React Pakošana: Stāvokļa Atjaunināšanas Optimizācijas Stratēģijas Veiktspējīgām Aplikācijām

React, jaudīga JavaScript bibliotēka lietotāja saskarņu veidošanai, tiecas uz optimālu veiktspēju. Viens no galvenajiem mehānismiem, ko tā izmanto, ir pakošana (batching), kas optimizē stāvokļa atjauninājumu apstrādi. Izpratne par React pakošanu ir būtiska, lai veidotu veiktspējīgas un atsaucīgas aplikācijas, īpaši pieaugot to sarežģītībai. Šī visaptverošā rokasgrāmata iedziļinās React pakošanas niansēs, pētot tās priekšrocības, dažādas stratēģijas un uzlabotas tehnikas tās efektivitātes maksimizēšanai.

Kas ir React Pakošana?

React pakošana ir process, kurā vairāki stāvokļa atjauninājumi tiek sagrupēti vienā atkārtotā renderēšanā (re-render). Tā vietā, lai React atkārtoti renderētu komponenti pēc katra stāvokļa atjauninājuma, tas nogaida, līdz visi atjauninājumi ir pabeigti, un tad veic vienu renderēšanu. Tas krasi samazina atkārtoto renderēšanu skaitu, kas noved pie ievērojamiem veiktspējas uzlabojumiem.

Apsveriet scenāriju, kurā jums ir nepieciešams atjaunināt vairākus stāvokļa mainīgos viena notikumu apstrādātāja ietvaros:

            
function MyComponent() {
  const [countA, setCountA] = React.useState(0);
  const [countB, setCountB] = React.useState(0);

  const handleClick = () => {
    setCountA(countA + 1);
    setCountB(countB + 1);
  };

  return (
    <button onClick={handleClick}>
      Increment Both
    </button>
  );
}

            

              
                Copy
              
            
          

Bez pakošanas šis kods izraisītu divas atkārtotas renderēšanas: vienu priekš setCountA un otru priekš setCountB. Tomēr React pakošana inteliģenti sagrupē šos atjauninājumus vienā atkārtotā renderēšanā, nodrošinot labāku veiktspēju. Tas ir īpaši pamanāms, strādājot ar sarežģītākām komponentēm un biežām stāvokļa izmaiņām.

Pakošanas Priekšrocības

Galvenā React pakošanas priekšrocība ir uzlabota veiktspēja. Samazinot atkārtoto renderēšanu skaitu, tā minimizē darba apjomu, kas jāveic pārlūkprogrammai, nodrošinot plūdenāku un atsaucīgāku lietotāja pieredzi. Konkrēti, pakošana piedāvā šādas priekšrocības:

• Samazināts atkārtoto renderēšanu skaits: Vissvarīgākā priekšrocība ir atkārtoto renderēšanu skaita samazināšana. Tas tieši nozīmē mazāku CPU noslodzi un ātrākus renderēšanas laikus.
• Uzlabota atsaucība: Minimizējot atkārtotās renderēšanas, aplikācija kļūst atsaucīgāka uz lietotāja darbībām. Lietotāji saskaras ar mazāku aizkavi un plūdenāku saskarni.
• Optimizēta veiktspēja: Pakošana optimizē aplikācijas kopējo veiktspēju, nodrošinot labāku lietotāja pieredzi, īpaši ierīcēs ar ierobežotiem resursiem.
• Samazināts enerģijas patēriņš: Mazāks atkārtoto renderēšanu skaits nozīmē arī samazinātu enerģijas patēriņu, kas ir būtisks apsvērums mobilajām ierīcēm un klēpjdatoriem.

Automātiskā Pakošana React 18 un Jaunākās Versijās

Pirms React 18 pakošana galvenokārt aprobežojās ar stāvokļa atjauninājumiem React notikumu apstrādātājos. Tas nozīmēja, ka stāvokļa atjauninājumi ārpus notikumu apstrādātājiem, piemēram, setTimeout, solījumos (promises) vai natīvajos notikumu apstrādātājos, netika pakoti. React 18 ieviesa automātisko pakošanu, kas paplašina pakošanu, aptverot praktiski visus stāvokļa atjauninājumus, neatkarīgi no to izcelsmes vietas. Šis uzlabojums ievērojami vienkāršo veiktspējas optimizāciju un samazina nepieciešamību pēc manuālas iejaukšanās.

