React selektyvi hidratacija: išsami prioritetu pagrįsto komponentų įkėlimo analizė

Nenumaldomai siekdami aukštesnio žiniatinklio našumo, frontend programuotojai nuolat laviruoja tarp sudėtingų kompromisų. Mes norime turtingų, interaktyvių programų, bet taip pat mums reikia, kad jos įsikeltų akimirksniu ir reaguotų nedelsiant, nepriklausomai nuo vartotojo įrenginio ar tinklo greičio. Daug metų renderinimas serveryje (SSR) buvo šių pastangų pagrindas, užtikrinantis greitą pradinį puslapio įkėlimą ir didelius SEO privalumus. Tačiau tradicinis SSR turėjo didelę kliūtį: baimę keliančią „viskas arba nieko“ hidratacijos problemą.

Prieš tai, kai SSR sugeneruotas puslapis galėjo tapti tikrai interaktyvus, visas programos JavaScript paketas turėjo būti atsiųstas, išanalizuotas ir įvykdytas. Tai dažnai sukeldavo varginančią vartotojo patirtį, kai puslapis atrodė užbaigtas ir paruoštas, bet nereagavo į paspaudimus ar įvestį – reiškinys, kuris neigiamai veikia pagrindinius rodiklius, tokius kaip laikas iki interaktyvumo (TTI) ir naujesnį sąveikos iki kito piešimo (INP).

Ateina React 18. Su savo novatorišku konkurentinio renderinimo varikliu, React pristatė sprendimą, kuris yra tiek elegantiškas, tiek galingas: selektyvią hidrataciją. Tai nėra tik laipsniškas patobulinimas; tai fundamentalus paradigmos pokytis, kaip React programos atgyja naršyklėje. Ji pereina nuo monolitinio hidratacijos modelio prie detalios, prioritetu pagrįstos sistemos, kuri pirmenybę teikia vartotojo sąveikai.

Šis išsamus vadovas išnagrinės React selektyvios hidratacijos mechaniką, naudą ir praktinį diegimą. Išskaidysime, kaip ji veikia, kodėl tai yra revoliucija globalioms programoms ir kaip galite ją panaudoti, kad sukurtumėte greitesnes, atsparesnes vartotojo patirtis.

Praeities supratimas: tradicinės SSR hidratacijos iššūkis

Kad pilnai įvertintume selektyvios hidratacijos inovaciją, pirmiausia turime suprasti apribojimus, kuriuos ji buvo sukurta įveikti. Grįžkime į pasaulį prieš React 18 renderinimą serveryje.

Kas yra renderinimas serveryje (SSR)?

Įprastoje kliento pusėje renderinamoje (CSR) React programoje, naršyklė gauna minimalų HTML failą ir didelį JavaScript paketą. Tada naršyklė įvykdo JavaScript, kad atvaizduotų puslapio turinį. Šis procesas gali būti lėtas, paliekant vartotojus žiūrėti į tuščią ekraną ir apsunkinant paieškos sistemų robotams turinio indeksavimą.

SSR apverčia šį modelį. Serveris paleidžia React programą, sugeneruoja visą HTML užklaustam puslapiui ir siunčia jį į naršyklę. Nauda yra akivaizdi:

• Greitesnis pirmo turinio atvaizdavimas (FCP): Naršyklė gali atvaizduoti HTML, kai tik jį gauna, todėl vartotojas mato prasmingą turinį beveik akimirksniu.
• Pagerintas SEO: Paieškos sistemų robotai gali lengvai išanalizuoti serveryje renderintą HTML, kas lemia geresnį indeksavimą ir reitingavimą.

„Viskas arba nieko“ hidratacijos kliūtis

Nors pradinis HTML iš SSR suteikia greitą neinteraktyvią peržiūrą, puslapis dar nėra tikrai naudojamas. Įvykių tvarkytuvai (pvz., `onClick`) ir būsenos valdymas, apibrėžti jūsų React komponentuose, trūksta. Šios JavaScript logikos prijungimo prie serveryje sugeneruoto HTML procesas vadinamas hidratacija.

