React Našumo Profiliavimas: Išsami Komponentų Atvaizdavimo Analizė

Šiuolaikiniame sparčiai besikeičiančiame skaitmeniniame pasaulyje vartotojo patirtis yra svarbiausia. Lėta ir nereaguojanti interneto programa gali greitai sukelti vartotojų nusivylimą ir pasitraukimą. React kūrėjams našumo optimizavimas yra itin svarbus siekiant užtikrinti sklandžią ir malonią vartotojo patirtį. Viena iš efektyviausių strategijų tai pasiekti yra kruopšti komponentų atvaizdavimo analizė. Šis straipsnis gilinasi į React našumo profiliavimo pasaulį, suteikdamas jums žinių ir įrankių, reikalingų nustatyti ir išspręsti našumo problemas jūsų React programose.

Kodėl Komponentų Atvaizdavimo Analizė Yra Svarbi?

React komponentais pagrįsta architektūra, nors ir galinga, kartais gali sukelti našumo problemų, jei nėra atidžiai valdoma. Nereikalingi perrenderinimai (re-renders) yra dažna to priežastis, eikvojanti vertingus resursus ir lėtinanti jūsų programos veikimą. Komponentų atvaizdavimo analizė leidžia jums:

• Nustatyti našumo kliūtis: Tiksliai nurodyti komponentus, kurie atvaizduojami dažniau nei būtina.
• Suprasti perrenderinimų priežastis: Nustatyti, kodėl komponentas perrenderinamas – ar dėl props pasikeitimų, būsenos (state) atnaujinimų, ar tėvinio komponento perrenderinimo.
• Optimizuoti komponentų atvaizdavimą: Įgyvendinti strategijas, skirtas išvengti nereikalingų perrenderinimų ir pagerinti bendrą programos našumą.
• Pagerinti vartotojo patirtį: Pateikti sklandesnę ir labiau reaguojančią vartotojo sąsają.

React Našumo Profiliavimo Įrankiai

Yra keletas galingų įrankių, padedančių analizuoti React komponentų atvaizdavimą. Štai keletas populiariausių parinkčių:

1. React Kūrėjų Įrankiai (Profiler)

React Kūrėjų Įrankių naršyklės plėtinys yra nepakeičiamas įrankis kiekvienam React kūrėjui. Jame yra integruotas Profiler, leidžiantis įrašyti ir analizuoti komponentų atvaizdavimo našumą. Profiler suteikia įžvalgų apie:

• Komponentų atvaizdavimo laikus: Matyti, kiek laiko trunka kiekvieno komponento atvaizdavimas.
• Atvaizdavimo dažnumą: Nustatyti komponentus, kurie atvaizduojami dažnai.
• Komponentų sąveikas: Atsekti duomenų ir įvykių srautą, kuris sukelia perrenderinimus.

Kaip naudoti React Profiler:

1. Įdiekite React Kūrėjų Įrankių naršyklės plėtinį (pasiekiamas Chrome, Firefox ir Edge).
2. Atidarykite Kūrėjų Įrankius savo naršyklėje ir pereikite į "Profiler" skirtuką.
3. Spustelėkite "Record" mygtuką, kad pradėtumėte savo programos profiliavimą.
4. Sąveikaukite su savo programa, kad suaktyvintumėte komponentus, kuriuos norite analizuoti.
5. Spustelėkite "Stop" mygtuką, kad baigtumėte profiliavimo sesiją.
6. Profiler parodys išsamų komponentų atvaizdavimo našumo suskirstymą, įskaitant "flame chart" vizualizaciją.

"Flame chart" vizualiai parodo laiką, praleistą atvaizduojant kiekvieną komponentą. Platesnės juostos rodo ilgesnius atvaizdavimo laikus, kas gali padėti greitai nustatyti našumo kliūtis.