Ar automātisko pakošanu šāds kods tagad tiks pakots React 18:

            
function MyComponent() {
  const [countA, setCountA] = React.useState(0);
  const [countB, setCountB] = React.useState(0);

  const handleClick = () => {
    setTimeout(() => {
      setCountA(countA + 1);
      setCountB(countB + 1);
    }, 0);
  };

  return (
    <button onClick={handleClick}>
      Increment Both
    </button>
  );
}

            

              
                Copy
              
            
          

Šajā piemērā, lai arī stāvokļa atjauninājumi ir setTimeout atzvana funkcijā, React 18 tos joprojām sapakos vienā atkārtotā renderēšanā. Šī automātiskā uzvedība vienkāršo veiktspējas optimizāciju un nodrošina konsekventu pakošanu dažādos koda modeļos.

Kad Pakošana Nenotiek (un Kā To Risināt)

Neskatoties uz React automātiskās pakošanas iespējām, ir situācijas, kad pakošana var nenotikt kā paredzēts. Izpratne par šiem scenārijiem un zināšanas, kā tos risināt, ir būtiskas optimālas veiktspējas uzturēšanai.

1. Atjauninājumi Ārpus React Renderēšanas Koka

Ja stāvokļa atjauninājumi notiek ārpus React renderēšanas koka (piemēram, bibliotēkā, kas tieši manipulē ar DOM), pakošana nenotiks automātiski. Šādos gadījumos jums var būt nepieciešams manuāli izraisīt atkārtotu renderēšanu vai izmantot React saskaņošanas mehānismus, lai nodrošinātu konsekvenci.

2. Mantots Kods vai Bibliotēkas

Vecākas kodu bāzes vai trešo pušu bibliotēkas var balstīties uz modeļiem, kas traucē React pakošanas mehānismam. Piemēram, bibliotēka varētu nepārprotami izraisīt atkārtotas renderēšanas vai izmantot novecojušas API. Šādos gadījumos jums var nākties pārveidot kodu vai atrast alternatīvas bibliotēkas, kas ir saderīgas ar React pakošanas uzvedību.

3. Steidzami Atjauninājumi, Kam Nepieciešama Tūlītēja Renderēšana

Retos gadījumos jums var būt nepieciešams piespiest tūlītēju atkārtotu renderēšanu konkrētam stāvokļa atjauninājumam. Tas var būt nepieciešams, ja atjauninājums ir kritisks lietotāja pieredzei un to nevar aizkavēt. React piedāvā flushSync API šādām situācijām (sīkāk aplūkots zemāk).

Stratēģijas Stāvokļa Atjauninājumu Optimizēšanai

Lai gan React pakošana nodrošina automātiskus veiktspējas uzlabojumus, jūs varat vēl vairāk optimizēt stāvokļa atjauninājumus, lai sasniegtu vēl labākus rezultātus. Šeit ir dažas efektīvas stratēģijas:

1. Grupējiet Saistītos Stāvokļa Atjauninājumus

Kad vien iespējams, grupējiet saistītos stāvokļa atjauninājumus vienā atjauninājumā. Tas samazina atkārtoto renderēšanu skaitu un uzlabo veiktspēju. Piemēram, tā vietā, lai atjauninātu vairākus atsevišķus stāvokļa mainīgos, apsveriet iespēju izmantot vienu stāvokļa mainīgo, kas satur objektu ar visām saistītajām vērtībām.

            
function MyComponent() {
  const [data, setData] = React.useState({
    name: '',
    email: '',
    age: 0,
  });

  const handleChange = (e) => {
    const { name, value } = e.target;
    setData({ ...data, [name]: value });
  };

  return (
    <form>
      <input type="text" name="name" value={data.name} onChange={handleChange} />
      <input type="email" name="email" value={data.email} onChange={handleChange} />
      <input type="number" name="age" value={data.age} onChange={handleChange} />
    </form>
  );
}

            

              
                Copy
              
            
          

Šajā piemērā visas formas ievades izmaiņas apstrādā viena handleChange funkcija, kas atjaunina data stāvokļa mainīgo. Tas nodrošina, ka visi saistītie stāvokļa atjauninājumi tiek pakoti vienā atkārtotā renderēšanā.

2. Izmantojiet Funkcionālos Atjauninājumus

Atjauninot stāvokli, pamatojoties uz tā iepriekšējo vērtību, izmantojiet funkcionālos atjauninājumus. Funkcionālie atjauninājumi nodrošina iepriekšējo stāvokļa vērtību kā argumentu atjaunināšanas funkcijai, nodrošinot, ka jūs vienmēr strādājat ar pareizo vērtību, pat asinhronos scenārijos.

            
function MyComponent() {
  const [count, setCount] = React.useState(0);

  const handleClick = () => {
    setCount((prevCount) => prevCount + 1);
  };

  return (
    <button onClick={handleClick}>
      Increment
    </button>
  );
}

            

              
                Copy
              
            
          

Izmantojot funkcionālo atjauninājumu setCount((prevCount) => prevCount + 1), tiek garantēts, ka atjauninājums ir balstīts uz pareizo iepriekšējo vērtību, pat ja vairāki atjauninājumi tiek pakoti kopā.

