Virtualus slinkimas: didelių sąrašų prieinamumo optimizavimas globalioms programoms

Šiuolaikinėje, duomenų gausioje aplinkoje, interneto programose dažnai reikia rodyti didžiulius informacijos sąrašus. Pagalvokite apie pasaulinę el. prekybos platformą, rodančią tūkstančius produktų, finansinę programą, rodančią metų senumo operacijų istoriją, arba socialinio tinklo srautą su begaliniu įrašų kiekiu. Visų šių sąrašų atvaizdavimas vienu metu gali smarkiai paveikti našumą, sukelti lėtą įkrovimo laiką ir prastą vartotojo patirtį, ypač vartotojams su senesniais įrenginiais ar ribotu interneto pralaidumu. Be to, viso sąrašo atvaizdavimas sukuria didelių prieinamumo iššūkių. Būtent čia į pagalbą ateina virtualus slinkimas, dar žinomas kaip „windowing“. Tai kritiškai svarbus metodas, skirtas optimizuoti didelių duomenų rinkinių atvaizdavimą, gerinant tiek našumą, tiek prieinamumą globaliai vartotojų bazei.

Kas yra virtualus slinkimas?

Virtualus slinkimas yra atvaizdavimo metodas, kuris vartotojui rodo tik matomą ilgo sąrašo ar lentelės dalį. Užuot atvaizdavus visus elementus vienu metu, jis atvaizduoja tik tuos elementus, kurie šiuo metu yra vartotojo matymo lauke (viewport), plius nedidelį buferį elementų virš ir po matymo lauko. Vartotojui slenkant, virtualizuotas sąrašas dinamiškai atnaujina rodomus elementus, kad atspindėtų naują matymo lauko padėtį. Tai sukuria sklandaus slinkimo patirties iliuziją, tuo pačiu žymiai sumažinant DOM elementų, kuriuos naršyklė turi valdyti, skaičių.

Įsivaizduokite katalogą, kuriame pateikiama šimtai tūkstančių knygų iš leidėjų visame pasaulyje. Be virtualaus slinkimo naršyklė bandytų atvaizduoti visą katalogą vienu metu, sukeldama didelių našumo problemų. Naudojant virtualų slinkimą, atvaizduojamos tik tos knygos, kurios šiuo metu matomos vartotojo ekrane, dramatiškai sumažinant pradinį įkrovimo laiką ir gerinant reakcijos greitį.

Virtualaus slinkimo privalumai

• Pagerintas našumas: Atvaizduojant tik matomus elementus, virtualus slinkimas žymiai sumažina DOM manipuliacijų kiekį, todėl įkrovimo laikas tampa greitesnis, o slinkimas – sklandesnis. Tai ypač svarbu regionuose su lėtesniu interneto ryšiu.
• Sumažintas atminties naudojimas: Mažiau DOM elementų reiškia mažesnį atminties naudojimą, o tai ypač svarbu vartotojams su senesniais įrenginiais ar žemesnės klasės technine įranga, kuri gali būti labiau paplitusi tam tikruose pasaulio regionuose.
• Patobulinta vartotojo patirtis: Greitesnis įkrovimo laikas ir sklandesnis slinkimas suteikia jautresnę ir malonesnę patirtį vartotojui, nepriklausomai nuo jo buvimo vietos ar įrenginio.
• Geresnis prieinamumas: Teisingai įgyvendintas virtualus slinkimas gali žymiai pagerinti prieinamumą vartotojams, kurie naudojasi pagalbinėmis technologijomis, tokiomis kaip ekrano skaitytuvai. Atvaizduojant tik nedidelę sąrašo dalį vienu metu, ekrano skaitytuvai gali efektyviau apdoroti turinį ir suteikti geresnę naršymo patirtį.
• Mastelio keitimas: Virtualus slinkimas leidžia programoms tvarkyti itin didelius duomenų rinkinius be našumo sumažėjimo, todėl tinka programoms, kurios turi plėstis iki milijonų vartotojų ir milijardų duomenų taškų.

Prieinamumo aspektai

Nors virtualus slinkimas suteikia didelių našumo pranašumų, labai svarbu jį įgyvendinti atsižvelgiant į prieinamumą. Prastai įgyvendintas virtualus slinkimas gali sukurti didelių kliūčių vartotojams, naudojantiems pagalbines technologijas.