2. Why Did You Render?

"Why Did You Render?" yra biblioteka, kuri modifikuoja React (monkey-patches), kad pateiktų išsamią informaciją apie tai, kodėl komponentas yra perrenderinamas. Ji padeda suprasti, kurie props pasikeitė ir ar tie pasikeitimai iš tikrųjų buvo būtini perrenderinimui sukelti. Tai ypač naudinga derinant netikėtus perrenderinimus.

Įdiegimas:

            npm install @welldone-software/why-did-you-render --save
            

              
                Copy
              
            
          

Naudojimas:

            import React from 'react';
if (process.env.NODE_ENV === 'development') {
  const whyDidYouRender = require('@welldone-software/why-did-you-render');
  whyDidYouRender(React, {
    trackAllPureComponents: true,
  });
}

            

              
                Copy
              
            
          

Šis kodo fragmentas turėtų būti įdėtas jūsų programos įvesties taške (pvz., `index.js`). Kai komponentas perrenderinamas, "Why Did You Render?" įrašys informaciją į konsolę, pabrėždamas pasikeitusius props ir nurodydamas, ar komponentas turėjo būti perrenderintas remiantis tais pasikeitimais.

3. React Našumo Stebėjimo Įrankiai

Keletas komercinių React našumo stebėjimo įrankių siūlo pažangias funkcijas, skirtas našumo problemoms nustatyti ir spręsti. Šie įrankiai dažnai teikia realaus laiko stebėjimą, perspėjimus ir išsamias našumo ataskaitas.

• Sentry: Siūlo našumo stebėjimo galimybes, leidžiančias sekti transakcijų našumą, nustatyti lėtus komponentus ir gauti įžvalgų apie vartotojo patirtį.
• New Relic: Teikia išsamų jūsų React programos stebėjimą, įskaitant komponentų lygio našumo metrikas.
• Raygun: Siūlo realių vartotojų stebėjimą (RUM), kad galėtumėte sekti savo programos našumą iš jūsų vartotojų perspektyvos.

Komponentų Atvaizdavimo Optimizavimo Strategijos

Kai nustatėte našumo kliūtis naudodami profiliavimo įrankius, galite įgyvendinti įvairias optimizavimo strategijas, kad pagerintumėte komponentų atvaizdavimo našumą. Štai keletas efektyviausių technikų:

1. Memoizacija

Memoizacija yra galinga optimizavimo technika, kuri apima brangių funkcijų iškvietimų rezultatų kešavimą ir kešuoto rezultato grąžinimą, kai vėl pasitaiko tie patys įvesties duomenys. React aplinkoje memoizacija gali būti taikoma komponentams, siekiant išvengti nereikalingų perrenderinimų.

a) React.memo

React.memo yra aukštesnės eilės komponentas (HOC), kuris memoizuoja funkcinį komponentą. Jis perrenderina komponentą tik tuo atveju, jei pasikeitė jo props (naudojant paviršutinišką palyginimą). Tai ypač naudinga gryniesiems funkciniams komponentams, kurie atvaizdavimui priklauso tik nuo savo props.

            import React from 'react';

const MyComponent = React.memo(function MyComponent(props) {
  // Render logic
  return <div>{props.data}</div>;
});

export default MyComponent;

            

              
                Copy
              
            
          

b) useMemo Kabliukas (Hook)

useMemo kabliukas memoizuoja funkcijos iškvietimo rezultatą. Jis iš naujo vykdo funkciją tik tuo atveju, jei pasikeitė jos priklausomybės. Tai naudinga memoizuojant brangius skaičiavimus ar kuriant stabilias nuorodas į objektus ar funkcijas, kurios naudojamos kaip props vaiko komponentuose.

            import React, { useMemo } from 'react';

function MyComponent(props) {
  const expensiveValue = useMemo(() => {
    // Perform an expensive calculation
    return computeExpensiveValue(props.data);
  }, [props.data]);

  return <div>{expensiveValue}</div>;
}

export default MyComponent;