3. Izmantojiet useCallback un useMemo

useCallback un useMemo ir būtiski āķi (hooks) React veiktspējas optimizēšanai. Tie ļauj jums iegaumēt (memoize) funkcijas un vērtības, novēršot nevajadzīgas bērnu komponenšu atkārtotas renderēšanas. Tas ir īpaši svarīgi, nododot rekvizītus (props) bērnu komponentēm, kas paļaujas uz šīm vērtībām.

            
function MyComponent() {
  const [count, setCount] = React.useState(0);

  const increment = React.useCallback(() => {
    setCount((prevCount) => prevCount + 1);
  }, []);

  return (
    <ChildComponent increment={increment} />
  );
}

function ChildComponent({ increment }) {
  React.useEffect(() => {
    console.log('ChildComponent rendered');
  });
  return (<button onClick={increment}>Increment</button>);
}

            

              
                Copy
              
            
          

Šajā piemērā useCallback iegaumē increment funkciju, nodrošinot, ka tā mainās tikai tad, kad mainās tās atkarības (šajā gadījumā to nav). Tas novērš ChildComponent nevajadzīgu atkārtotu renderēšanu, kad mainās count stāvoklis.

4. Debouncing un Throttling

Debouncing un throttling ir tehnikas, kas ierobežo funkcijas izpildes biežumu. Tās ir īpaši noderīgas, apstrādājot notikumus, kas izraisa biežus atjauninājumus, piemēram, ritināšanas notikumus vai ievades izmaiņas. Debouncing nodrošina, ka funkcija tiek izpildīta tikai pēc noteikta neaktivitātes perioda, savukārt throttling nodrošina, ka funkcija tiek izpildīta ne biežāk kā reizi noteiktā laika intervālā.

            
import { debounce } from 'lodash';

function MyComponent() {
  const [searchTerm, setSearchTerm] = React.useState('');

  const handleInputChange = (e) => {
    const value = e.target.value;
    setSearchTerm(value);
    debouncedSearch(value);
  };

  const search = (term) => {
    console.log('Searching for:', term);
    // Perform search logic here
  };

  const debouncedSearch = React.useMemo(() => debounce(search, 300), []);

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

            

              
                Copy
              
            
          

Šajā piemērā debounce funkcija no Lodash tiek izmantota, lai piemērotu debouncing search funkcijai. Tas nodrošina, ka meklēšanas funkcija tiek izpildīta tikai pēc tam, kad lietotājs ir pārtraucis rakstīt uz 300 milisekundēm, novēršot nevajadzīgus API izsaukumus un uzlabojot veiktspēju.

Papildu Tehnikas: requestAnimationFrame un flushSync

Sarežģītākiem scenārijiem React piedāvā divas jaudīgas API: requestAnimationFrame un flushSync. Šīs API ļauj jums precīzi noregulēt stāvokļa atjauninājumu laiku un kontrolēt, kad notiek atkārtota renderēšana.

1. requestAnimationFrame

requestAnimationFrame ir pārlūkprogrammas API, kas ieplāno funkcijas izpildi pirms nākamās pārkrāsošanas (repaint). To bieži izmanto, lai veiktu animācijas un citus vizuālus atjauninājumus plūdeni un efektīvi. React ietvaros jūs varat izmantot requestAnimationFrame, lai pakotu stāvokļa atjauninājumus un nodrošinātu, ka tie ir sinhronizēti ar pārlūkprogrammas renderēšanas ciklu.

            
function MyComponent() {
  const [position, setPosition] = React.useState(0);

  React.useEffect(() => {
    const animate = () => {
      requestAnimationFrame(() => {
        setPosition((prevPosition) => prevPosition + 1);
        animate();
      });
    };

    animate();
  }, []);

  return (
    <div style={{ transform: `translateX(${position}px)` }}>
      Moving Element
    </div>
  );
}

            

              
                Copy
              
            
          

Šajā piemērā requestAnimationFrame tiek izmantots, lai nepārtraukti atjauninātu position stāvokļa mainīgo, radot plūdenu animāciju. Izmantojot requestAnimationFrame, atjauninājumi tiek sinhronizēti ar pārlūkprogrammas renderēšanas ciklu, novēršot saraustītas animācijas un nodrošinot optimālu veiktspēju.