Svarbiausi prieinamumo aspektai:

• Naršymas klaviatūra: Užtikrinkite, kad vartotojai galėtų naršyti sąrašą naudodami klaviatūrą. Fokusavimo valdymas yra labai svarbus – vartotojui slenkant, fokusas turi likti matomų elementų ribose.
• Suderinamumas su ekrano skaitytuvais: Pateikite tinkamus ARIA (Accessible Rich Internet Applications) atributus, kad perduotumėte virtualizuoto sąrašo struktūrą ir būseną ekrano skaitytuvams. Naudokite aria-live, kad praneštumėte apie matomo turinio pokyčius.
• Fokusavimo valdymas: Įgyvendinkite patikimą fokusavimo valdymą, kad užtikrintumėte, jog fokusas visada būtų šiuo metu atvaizduojamų elementų ribose. Vartotojui slenkant, fokusas turėtų atitinkamai judėti.
• Nuoseklus atvaizdavimas: Užtikrinkite, kad sąrašo vizualinė išvaizda išliktų nuosekli vartotojui slenkant. Venkite staigių šuolių ar trikdžių, kurie gali sutrikdyti vartotojo patirtį.
• Semantinė struktūra: Naudokite semantinius HTML elementus (pvz., <ul>, <li>, <table>, <tr>, <td>), kad suteiktumėte sąrašui aiškią ir prasmingą struktūrą. Tai padeda ekrano skaitytuvams teisingai interpretuoti turinį.
• ARIA atributai: Naudokite ARIA atributus, kad pagerintumėte virtualizuoto sąrašo prieinamumą. Apsvarstykite šiuos atributus:
  • aria-label: Suteikia aprašomąją etiketę sąrašui.
  • aria-describedby: Susieja sąrašą su aprašomuoju elementu.
  • aria-live="polite": Praneša apie sąrašo turinio pokyčius neįkyriu būdu.
  • aria-atomic="true": Užtikrina, kad pasikeitus sąrašo turiniui būtų praneštas visas turinys.
  • aria-relevant="additions text": Nurodo, kokio tipo pokyčiai turėtų būti pranešami (pvz., naujų elementų pridėjimas, teksto turinio pokyčiai).
• Testavimas su pagalbinėmis technologijomis: Kruopščiai išbandykite virtualizuotą sąrašą su skirtingais ekrano skaitytuvais (pvz., NVDA, JAWS, VoiceOver) ir kitomis pagalbinėmis technologijomis, kad užtikrintumėte visišką prieinamumą.
• Internacionalizacija (i18n) ir lokalizacija (l10n): Dirbant su tarptautine auditorija, užtikrinkite, kad virtualaus slinkimo įgyvendinimas atsižvelgtų į skirtingas teksto kryptis (pvz., iš kairės į dešinę ir iš dešinės į kairę) bei datos/skaičių formatus. Pavyzdžiui, finansinė programa, rodanti operacijų istoriją, turi teisingai rodyti valiutos simbolius ir datos formatus pagal vartotojo lokalę.

Pavyzdys: naršymo klaviatūra gerinimas

Apsvarstykite virtualizuotą produktų sąrašą el. prekybos svetainėje. Vartotojas, naršantis klaviatūra, turėtų galėti lengvai perkelti fokusą tarp matomame lauke esančių produktų. Kai vartotojas slenka sąrašą naudodamas klaviatūrą (pvz., rodyklių klavišais), fokusas turėtų automatiškai persikelti į kitą matomu tapusį produktą. Tai galima pasiekti naudojant „JavaScript“ fokusui valdyti ir matymo laukui atitinkamai atnaujinti.

Įgyvendinimo metodai

Virtualiam slinkimui įgyvendinti galima naudoti kelis metodus. Metodo pasirinkimas priklauso nuo konkrečių programos reikalavimų ir naudojamos sistemos.

1. DOM manipuliavimas

Šis metodas apima tiesioginį DOM manipuliavimą, pridedant ir šalinant elementus vartotojui slenkant. Tai suteikia didelį atvaizdavimo proceso valdymą, tačiau gali būti sudėtingiau įgyvendinti ir prižiūrėti.

