React Pakošana: Stāvokļa Atjauninājumu Optimizēšana Veiktspējai

Nepārtraukti mainīgajā tīmekļa izstrādes ainavā lietojumprogrammu veiktspējas optimizēšana ir vissvarīgākā. React, vadošā JavaScript bibliotēka lietotāja saskarņu veidošanai, piedāvā vairākus mehānismus efektivitātes uzlabošanai. Viens no šādiem mehānismiem, kas bieži darbojas aizkulisēs, ir pakošana. Šis raksts sniedz visaptverošu ieskatu React pakošanā, tās priekšrocībās, ierobežojumos un uzlabotās tehnikās stāvokļa atjauninājumu optimizēšanai, lai nodrošinātu vienmērīgāku un atsaucīgāku lietotāja pieredzi.

Kas ir React pakošana?

React pakošana ir veiktspējas optimizācijas tehnika, kurā React grupē vairākus stāvokļa atjauninājumus vienā pārzīmēšanā (re-render). Tas nozīmē, ka tā vietā, lai pārzīmētu komponenti vairākas reizes katrai stāvokļa maiņai, React nogaida, līdz visi stāvokļa atjauninājumi ir pabeigti, un pēc tam veic vienu atjaunināšanu. Tas ievērojami samazina pārzīmēšanu skaitu, uzlabojot veiktspēju un padarot lietotāja saskarni atsaucīgāku.

Pirms React 18 pakošana notika tikai React notikumu apstrādātāju ietvaros. Stāvokļa atjauninājumi ārpus šiem apstrādātājiem, piemēram, setTimeout, solījumu (promises) vai natīvo notikumu apstrādātāju ietvaros, netika pakoti. Tas bieži noveda pie neparedzētām pārzīmēšanām un veiktspējas problēmām.

Līdz ar automātiskās pakošanas ieviešanu React 18, šis ierobežojums ir pārvarēts. Tagad React automātiski pako stāvokļa atjauninājumus daudz plašākos scenārijos, tostarp:

• React notikumu apstrādātājos (piem., onClick, onChange)
• Asinhronās JavaScript funkcijās (piem., setTimeout, Promise.then)
• Natīvajos notikumu apstrādātājos (piem., notikumu klausītāji, kas pievienoti tieši DOM elementiem)

React pakošanas priekšrocības

React pakošanas priekšrocības ir ievērojamas un tieši ietekmē lietotāja pieredzi:

• Uzlabota veiktspēja: Pārzīmēšanu skaita samazināšana minimizē laiku, kas pavadīts DOM atjaunināšanai, nodrošinot ātrāku renderēšanu un atsaucīgāku lietotāja saskarni.
• Samazināts resursu patēriņš: Mazāks pārzīmēšanu skaits nozīmē mazāku CPU un atmiņas patēriņu, kas nodrošina ilgāku akumulatora darbības laiku mobilajām ierīcēm un zemākas servera izmaksas lietojumprogrammām ar servera puses renderēšanu.
• Uzlabota lietotāja pieredze: Vienmērīgāka un atsaucīgāka lietotāja saskarne veicina labāku kopējo lietotāja pieredzi, padarot lietojumprogrammu noslīpētāku un profesionālāku.
• Vienkāršots kods: Automātiskā pakošana vienkāršo izstrādi, novēršot nepieciešamību pēc manuālām optimizācijas tehnikām, ļaujot izstrādātājiem koncentrēties uz funkcionalitātes veidošanu, nevis veiktspējas precizēšanu.

Kā darbojas React pakošana

React pakošanas mehānisms ir iebūvēts tā saskaņošanas (reconciliation) procesā. Kad tiek iedarbināts stāvokļa atjauninājums, React nekavējoties nepārzīmē komponenti. Tā vietā tas pievieno atjauninājumu rindai. Ja īsā laika periodā notiek vairāki atjauninājumi, React tos apvieno vienā atjauninājumā. Šis apvienotais atjauninājums tiek izmantots, lai pārzīmētu komponenti vienu reizi, atspoguļojot visas izmaiņas vienā piegājienā.