2. flushSync

flushSync ir React API, kas piespiež tūlītēju sinhronu DOM atjaunināšanu. To parasti izmanto retos gadījumos, kad nepieciešams nodrošināt, ka stāvokļa atjauninājums nekavējoties tiek atspoguļots lietotāja saskarnē, piemēram, mijiedarbojoties ar ārējām bibliotēkām vai veicot kritiskus lietotāja saskarnes atjauninājumus. Izmantojiet to taupīgi, jo tas var atcelt pakošanas sniegtās veiktspējas priekšrocības.

            
import { flushSync } from 'react-dom';

function MyComponent() {
  const [text, setText] = React.useState('');

  const handleChange = (e) => {
    const value = e.target.value;
    flushSync(() => {
      setText(value);
    });
    // Perform other synchronous operations that rely on the updated text
    console.log('Text updated synchronously:', value);
  };

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

            

              
                Copy
              
            
          

Šajā piemērā flushSync tiek izmantots, lai nekavējoties atjauninātu text stāvokļa mainīgo, ikreiz, kad mainās ievade. Tas nodrošina, ka jebkuras turpmākās sinhronās operācijas, kas paļaujas uz atjaunināto tekstu, varēs piekļūt pareizajai vērtībai. Ir svarīgi lietot flushSync apdomīgi, jo tas var traucēt React pakošanas mehānismu un, ja tiek lietots pārmērīgi, potenciāli radīt veiktspējas problēmas.

Reālās Dzīves Piemēri: Globāla E-komercijas Platforma un Finanšu Paneļi

Lai ilustrētu React pakošanas un optimizācijas stratēģiju nozīmi, apskatīsim divus reālās dzīves piemērus:

1. Globāla E-komercijas Platforma

Globāla e-komercijas platforma apstrādā milzīgu lietotāju mijiedarbību apjomu, ieskaitot produktu pārlūkošanu, preču pievienošanu grozam un pirkumu pabeigšanu. Bez pienācīgas optimizācijas stāvokļa atjauninājumi, kas saistīti ar groza summām, produktu pieejamību un piegādes izmaksām, var izraisīt neskaitāmas atkārtotas renderēšanas, radot lēnu lietotāja pieredzi, īpaši lietotājiem ar lēnākiem interneta savienojumiem jaunattīstības tirgos. Ieviešot React pakošanu un tehnikas, piemēram, meklēšanas vaicājumu "debouncing" un groza kopsummas atjauninājumu "throttling", platforma var ievērojami uzlabot veiktspēju un atsaucību, nodrošinot plūdenu iepirkšanās pieredzi lietotājiem visā pasaulē.

2. Finanšu Panelis

Finanšu panelis attēlo reāllaika tirgus datus, portfeļa veiktspēju un darījumu vēsturi. Panelim ir bieži jāatjaunina, lai atspoguļotu jaunākos tirgus apstākļus. Tomēr pārmērīgas atkārtotas renderēšanas var radīt saraustītu un nereaģējošu saskarni. Izmantojot tehnikas, piemēram, useMemo, lai iegaumētu dārgus aprēķinus, un requestAnimationFrame, lai sinhronizētu atjauninājumus ar pārlūkprogrammas renderēšanas ciklu, panelis var uzturēt plūdenu un gludu lietotāja pieredzi pat ar augstas frekvences datu atjauninājumiem. Turklāt, servera sūtītie notikumi (server-sent events), ko bieži izmanto finanšu datu straumēšanai, gūst lielu labumu no React 18 automātiskās pakošanas iespējām. Atjauninājumi, kas saņemti caur SSE, tiek automātiski pakoti, novēršot nevajadzīgas atkārtotas renderēšanas.

Noslēgums

React pakošana ir fundamentāla optimizācijas tehnika, kas var ievērojami uzlabot jūsu aplikāciju veiktspēju. Izprotot, kā darbojas pakošana un ieviešot efektīvas optimizācijas stratēģijas, jūs varat veidot veiktspējīgas un atsaucīgas lietotāja saskarnes, kas nodrošina lielisku lietotāja pieredzi neatkarīgi no jūsu aplikācijas sarežģītības vai lietotāju atrašanās vietas. No automātiskās pakošanas React 18 līdz progresīvām tehnikām, piemēram, requestAnimationFrame un flushSync, React nodrošina bagātīgu rīku komplektu stāvokļa atjauninājumu precīzai noregulēšanai un veiktspējas maksimizēšanai. Nepārtraukti uzraugot un optimizējot savas React aplikācijas, jūs varat nodrošināt, ka tās paliek ātras, atsaucīgas un patīkamas lietošanai lietotājiem visā pasaulē.