Čia ir slypi klasikinė problema: tradicinė hidratacija buvo monolitinė, sinchroninė ir blokuojanti operacija. Ji vyko pagal griežtą, neatlaidžią seką:

1. Turi būti atsiųstas visas viso puslapio JavaScript paketas.
2. React turi išanalizuoti ir įvykdyti visą paketą.
3. Tada React eina per visą komponentų medį nuo šaknies, prijungdamas įvykių klausytojus ir nustatydamas kiekvieno komponento būseną.
4. Tik po to, kai visas šis procesas yra baigtas, puslapis tampa interaktyvus.

Įsivaizduokite, kad gaunate visiškai surinktą, gražų naują automobilį, bet jums pasako, kad negalite atidaryti nė vienų durų, užvesti variklio ar net paspausti garso signalo, kol nebus įjungtas vienas pagrindinis visos transporto priemonės elektronikos jungiklis. Net jei norite tiesiog paimti savo krepšį iš keleivio sėdynės, turite laukti visko. Tokia buvo tradicinės hidratacijos vartotojo patirtis. Puslapis galėjo atrodyti paruoštas, bet bet koks bandymas su juo sąveikauti baigdavosi niekuo, sukeldamas vartotojų sumaištį ir „įniršio paspaudimus“.

Ateina React 18: paradigmos pokytis su konkurentiniu renderinimu

Pagrindinė React 18 naujovė yra konkurentiškumas. Tai leidžia React vienu metu paruošti kelis būsenos atnaujinimus ir pristabdyti, tęsti ar atsisakyti renderinimo darbo neblokuojant pagrindinės gijos. Nors tai turi didelių pasekmių kliento pusės renderinimui, tai yra raktas, atrakinantis daug protingesnę serverio renderinimo architektūrą.

Konkurentiškumas įgalina dvi kritines funkcijas, kurios veikia kartu, kad selektyvi hidratacija taptų įmanoma:

1. Srautinis SSR: Serveris gali siųsti HTML dalimis, kai jis renderinamas, užuot laukęs, kol bus paruoštas visas puslapis.
2. Selektyvi hidratacija: React gali pradėti hidratuoti puslapį prieš atvykstant visam HTML srautui ir visam JavaScript, ir tai gali daryti neblokuojančiu, prioritetizuotu būdu.

Pagrindinė koncepcija: kas yra selektyvi hidratacija?

Selektyvi hidratacija išardo „viskas arba nieko“ modelį. Vietoj vienos, monolitinės užduoties, hidratacija tampa mažesnių, valdomų ir prioritetizuojamų užduočių serija. Ji leidžia React hidratuoti komponentus, kai jie tampa prieinami, ir, svarbiausia, teikti pirmenybę tiems komponentams, su kuriais vartotojas aktyviai bando sąveikauti.

Pagrindiniai ingredientai: srautinis SSR ir ``

Norint suprasti selektyvią hidrataciją, pirmiausia reikia suvokti jos du pamatinius stulpus: srautinį SSR ir `` komponentą.

Srautinis SSR

Naudojant srautinį SSR, serveriui nereikia laukti, kol bus baigti lėti duomenų gavimai (pavyzdžiui, API užklausa komentarų sekcijai), prieš siunčiant pradinį HTML. Vietoj to, jis gali nedelsiant išsiųsti HTML tų puslapio dalių, kurios yra paruoštos, pavyzdžiui, pagrindinio išdėstymo ir turinio. Lėtesnėms dalims jis siunčia vietos rezervavimo ženklą (fallback UI). Kai duomenys lėtai daliai yra paruošti, serveris srautu siunčia papildomą HTML ir įterptinį scenarijų, kad pakeistų vietos rezervavimo ženklą tikruoju turiniu. Tai reiškia, kad vartotojas mato puslapio struktūrą ir pagrindinį turinį daug greičiau.