Pavyzdys (konceptualus):

function updateViewport(scrollTop) {
  const startIndex = Math.floor(scrollTop / itemHeight);
  const endIndex = startIndex + visibleItemCount;

  // Pašalinti elementus, kurie nebėra matomi
  // Pridėti elementus, kurie tapo matomi

  // Atnaujinti matomų elementų turinį
}

2. CSS transformacijos

Šis metodas naudoja CSS transformacijas (pvz., translateY), kad pozicionuotų matomus elementus konteinerio elemento viduje. Tai gali būti efektyviau nei DOM manipuliavimas, tačiau reikalauja kruopštaus transformacijos verčių valdymo.

Pavyzdys (konceptualus):

function updateViewport(scrollTop) {
  const translateY = -scrollTop;
  container.style.transform = `translateY(${translateY}px)`;
}

3. Specifiniai karkasų sprendimai

Daugelis populiarių „front-end“ karkasų siūlo integruotus komponentus ar bibliotekas, kurios supaprastina virtualaus slinkimo įgyvendinimą. Šie sprendimai dažnai siūlo optimizuotą atvaizdavimą ir prieinamumo funkcijas iš karto.

• React: react-window, react-virtualized
• Angular: @angular/cdk/scrolling
• Vue.js: vue-virtual-scroller

Šios bibliotekos suteikia komponentus, kurie sprendžia virtualaus slinkimo sudėtingumą, leisdami kūrėjams sutelkti dėmesį į programos logiką. Paprastai jos siūlo tokias funkcijas kaip:

• Dinaminis elemento aukščio apskaičiavimas
• Naršymo klaviatūra palaikymas
• Prieinamumo patobulinimai
• Pritaikomos atvaizdavimo parinktys

Kodo pavyzdžiai („React“)

Pailiustruokime, kaip įgyvendinti virtualų slinkimą naudojant react-window biblioteką „React“ aplinkoje.

1 pavyzdys: paprastas virtualizuotas sąrašas

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

const Row = ({ index, style }) => (
  

    Row {index}
  
);

const MyList = () => (
  
    {Row}
  
);

export default MyList;

Šis pavyzdys sukuria paprastą virtualizuotą sąrašą su 1000 elementų. FixedSizeList komponentas atvaizduoja tik matomus elementus, suteikdamas sklandžią slinkimo patirtį.

2 pavyzdys: pasirinktinis elemento atvaizdavimas

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

const Row = ({ index, style, data }) => {
  const item = data[index];
  return (
    

      {item.name} - {item.description}
    
  );
};

const MyList = ({ items }) => (
  
    {Row}
  
);

export default MyList;

Šis pavyzdys parodo, kaip atvaizduoti pasirinktinius elementus su duomenimis. itemData savybė naudojama duomenims perduoti į Row komponentą.

Internacionalizacijos ir lokalizacijos aspektai

Įgyvendinant virtualų slinkimą globalioms programoms, būtina atsižvelgti į internacionalizaciją (i18n) ir lokalizaciją (l10n), siekiant užtikrinti, kad programa tinkamai veiktų skirtingomis kalbomis ir regionuose.

• Teksto kryptis: Kai kurios kalbos rašomos iš dešinės į kairę (RTL). Užtikrinkite, kad virtualaus slinkimo įgyvendinimas teisingai tvarkytų RTL teksto kryptį. Šiuo atžvilgiu gali būti naudingos CSS loginės savybės (pvz., margin-inline-start, margin-inline-end).
• Datos ir skaičių formatai: Rodykite datas ir skaičius vartotojo lokalei tinkamu formatu. Naudokite internacionalizacijos bibliotekas (pvz., Intl API „JavaScript“), kad formatuotumėte datas, skaičius ir valiutas. Pavyzdžiui, kai kuriose Europos šalyse datos formatuojamos kaip DD/MM/YYYY, o Jungtinėse Valstijose – kaip MM/DD/YYYY.
• Valiutos simboliai: Teisingai rodykite valiutos simbolius pagal vartotojo lokalę. Kaina 100,00 JAV dolerių turėtų būti rodoma skirtingai, priklausomai nuo vartotojo buvimo vietos ir pageidaujamos valiutos.
• Šriftų palaikymas: Užtikrinkite, kad virtualizuotame sąraše naudojami šriftai palaikytų skirtingų kalbų rašmenis. Naudokite interneto šriftus, kad užtikrintumėte, jog teisingi šriftai būtų prieinami visiems vartotojams.
• Vertimas: Išverskite visą tekstinį turinį virtualizuotame sąraše į vartotojo kalbą. Naudokite vertimo bibliotekas ar paslaugas vertimams valdyti.
• Vertikalūs rašymo režimai: Kai kurios Rytų Azijos kalbos (pvz., japonų, kinų) gali būti rašomos vertikaliai. Apsvarstykite vertikalių rašymo režimų palaikymą, jei jūsų programa turi rodyti turinį šiomis kalbomis.