Apskatīsim vienkāršu piemēru:

import React, { useState } from 'react';

function ExampleComponent() {
  const [count1, setCount1] = useState(0);
  const [count2, setCount2] = useState(0);

  const handleClick = () => {
    setCount1(count1 + 1);
    setCount2(count2 + 1);
  };

  console.log('Component re-rendered');

  return (
    <div>
      <p>Count 1: {count1}</p>
      <p>Count 2: {count2}</p>
      <button onClick={handleClick}>Increment Both</button>
    </div>
  );
}

export default ExampleComponent;

Šajā piemērā, noklikšķinot uz pogas, gan setCount1, gan setCount2 tiek izsaukti vienā notikuma apstrādātājā. React sapakos šos divus stāvokļa atjauninājumus un pārzīmēs komponenti tikai vienu reizi. Jūs redzēsiet "Component re-rendered" ierakstu konsolē tikai vienu reizi par katru klikšķi, kas demonstrē pakošanas darbību.

Nepakotie atjauninājumi: kad pakošana nedarbojas

Lai gan React 18 ieviesa automātisko pakošanu vairumam scenāriju, ir situācijas, kad jūs varētu vēlēties apiet pakošanu un piespiest React nekavējoties atjaunināt komponenti. Tas parasti ir nepieciešams, ja jums ir jāizlasa atjauninātā DOM vērtība tūlīt pēc stāvokļa atjaunināšanas.

React šim nolūkam piedāvā flushSync API. flushSync piespiež React sinhroni izpildīt visus gaidošos atjauninājumus un nekavējoties atjaunināt DOM.

Šeit ir piemērs:

import React, { useState } from 'react';
import { flushSync } from 'react-dom';

function ExampleComponent() {
  const [text, setText] = useState('');

  const handleChange = (event) => {
    flushSync(() => {
      setText(event.target.value);
    });
    console.log('Input value after update:', event.target.value);
  };

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

export default ExampleComponent;

Šajā piemērā flushSync tiek izmantots, lai nodrošinātu, ka text stāvoklis tiek atjaunināts nekavējoties pēc ievades vērtības maiņas. Tas ļauj jums izlasīt atjaunināto vērtību handleChange funkcijā, negaidot nākamo renderēšanas ciklu. Tomēr izmantojiet flushSync taupīgi, jo tas var negatīvi ietekmēt veiktspēju.

Uzlabotas optimizācijas tehnikas

Lai gan React pakošana nodrošina ievērojamu veiktspējas pieaugumu, ir papildu optimizācijas tehnikas, kuras varat izmantot, lai vēl vairāk uzlabotu savas lietojumprogrammas veiktspēju.

1. Funkcionālo atjauninājumu izmantošana

Atjauninot stāvokli, pamatojoties uz tā iepriekšējo vērtību, labākā prakse ir izmantot funkcionālos atjauninājumus. Funkcionālie atjauninājumi nodrošina, ka jūs strādājat ar visaktuālāko stāvokļa vērtību, īpaši scenārijos, kas ietver asinhronas operācijas vai pakotos atjauninājumus.

Tā vietā, lai:

setCount(count + 1);

Izmantojiet:

setCount((prevCount) => prevCount + 1);

Funkcionālie atjauninājumi novērš problēmas, kas saistītas ar novecojušiem noslēgumiem (stale closures), un nodrošina precīzus stāvokļa atjauninājumus.

2. Nemainīgums (Immutability)

Stāvokļa uzskatīšana par nemainīgu ir izšķiroša efektīvai renderēšanai React. Kad stāvoklis ir nemainīgs, React var ātri noteikt, vai komponente ir jāpārzīmē, salīdzinot vecās un jaunās stāvokļa vērtību atsauces. Ja atsauces atšķiras, React zina, ka stāvoklis ir mainījies un ir nepieciešama pārzīmēšana. Ja atsauces ir vienādas, React var izlaist pārzīmēšanu, ietaupot vērtīgu apstrādes laiku.

Strādājot ar objektiem vai masīviem, izvairieties no tiešas esošā stāvokļa modificēšanas. Tā vietā izveidojiet jaunu objekta vai masīva kopiju ar vēlamajām izmaiņām.

Piemēram, tā vietā, lai:

const updatedItems = items;
updatedItems.push(newItem);
setItems(updatedItems);

Izmantojiet:

setItems([...items, newItem]);

Izkliedes operators (...) izveido jaunu masīvu ar esošajiem elementiem un jauno elementu, kas pievienots beigās.

3. Memoizācija

Memoizācija ir spēcīga optimizācijas tehnika, kas ietver dārgu funkciju izsaukumu rezultātu kešošanu un kešotā rezultāta atgriešanu, kad atkal tiek izmantoti tie paši ievades dati. React piedāvā vairākus memoizācijas rīkus, tostarp React.memo, useMemo un useCallback.