`` riba

Komponentas `` yra mechanizmas, kurį naudojate, kad pasakytumėte React, kurios jūsų programos dalys gali būti įkeltos asinchroniškai, neblokuojant likusio puslapio. Jūs apgaubiate lėtą komponentą `` ir pateikiate `fallback` savybę, kurią React atvaizduos, kol komponentas kraunasi.

Serveryje `` yra signalas srautiniam perdavimui. Kai serveris susiduria su `` riba, jis žino, kad gali pirmiausia išsiųsti fallback HTML ir vėliau srautu perduoti tikrojo komponento HTML, kai jis bus paruoštas. Naršyklėje `` ribos apibrėžia „salas“, kurias galima hidratuoti nepriklausomai.

Štai koncepcinis pavyzdys:

function App() {
  return (
    <div>
      <Header />
      <main>
        <ArticleContent />
        <Suspense fallback={<CommentsSkeleton />}>
          <CommentsSection />  <!-- Šis komponentas gali gauti duomenis -->
        </Suspense>
      </main>
      <Suspense fallback={<ChatWidgetLoader />}>
        <ChatWidget /> <!-- Tai sunkus trečiosios šalies scenarijus -->
      </Suspense>
      <Footer />
    </div>
  );
}

Šiame pavyzdyje `Header`, `ArticleContent` ir `Footer` bus nedelsiant atvaizduoti ir perduoti srautu. Naršyklė gaus HTML `CommentsSkeleton` ir `ChatWidgetLoader`. Vėliau, kai `CommentsSection` ir `ChatWidget` bus paruošti serveryje, jų HTML bus srautu perduotas klientui. Šios `` ribos sukuria siūles, leidžiančias selektyviai hidratacijai veikti savo magiją.

Kaip tai veikia: prioritetu pagrįstas įkėlimas veiksme

Tikrasis selektyvios hidratacijos genialumas slypi tame, kaip ji naudoja vartotojo sąveiką, kad nustatytų operacijų tvarką. React nebesilaiko griežto, iš viršaus į apačią nukreipto hidratacijos scenarijaus; jis reaguoja dinamiškai į vartotoją.

Vartotojas yra prioritetas

Štai pagrindinis principas: React teikia pirmenybę hidratuoti tuos komponentus, su kuriais vartotojas sąveikauja.

Kol React hidratuoja puslapį, jis prijungia įvykių klausytojus šakniniame lygmenyje. Jei vartotojas spusteli mygtuką komponente, kuris dar nebuvo hidratuotas, React padaro kažką neįtikėtinai protingo:

1. Įvykio fiksavimas: React užfiksuoja paspaudimo įvykį šaknyje.
2. Prioritetizavimas: Jis nustato, kurį komponentą vartotojas paspaudė. Tada jis padidina to konkretaus komponento ir jo tėvinių komponentų hidratavimo prioritetą. Bet koks vykstantis žemo prioriteto hidratavimo darbas yra sustabdomas.
3. Hidratuoti ir pakartoti: React skubiai hidratuoja tikslinį komponentą. Kai hidratacija baigta ir `onClick` tvarkyklė prijungta, React pakartoja užfiksuotą paspaudimo įvykį.

Iš vartotojo perspektyvos, sąveika tiesiog veikia, tarsi komponentas būtų buvęs interaktyvus nuo pat pradžių. Jie visiškai nežino, kad užkulisiuose įvyko sudėtingas prioritetizavimo šokis, kad tai įvyktų akimirksniu.

Scenarijus žingsnis po žingsnio

Panagrinėkime mūsų el. prekybos puslapio pavyzdį, kad pamatytume tai veiksme. Puslapyje yra pagrindinis produktų tinklelis, šoninė juosta su sudėtingais filtrais ir sunkus trečiosios šalies pokalbių valdiklis apačioje.