            

              
                Copy
              
            
          

c) useCallback Kabliukas (Hook)

useCallback kabliukas memoizuoja funkcijos apibrėžimą. Jis iš naujo sukuria funkciją tik tuo atveju, jei pasikeitė jos priklausomybės. Tai naudinga perduodant atgalinio iškvietimo funkcijas (callbacks) vaiko komponentams, kurie yra memoizuoti naudojant React.memo, nes tai apsaugo vaiko komponentą nuo nereikalingo perrenderinimo dėl naujos atgalinio iškvietimo funkcijos perdavimo kaip prop kiekvieno tėvinio komponento atvaizdavimo metu.

            import React, { useCallback } from 'react';

function MyComponent(props) {
  const handleClick = useCallback(() => {
    // Handle click event
    props.onClick(props.data);
  }, [props.data, props.onClick]);

  return <button onClick={handleClick}>Click Me</button>;
}

export default MyComponent;

            

              
                Copy
              
            
          

2. ShouldComponentUpdate (Klasės Komponentams)

Klasės komponentams shouldComponentUpdate gyvavimo ciklo metodas leidžia rankiniu būdu kontroliuoti, ar komponentas turėtų būti perrenderintas, atsižvelgiant į jo props ir būsenos (state) pokyčius. Šis metodas turėtų grąžinti true, jei komponentas turėtų būti perrenderintas, ir false kitu atveju.

            import React from 'react';

class MyComponent extends React.Component {
  shouldComponentUpdate(nextProps, nextState) {
    // Compare props and state to determine if re-render is necessary
    if (nextProps.data !== this.props.data) {
      return true;
    }
    return false;
  }

  render() {
    // Render logic
    return <div>{this.props.data}</div>;
  }
}

export default MyComponent;

            

              
                Copy
              
            
          

Pastaba: Daugeliu atvejų React.memo ir useMemo/useCallback kabliukų naudojimas yra pranašesnis už shouldComponentUpdate, nes juos paprastai lengviau naudoti ir prižiūrėti.

3. Nekintamos Duomenų Struktūros

Nekintamų duomenų struktūrų naudojimas gali žymiai pagerinti našumą, nes palengvina props ir būsenos pokyčių aptikimą. Nekintamos duomenų struktūros yra tokios, kurių negalima keisti po jų sukūrimo. Kai reikalingas pakeitimas, sukuriama nauja duomenų struktūra su pakeistomis vertėmis. Tai leidžia efektyviai aptikti pokyčius naudojant paprastus lygybės patikrinimus (===).

Bibliotekos, tokios kaip Immutable.js ir Immer, teikia nekintamas duomenų struktūras ir įrankius darbui su jomis React programose. Immer supaprastina darbą su nekintamais duomenimis, leisdamas jums modifikuoti duomenų struktūros juodraštį, kuris vėliau automatiškai paverčiamas nekintama kopija.

            import { useImmer } from 'use-immer';

function MyComponent() {
  const [data, updateData] = useImmer({
    name: 'John Doe',
    age: 30,
  });

  const handleClick = () => {
    updateData(draft => {
      draft.age++;
    });
  };

  return (
    <div>
      <p>Name: {data.name}</p>
      <p>Age: {data.age}</p>
      <button onClick={handleClick}>Increment Age</button>
    </div>
  );
}

            

              
                Copy
              
            
          

4. Kodo Skaidymas ir Tingusis Įkėlimas (Lazy Loading)

Kodo skaidymas yra procesas, kurio metu jūsų programos kodas padalijamas į mažesnius paketus, kuriuos galima įkelti pagal poreikį. Tai gali žymiai sumažinti pradinį jūsų programos įkėlimo laiką, ypač didelėms ir sudėtingoms programoms.