Testavimas ir optimizavimas

Įgyvendinus virtualų slinkimą, būtina išbandyti ir optimizuoti įgyvendinimą, siekiant užtikrinti, kad jis suteiktų geriausią įmanomą našumą ir prieinamumą.

• Našumo testavimas: Naudokite naršyklės kūrėjų įrankius, kad profiliuotumėte virtualizuoto sąrašo našumą. Nustatykite bet kokias našumo kliūtis ir atitinkamai optimizuokite kodą. Atkreipkite dėmesį į atvaizdavimo laiką, atminties ir procesoriaus naudojimą.
• Prieinamumo testavimas: Išbandykite virtualizuotą sąrašą su skirtingais ekrano skaitytuvais ir kitomis pagalbinėmis technologijomis, kad užtikrintumėte visišką prieinamumą. Naudokite prieinamumo testavimo įrankius, kad nustatytumėte bet kokias prieinamumo problemas.
• Kelių naršyklių testavimas: Išbandykite virtualizuotą sąrašą skirtingose naršyklėse ir operacinėse sistemose, kad užtikrintumėte, jog jis tinkamai veikia visose aplinkose.
• Įrenginių testavimas: Išbandykite virtualizuotą sąrašą skirtinguose įrenginiuose (pvz., stacionariuose kompiuteriuose, nešiojamuosiuose kompiuteriuose, planšetėse, išmaniuosiuose telefonuose), kad užtikrintumėte gerą vartotojo patirtį visuose įrenginiuose. Atkreipkite dėmesį į našumą žemesnės klasės įrenginiuose.
• Atidėtas įkėlimas (Lazy Loading): Apsvarstykite galimybę naudoti atidėtą įkėlimą, kad paveikslėliai ir kiti ištekliai virtualizuotame sąraše būtų įkeliami tik tada, kai jie tampa matomi. Tai gali dar labiau pagerinti našumą.
• Kodo padalijimas (Code Splitting): Naudokite kodo padalijimą, kad padalintumėte programos kodą į mažesnes dalis, kurias galima įkelti pagal poreikį. Tai gali sumažinti pradinį programos įkrovimo laiką.
• Kaupimas (Caching): Kaupkite duomenis, kurie dažnai pasiekiami virtualizuotame sąraše, kad sumažintumėte tinklo užklausų skaičių.

Išvada

Virtualus slinkimas yra galingas metodas, skirtas optimizuoti didelių sąrašų atvaizdavimą interneto programose. Atvaizduojant tik matomus elementus, jis gali žymiai pagerinti našumą, sumažinti atminties naudojimą ir patobulinti vartotojo patirtį. Teisingai įgyvendintas virtualus slinkimas taip pat gali pagerinti prieinamumą vartotojams, naudojantiems pagalbines technologijas.

Atsižvelgdami į šiame straipsnyje aptartus pagrindinius prieinamumo aspektus ir įgyvendinimo metodus, kūrėjai gali sukurti virtualizuotus sąrašus, kurie būtų ir našūs, ir prieinami, suteikdami sklandžią ir įtraukią patirtį visiems vartotojams, nepriklausomai nuo jų buvimo vietos, įrenginio ar gebėjimų. Šių metodų taikymas yra labai svarbus kuriant modernias, visame pasaulyje prieinamas interneto programas, atitinkančias įvairius pasaulinės auditorijos poreikius.