinių atvaizdavimų.
• Memoizuokite brangius skaičiavimus.
• Skaidykite didelius komponentus į mažesnius.
• Naudokite virtualizaciją dideliems sąrašams ir lentelėms.
• Optimizuokite duomenų gavimą.
• Optimizuokite paveikslėlius ir resursus.
• Naudokite kodo skaidymą, kad sumažintumėte pradinį įkėlimo laiką.
• Stebėkite programos našumą produkcinėje aplinkoje.

Išvados

„React DevTools Profiler“ yra galingas įrankis, skirtas „React“ programų našumui analizuoti ir optimizuoti. Suprasdami, kaip naudoti „Profiler“, ir taikydami šiame vadove aptartus optimizavimo metodus, galite ženkliai pagerinti savo programų vartotojo patirtį.

Atminkite, kad našumo optimizavimas yra nuolatinis procesas. Reguliariai profiliuokite savo programas ir ieškokite galimybių pagerinti našumą. Nuolat optimizuodami savo programas, galite užtikrinti, kad jos suteiks sklandžią ir greitai reaguojančią vartotojo patirtį.

Papildomi šaltiniai

• „React“ našumo optimizavimo dokumentacija
• Pristatome „React Profiler“
• react-devtools-timeline-profiler „GitHub“ platformoje