• React.memo: Šis ir augstākas kārtas komponents, kas memoizē funkcionālo komponenti. Tas neļauj komponentei pārzīmēties, ja tās rekvizīti (props) nav mainījušies.
• useMemo: Šis āķis (hook) memoizē funkcijas rezultātu. Tas pārrēķina vērtību tikai tad, kad mainās tā atkarības.
• useCallback: Šis āķis memoizē pašu funkciju. Tas atgriež memoizētu funkcijas versiju, kas mainās tikai tad, kad mainās tās atkarības. Tas ir īpaši noderīgi, nododot atzvanus (callbacks) bērnu komponentēm, novēršot nevajadzīgas pārzīmēšanas.

Šeit ir piemērs React.memo izmantošanai:

import React from 'react';

const MyComponent = React.memo(({ data }) => {
  console.log('MyComponent re-rendered');
  return <div>{data.name}</div>;
});

export default MyComponent;

Šajā piemērā MyComponent pārzīmēsies tikai tad, ja mainīsies data rekvizīts.

4. Koda sadalīšana

Koda sadalīšana ir prakse sadalīt lietojumprogrammu mazākos gabalos, kurus var ielādēt pēc pieprasījuma. Tas samazina sākotnējo ielādes laiku un uzlabo lietojumprogrammas kopējo veiktspēju. React piedāvā vairākus veidus, kā ieviest koda sadalīšanu, tostarp dinamiskos importus un React.lazy un Suspense komponentes.

Šeit ir piemērs React.lazy un Suspense izmantošanai:

import React, { Suspense } from 'react';

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

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

export default App;

Šajā piemērā MyComponent tiek ielādēta asinhroni, izmantojot React.lazy. Komponente Suspense parāda rezerves lietotāja saskarni (fallback UI), kamēr komponente tiek ielādēta.

5. Virtualizācija

Virtualizācija ir tehnika, kas ļauj efektīvi renderēt garus sarakstus vai tabulas. Tā vietā, lai renderētu visus elementus uzreiz, virtualizācija renderē tikai tos elementus, kas pašlaik ir redzami ekrānā. Lietotājam ritinot, jauni elementi tiek renderēti, un vecie elementi tiek noņemti no DOM.

Bibliotēkas kā react-virtualized un react-window nodrošina komponentes virtualizācijas ieviešanai React lietojumprogrammās.

6. Debouncing un Throttling

Debouncing un throttling ir tehnikas, kas ierobežo funkcijas izpildes biežumu. Debouncing aizkavē funkcijas izpildi, līdz ir pagājis noteikts neaktivitātes periods. Throttling izpilda funkciju ne biežāk kā vienu reizi noteiktā laika periodā.

Šīs tehnikas ir īpaši noderīgas, lai apstrādātu notikumus, kas tiek izsaukti ļoti bieži, piemēram, ritināšanas, izmēru maiņas un ievades notikumus. Izmantojot debouncing vai throttling šiem notikumiem, jūs varat novērst pārmērīgas pārzīmēšanas un uzlabot veiktspēju.

Piemēram, jūs varat izmantot lodash.debounce funkciju, lai piemērotu debouncing ievades notikumam:

import React, { useState, useCallback } from 'react';
import debounce from 'lodash.debounce';

function ExampleComponent() {
  const [text, setText] = useState('');

  const handleChange = useCallback(
    debounce((event) => {
      setText(event.target.value);
    }, 300),
    []
  );

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

export default ExampleComponent;

Šajā piemērā handleChange funkcijai ir piemērots debouncing ar 300 milisekunžu aizkavi. Tas nozīmē, ka setText funkcija tiks izsaukta tikai tad, kad lietotājs būs pārtraucis rakstīt uz 300 milisekundēm.

Reālās dzīves piemēri un gadījumu izpēte

Lai ilustrētu React pakošanas un optimizācijas tehniku praktisko ietekmi, apskatīsim dažus reālās dzīves piemērus:

• E-komercijas vietne: E-komercijas vietne ar sarežģītu produktu saraksta lapu var gūt ievērojamu labumu no pakošanas. Vairāku filtru (piem., cenu diapazons, zīmols, vērtējums) vienlaicīga atjaunināšana var izraisīt vairākus stāvokļa atjauninājumus. Pakošana nodrošina, ka šie atjauninājumi tiek apvienoti vienā pārzīmēšanā, uzlabojot produktu saraksta atsaucību.
• Reāllaika informācijas panelis: Reāllaika informācijas panelis, kas attēlo bieži atjaunināmus datus, var izmantot pakošanu, lai optimizētu veiktspēju. Pakojot atjauninājumus no datu plūsmas, panelis var izvairīties no nevajadzīgām pārzīmēšanām un uzturēt vienmērīgu un atsaucīgu lietotāja saskarni.
• Interaktīva forma: Sarežģīta forma ar vairākiem ievades laukiem un validācijas noteikumiem arī var gūt labumu no pakošanas. Vairāku formas lauku vienlaicīga atjaunināšana var izraisīt vairākus stāvokļa atjauninājumus. Pakošana nodrošina, ka šie atjauninājumi tiek apvienoti vienā pārzīmēšanā, uzlabojot formas atsaucību.