1. Srautinis perdavimas iš serverio: Serveris siunčia pradinį HTML apvalkalą, įskaitant produktų tinklelį. Šoninė juosta ir pokalbių valdiklis yra apgaubti `` ir siunčiamos jų atsarginės vartotojo sąsajos (skeletai/įkėlikliai).
2. Pradinis atvaizdavimas: Naršyklė atvaizduoja produktų tinklelį. Vartotojas gali matyti produktus beveik iš karto. TTI vis dar yra aukštas, nes dar neprijungtas joks JavaScript.
3. Kodo įkėlimas: JavaScript paketai pradeda siųstis. Tarkime, kad šoninės juostos ir pokalbių valdiklio kodas yra atskiruose, kodu padalintuose paketuose.
4. Vartotojo sąveika: Prieš tai, kai kas nors baigia hidratuotis, vartotojas pamato patinkantį produktą ir spusteli mygtuką „Pridėti į krepšelį“ produktų tinklelyje.
5. Prioritetizavimo magija: React užfiksuoja paspaudimą. Jis mato, kad paspaudimas įvyko `ProductGrid` komponente. Jis nedelsiant nutraukia arba sustabdo kitų puslapio dalių hidratavimą (kurį galbūt ką tik buvo pradėjęs) ir išskirtinai sutelkia dėmesį į `ProductGrid` hidratavimą.
6. Greitas interaktyvumas: `ProductGrid` komponentas hidratuojasi labai greitai, nes jo kodas greičiausiai yra pagrindiniame pakete. `onClick` tvarkyklė yra prijungta, o užfiksuotas paspaudimo įvykis yra pakartojamas. Prekė pridedama į krepšelį. Vartotojas gauna neatidėliotiną atsaką.
7. Hidratacijos tęsimas: Dabar, kai aukšto prioriteto sąveika buvo sutvarkyta, React tęsia savo darbą. Jis pereina prie šoninės juostos hidratavimo. Galiausiai, kai atvyksta pokalbių valdiklio kodas, jis hidratuoja tą komponentą paskutinį.

Rezultatas? Svarbiausios puslapio dalies TTI buvo beveik akimirksniu, nulemtas paties vartotojo ketinimo. Bendras puslapio TTI nebėra vienas baisus skaičius, o progresyvus ir į vartotoją orientuotas procesas.

Akivaizdi nauda pasaulinei auditorijai

Selektyvios hidratacijos poveikis yra didžiulis, ypač programoms, aptarnaujančioms įvairią, pasaulinę auditoriją su skirtingomis tinklo sąlygomis ir įrenginių galimybėmis.

Dramatiškai pagerintas suvokiamas našumas

Svarbiausia nauda yra didžiulis vartotojo suvokiamo našumo pagerėjimas. Padarius prieinamas pirmiausia tas puslapio dalis, su kuriomis vartotojas sąveikauja, programa *jaučiasi* greitesnė. Tai yra labai svarbu vartotojų išlaikymui. Vartotojui, naudojančiam lėtą 3G tinklą besivystančioje šalyje, skirtumas tarp 15 sekundžių laukimo, kol visas puslapis taps interaktyvus, ir galimybės sąveikauti su pagrindiniu turiniu per 3 sekundes yra milžiniškas.

Geresni pagrindiniai žiniatinklio rodikliai (Core Web Vitals)

Selektyvi hidratacija tiesiogiai veikia Google pagrindinius žiniatinklio rodiklius:

• Sąveika iki kito piešimo (INP): Šis naujas rodiklis matuoja reakcijos laiką. Teikdama pirmenybę hidratacijai pagal vartotojo įvestį, selektyvi hidratacija užtikrina, kad sąveikos būtų apdorojamos greitai, o tai lemia daug mažesnį INP.
• Laikas iki interaktyvumo (TTI): Nors *viso* puslapio TTI vis dar gali užtrukti, kritinių vartotojo kelių TTI yra drastiškai sumažintas.
• Pirmo įvesties delsos laikas (FID): Panašiai kaip INP, FID matuoja delsą prieš apdorojant pirmąją sąveiką. Selektyvi hidratacija sumažina šią delsą.