React teikia integruotą palaikymą kodo skaidymui naudojant React.lazy ir Suspense komponentus. React.lazy leidžia dinamiškai importuoti komponentus, o Suspense suteikia būdą rodyti atsarginę vartotojo sąsają, kol komponentas yra įkeliamas.

            import React, { Suspense } from 'react';

const MyComponent = React.lazy(() => import('./MyComponent'));

function App() {
  return (
    <Suspense fallback={<div>Loading...</div>}>
      <MyComponent />
    </Suspense>
  );
}

            

              
                Copy
              
            
          

Šis metodas dramatiškai pagerina suvokiamą našumą, ypač programose su daugybe maršrutų ar komponentų. Pavyzdžiui, el. prekybos platforma su produktų detalėmis ir vartotojų profiliais gali tingiai įkelti šiuos komponentus, kol jų prireiks. Panašiai, pasauliniu mastu platinama naujienų programa gali naudoti kodo skaidymą, kad įkeltų kalbai specifinius komponentus, atsižvelgiant į vartotojo lokalę.

5. Virtualizacija

Atvaizduojant didelius sąrašus ar lenteles, virtualizacija gali žymiai pagerinti našumą, atvaizduodama tik matomus elementus ekrane. Tai neleidžia naršyklei atvaizduoti tūkstančių elementų, kurie šiuo metu nėra matomi, o tai gali būti didelė našumo kliūtis.

Bibliotekos, tokios kaip react-window ir react-virtualized, teikia komponentus efektyviam didelių sąrašų ir lentelių atvaizdavimui. Šios bibliotekos naudoja tokias technikas kaip "windowing" ir "cell recycling", kad sumažintų DOM mazgų, kuriuos reikia atvaizduoti, skaičių.

            import React from 'react';
import { FixedSizeList } from 'react-window';

const Row = ({ index, style }) => (
  <div style={style}>Row {index}</div>
);

function MyListComponent() {
  return (
    <FixedSizeList
      height={400}
      width={300}
      itemSize={35}
      itemCount={1000}
    >
      {Row}
    </FixedSizeList>
  );
}

            

              
                Copy
              
            
          

6. Debouncing ir Throttling

Debouncing ir throttling yra technikos, naudojamos riboti funkcijos vykdymo dažnį. Debouncing užtikrina, kad funkcija bus įvykdyta tik praėjus tam tikram laikui nuo paskutinio jos iškvietimo. Throttling užtikrina, kad funkcija bus įvykdyta ne dažniau kaip vieną kartą per nurodytą laiko intervalą.

Šios technikos yra naudingos tvarkant dažnai sukeliamus įvykius, tokius kaip slinkimo (scroll), dydžio keitimo (resize) ir įvesties (input) įvykiai. Naudodami debouncing ar throttling šiems įvykiams, galite neleisti savo programai atlikti nereikalingo darbo ir pagerinti jos reakciją.

            import { debounce } from 'lodash';

function MyComponent() {
  const handleScroll = debounce(() => {
    // Perform some action on scroll
    console.log('Scroll event');
  }, 250);

  useEffect(() => {
    window.addEventListener('scroll', handleScroll);
    return () => {
      window.removeEventListener('scroll', handleScroll);
    };
  }, [handleScroll]);

  return <div style={{ height: '2000px' }}>Scroll Me</div>;
}

            

              
                Copy
              
            
          

7. Vengti Inline Funkcijų ir Objektų Atvaizdavimo Metode

Funkcijų ar objektų apibrėžimas tiesiogiai komponento atvaizdavimo (render) metode gali sukelti nereikalingus perrenderinimus, ypač kai jie perduodami kaip props vaiko komponentams. Kiekvieną kartą, kai tėvinis komponentas atvaizduojamas, sukuriama nauja funkcija ar objektas, todėl vaiko komponentas suvokia prop pasikeitimą ir perrenderinamas, net jei pagrindinė logika ar duomenys lieka tie patys.