Pakošanas problēmu atkļūdošana

Lai gan pakošana parasti uzlabo veiktspēju, var būt scenāriji, kuros jums ir nepieciešams atkļūdot ar pakošanu saistītas problēmas. Šeit ir daži padomi pakošanas problēmu atkļūdošanai:

• Izmantojiet React DevTools: React DevTools ļauj pārbaudīt komponenšu koku un uzraudzīt pārzīmēšanas. Tas var palīdzēt identificēt komponentes, kas tiek pārzīmētas nevajadzīgi.
• Izmantojiet console.log paziņojumus: Pievienojot console.log paziņojumus savās komponentēs, varat izsekot, kad tās tiek pārzīmētas un kas izraisa pārzīmēšanas.
• Izmantojiet why-did-you-update bibliotēku: Šī bibliotēka palīdz noteikt, kāpēc komponente tiek pārzīmēta, salīdzinot iepriekšējos un pašreizējos rekvizītu un stāvokļa vērtības.
• Pārbaudiet nevajadzīgus stāvokļa atjauninājumus: Pārliecinieties, ka neatjauninat stāvokli nevajadzīgi. Piemēram, izvairieties no stāvokļa atjaunināšanas, pamatojoties uz to pašu vērtību, vai stāvokļa atjaunināšanas katrā renderēšanas ciklā.
• Apsveriet flushSync izmantošanu: Ja jums ir aizdomas, ka pakošana rada problēmas, mēģiniet izmantot flushSync, lai piespiestu React nekavējoties atjaunināt komponenti. Tomēr izmantojiet flushSync taupīgi, jo tas var negatīvi ietekmēt veiktspēju.

Labākās prakses stāvokļa atjauninājumu optimizēšanai

Rezumējot, šeit ir dažas labākās prakses stāvokļa atjauninājumu optimizēšanai React:

• Izprotiet React pakošanu: Esiet informēts par to, kā darbojas React pakošana, tās priekšrocībām un ierobežojumiem.
• Izmantojiet funkcionālos atjauninājumus: Izmantojiet funkcionālos atjauninājumus, atjauninot stāvokli, pamatojoties uz tā iepriekšējo vērtību.
• Uztveriet stāvokli kā nemainīgu: Uztveriet stāvokli kā nemainīgu un izvairieties no tiešas esošo stāvokļa vērtību modificēšanas.
• Izmantojiet memoizāciju: Izmantojiet React.memo, useMemo un useCallback, lai memoizētu komponentes un funkciju izsaukumus.
• Ieviesiet koda sadalīšanu: Ieviesiet koda sadalīšanu, lai samazinātu lietojumprogrammas sākotnējo ielādes laiku.
• Izmantojiet virtualizāciju: Izmantojiet virtualizāciju, lai efektīvi renderētu garus sarakstus un tabulas.
• Izmantojiet Debouncing un Throttling notikumiem: Izmantojiet debouncing un throttling notikumiem, kas tiek izsaukti bieži, lai novērstu pārmērīgas pārzīmēšanas.
• Profilējiet savu lietojumprogrammu: Izmantojiet React Profiler, lai identificētu veiktspējas problēmas un attiecīgi optimizētu savu kodu.

Noslēgums

React pakošana ir spēcīga optimizācijas tehnika, kas var ievērojami uzlabot jūsu React lietojumprogrammu veiktspēju. Izprotot, kā darbojas pakošana, un izmantojot papildu optimizācijas tehnikas, jūs varat nodrošināt vienmērīgāku, atsaucīgāku un patīkamāku lietotāja pieredzi. Pieņemiet šos principus un tiecieties uz nepārtrauktu uzlabojumu savās React izstrādes praksēs.

Ievērojot šīs vadlīnijas un nepārtraukti uzraugot savas lietojumprogrammas veiktspēju, jūs varat izveidot React lietojumprogrammas, kas ir gan efektīvas, gan patīkamas lietošanai globālai auditorijai.