Turinio atskyrimas nuo sunkių komponentų

Šiuolaikinės žiniatinklio programos dažnai yra perkrautos sunkiais trečiųjų šalių scenarijais analitikai, A/B testavimui, klientų aptarnavimo pokalbiams ar reklamai. Istoriškai šie scenarijai galėjo blokuoti visos programos interaktyvumą. Su selektyvia hidratacija ir ``, šie nekritiniai komponentai gali būti visiškai izoliuoti. Pagrindinis programos turinys gali įsikelti ir tapti interaktyvus, kol šie sunkūs scenarijai kraunasi ir hidratuojasi fone, nepaveikdami pagrindinės vartotojo patirties.

Atsparesnės programos

Kadangi hidratacija gali vykti dalimis, klaida viename neesminiame komponente (pavyzdžiui, socialinės žiniasklaidos valdiklyje) nebūtinai sugadins viso puslapio. React potencialiai gali izoliuoti klaidą toje `` riboje, kol likusi programos dalis išlieka interaktyvi.

Praktinis diegimas ir geriausios praktikos

Selektyvios hidratacijos pritaikymas labiau susijęs su teisingu programos struktūrizavimu, nei su sudėtingo naujo kodo rašymu. Šiuolaikinės karkasai, tokie kaip Next.js (su savo App Router) ir Remix, atlieka didžiąją dalį serverio nustatymų už jus, tačiau pagrindinių principų supratimas yra esminis.

`hydrateRoot` API pritaikymas

Kliento pusėje, įėjimo taškas šiam naujam elgesiui yra `hydrateRoot` API. Pereisite nuo senojo `ReactDOM.hydrate` prie `ReactDOM.hydrateRoot`.

// Anksčiau (Pasenęs)
import { hydrate } from 'react-dom';
const container = document.getElementById('root');
hydrate(<App />, container);

// Dabar (React 18+)
import { hydrateRoot } from 'react-dom/client';
const container = document.getElementById('root');
const root = hydrateRoot(container, <App />);

Šis paprastas pakeitimas įjungia jūsų programoje naujas konkurentinio renderinimo funkcijas, įskaitant selektyvią hidrataciją.

Strateginis `` naudojimas

Selektyvios hidratacijos galia atsiskleidžia per tai, kaip išdėstote savo `` ribas. Neapgaubkite kiekvieno mažyčio komponento; galvokite apie logiškus vartotojo sąsajos vienetus arba „salas“, kurios gali įsikelti savarankiškai, netrikdydamos vartotojo srauto.

Geri kandidatai `` riboms yra:

• Šoninės juostos ir papildomi blokai: Dažnai juose yra antrinė informacija arba navigacija, kuri nėra kritinė pradinei sąveikai.
• Komentarų sekcijos: Paprastai lėtai įsikeliantys ir esantys puslapio apačioje.
• Interaktyvūs valdikliai: Nuotraukų galerijos, sudėtingos duomenų vizualizacijos ar įterpti žemėlapiai.
• Trečiųjų šalių scenarijai: Pokalbių robotai, analitika ir reklamos komponentai yra puikūs kandidatai.
• Turinys, esantis žemiau matomos srities: Viskas, ko vartotojas nematys iš karto po puslapio įkėlimo.