Vietoj to, apibrėžkite šias funkcijas ar objektus už atvaizdavimo metodo ribų, idealiu atveju naudojant useCallback ar useMemo juos memoizuoti. Tai užtikrina, kad tas pats funkcijos ar objekto egzempliorius bus perduotas vaiko komponentui per kelis atvaizdavimus, taip išvengiant nereikalingų perrenderinimų.

            import React, { useCallback } from 'react';

function MyComponent(props) {
  // Avoid this: inline function creation
  // <button onClick={() => props.onClick(props.data)}>Click Me</button>

  // Use useCallback to memoize the function
  const handleClick = useCallback(() => {
    props.onClick(props.data);
  }, [props.data, props.onClick]);

  return <button onClick={handleClick}>Click Me</button>;
}

export default MyComponent;

            

              
                Copy
              
            
          

Realaus Pasaulio Pavyzdžiai

Norėdami parodyti, kaip šios optimizavimo technikos gali būti taikomos praktiškai, apsvarstykime keletą realaus pasaulio pavyzdžių:

• El. prekybos Produktų Sąrašas: Produktų sąrašas su šimtais prekių gali būti optimizuotas naudojant virtualizaciją, kad būtų atvaizduojami tik matomi produktai ekrane. Memoizacija gali būti naudojama siekiant išvengti nereikalingų atskirų produktų elementų perrenderinimų.
• Realaus Laiko Pokalbių Programa: Pokalbių programa, rodanti pranešimų srautą, gali būti optimizuota memoizuojant pranešimų komponentus ir naudojant nekintamas duomenų struktūras, siekiant efektyviai aptikti pranešimų duomenų pokyčius.
• Duomenų Vizualizacijos Prietaisų Skydelis: Prietaisų skydelis, rodantis sudėtingas diagramas ir grafikus, gali būti optimizuotas naudojant kodo skaidymą, kad būtų įkeliami tik reikalingi diagramų komponentai kiekvienam rodiniui. UseMemo gali būti taikomas brangiems skaičiavimams, reikalingiems diagramoms atvaizduoti.

Geriausios React Našumo Profiliavimo Praktikos

Štai keletas geriausių praktikų, kurių reikėtų laikytis profiliuojant ir optimizuojant React programas:

• Profiluokite production režimu: Development režimas apima papildomus patikrinimus ir įspėjimus, kurie gali paveikti našumą. Visada profiliuokite production režimu, kad gautumėte tikslų savo programos našumo vaizdą.
• Sutelkite dėmesį į didžiausią poveikį turinčias sritis: Nustatykite savo programos sritis, kurios sukelia didžiausias našumo kliūtis, ir pirmiausia teikite pirmenybę tų sričių optimizavimui.
• Matuokite, matuokite, matuokite: Visada matuokite savo optimizacijų poveikį, kad įsitikintumėte, jog jos iš tikrųjų gerina našumą.
• Neperoptimizuokite: Optimizuokite tik tada, kai tai būtina. Ankstyvas optimizavimas gali lemti sudėtingą ir nereikalingą kodą.
• Būkite atnaujinę: Laikykite savo React versiją ir priklausomybes atnaujintas, kad pasinaudotumėte naujausiais našumo patobulinimais.

Išvada

React našumo profiliavimas yra esminis įgūdis kiekvienam React kūrėjui. Suprasdami, kaip komponentai atvaizduojami, ir naudodami tinkamus profiliavimo įrankius bei optimizavimo technikas, galite žymiai pagerinti savo React programų našumą ir vartotojo patirtį. Nepamirškite reguliariai profiliuoti savo programą, sutelkti dėmesį į didžiausią poveikį turinčias sritis ir matuoti savo optimizacijų rezultatus. Laikydamiesi šių gairių, galite užtikrinti, kad jūsų React programos bus greitos, reaguojančios ir malonios naudoti, nepriklausomai nuo jų sudėtingumo ar pasaulinės vartotojų bazės.