Derinimas su `React.lazy` kodo padalijimui

Selektyvi hidratacija yra dar galingesnė, kai derinama su kodo padalijimu per `React.lazy`. Tai užtikrina, kad žemo prioriteto komponentų JavaScript net nebus atsiųstas, kol jo neprireiks, dar labiau sumažinant pradinį paketo dydį.

import React, { Suspense, lazy } from 'react';

const CommentsSection = lazy(() => import('./CommentsSection'));
const ChatWidget = lazy(() => import('./ChatWidget'));

function App() {
  return (
    <div>
      <ArticleContent />
      <Suspense fallback={<CommentsSkeleton />}>
        <CommentsSection />
      </Suspense>
      <Suspense fallback={null}> <!-- Paslėptam valdikliui nereikia vizualaus įkėlimo indikatoriaus -->
        <ChatWidget />
      </Suspense>
    </div>
  );
}

Šioje sąrankoje `CommentsSection` ir `ChatWidget` JavaScript kodas bus atskiruose failuose. Naršyklė juos parsisiųs tik tada, kai React nuspręs juos atvaizduoti, ir jie bus hidratuoti savarankiškai, neblokuojant pagrindinio `ArticleContent`.

Serverio pusės nustatymas su `renderToPipeableStream`

Tiems, kas kuria nuosavą SSR sprendimą, serverio pusėje naudojama API yra `renderToPipeableStream`. Ši API yra specialiai sukurta srautiniam perdavimui ir sklandžiai integruojasi su ``. Ji suteikia jums smulkiagrūdę kontrolę, kada siųsti HTML ir kaip tvarkyti klaidas. Tačiau daugumai programuotojų rekomenduojamas kelias yra meta-karkasas, pavyzdžiui, Next.js, nes jis abstrahuoja šį sudėtingumą.

Ateitis: React serverio komponentai

Selektyvi hidratacija yra monumentalus žingsnis į priekį, bet tai yra dalis dar didesnės istorijos. Kita evoliucija yra React serverio komponentai (RSC). RSC yra komponentai, kurie veikia išskirtinai serveryje ir niekada nesiunčia savo JavaScript į klientą. Tai reiškia, kad jų visai nereikia hidratuoti, dar labiau sumažinant kliento pusės JavaScript paketą.

Selektyvi hidratacija ir RSC puikiai veikia kartu. Tos jūsų programos dalys, kurios skirtos tik duomenų rodymui, gali būti RSC (nulis kliento pusės JS), o interaktyvios dalys gali būti kliento komponentai, kurie naudojasi selektyvios hidratacijos privalumais. Šis derinys atspindi ateitį kuriant itin našias, interaktyvias programas su React.

Išvada: hidratuokime protingiau, o ne sunkiau

React selektyvi hidratacija yra daugiau nei tik našumo optimizavimas; tai fundamentalus posūkis link labiau į vartotoją orientuotos architektūros. Išsivaduodamas iš praeities „viskas arba nieko“ apribojimų, React 18 suteikia programuotojams galimybę kurti programas, kurios ne tik greitai įsikrauna, bet ir greitai reaguoja į sąveiką, net ir esant sudėtingoms tinklo sąlygoms.

Pagrindinės išvados yra aiškios:

• Išsprendžia kliūtį: Selektyvi hidratacija tiesiogiai sprendžia tradicinio SSR TTI problemą.
• Vartotojo sąveika yra svarbiausia: Ji protingai prioritetizuoja hidrataciją pagal tai, ką daro vartotojas, todėl programos atrodo akimirksniu reaguojančios.
• Įgalinta konkurentiškumo: Tai tapo įmanoma dėl React 18 konkurentinio variklio, veikiančio kartu su srautiniu SSR ir ``.
• Pasaulinis pranašumas: Ji suteikia žymiai geresnę ir teisingesnę patirtį vartotojams visame pasaulyje, bet kokiame įrenginyje.

Kaip programuotojai, kuriantys pasaulinei auditorijai, mūsų tikslas yra sukurti patirtis, kurios būtų prieinamos, atsparios ir malonios visiems. Pasinaudodami selektyvios hidratacijos galia, galime nustoti versti savo vartotojus laukti ir pradėti vykdyti šį pažadą, po vieną prioritetizuotą komponentą.