React Fiber vienlaicīgā režīma profileris: Renderēšanas veiktspējas vizualizācija

React Fiber, kas ieviests React 16, revolucionizēja veidu, kā React pārvalda DOM atjauninājumus. Vienlaicīgais režīms (Concurrent Mode), balstoties uz Fiber, paver jaudīgas iespējas ļoti atsaucīgu lietotāja saskarnes veidošanai. Tomēr veiktspējas izpratne un optimizācija vienlaicīgajā režīmā prasa specializētus rīkus. Tieši šeit noder React Fiber vienlaicīgā režīma profileris.

Kas ir React Fiber?

Pirms iedziļināties profilerī, īsumā apskatīsim React Fiber. Tradicionāli React izmantoja sinhronu saskaņošanas procesu. Kad komponenta stāvoklis mainījās, React nekavējoties atveidotu visu komponentu koku, potenciāli bloķējot galveno pavedienu un radot saraustītas lietotāja saskarnes, īpaši sarežģītām lietojumprogrammām. Fiber novērsa šo ierobežojumu, ieviešot asinhronu, pārtraucamu saskaņošanas algoritmu.

Fiber galvenās priekšrocības ietver:

• Prioritāšu noteikšana: Fiber ļauj React noteikt atjauninājumu prioritātes, pamatojoties uz to nozīmīgumu. Kritiskus atjauninājumus (piemēram, lietotāja ievadi) var apstrādāt nekavējoties, savukārt mazāk steidzamus atjauninājumus (piemēram, fona datu ielādi) var atlikt.
• Pārtraucamība: React var apturēt, atsākt vai atmest renderēšanas darbu pēc vajadzības, novēršot ilgstošu uzdevumu bloķēšanu lietotāja saskarnē.
• Inkrementālā renderēšana: Fiber sadala renderēšanu mazākās darba vienībās, ļaujot React atjaunināt DOM mazākos pieaugumos, uzlabojot uztverto veiktspēju.

Izpratne par vienlaicīgo režīmu

Vienlaicīgais režīms (Concurrent Mode) balstās uz Fiber, lai atbloķētu uzlabotas funkcijas atsaucīgāku un interaktīvāku lietojumprogrammu veidošanai. Tas ievieš jaunas API un renderēšanas stratēģijas, kas ļauj React:

• Pārejas API: Ļauj atzīmēt atjauninājumus kā pārejas, norādot, ka to renderēšana var aizņemt ilgāku laiku, nebloķējot lietotāja saskarni. Tas ļauj React noteikt lietotāja mijiedarbības prioritātes, pakāpeniski atjauninot mazāk kritiskas ekrāna daļas.
• Apturēšana (Suspense): Ļauj graciozi apstrādāt ielādes stāvokļus datu ielādei un koda sadalīšanai. Varat parādīt rezerves lietotāja saskarni (piemēram, griezējus, vietturus), kamēr dati tiek ielādēti, uzlabojot lietotāja pieredzi.
• Renderēšana ārpus ekrāna (Offscreen Rendering): Ļauj renderēt komponentus fonā, lai tie būtu gatavi tūlītējai parādīšanai, kad tie ir nepieciešami.

Iepazīstinām ar React Fiber vienlaicīgā režīma profileru

React Fiber vienlaicīgā režīma profileris ir jaudīgs rīks React lietojumprogrammu, īpaši to, kas izmanto vienlaicīgo režīmu, renderēšanas veiktspējas vizualizēšanai un analīzei. Tas ir integrēts React DevTools pārlūkprogrammas paplašinājumā un nodrošina detalizētu ieskatu par to, kā React renderē jūsu komponentus.

Ar profileru varat:

• Identificēt lēnus komponentus: Precīzi noteikt komponentus, kuru renderēšana aizņem visilgāko laiku.
• Analizēt renderēšanas modeļus: Izprast, kā React nosaka prioritātes un plāno atjauninājumus.
• Optimizēt veiktspēju: Identificēt un novērst veiktspējas šaurās vietas, lai uzlabotu atsaucību.

Profilera iestatīšana

Lai izmantotu React Fiber vienlaicīgā režīma profileru, jums būs nepieciešams:

1. React DevTools: Instalējiet React DevTools pārlūkprogrammas paplašinājumu Chrome, Firefox vai Edge.
2. React 16.4+: Pārliecinieties, vai jūsu React lietojumprogramma izmanto React versiju 16.4 vai jaunāku (ideālā gadījumā jaunāko versiju).
3. Izstrādes režīms: Profiler ir paredzēts galvenokārt lietošanai izstrādes režīmā. Lai gan jūs varat profilēt ražošanas būvējumus, rezultāti var būt mazāk detalizēti un precīzi.

Profilera izmantošana

Kad profileris ir iestatīts, veiciet šīs darbības, lai analizētu jūsu lietojumprogrammas veiktspēju:

1. Atveriet React DevTools: Atveriet savas pārlūkprogrammas izstrādātāju rīkus un atlasiet cilni "Profiler".
2. Sākt ierakstīšanu: Noklikšķiniet uz pogas "Record", lai sāktu lietojumprogrammas profilēšanu.
3. Mijiedarboties ar lietojumprogrammu: Izmantojiet lietojumprogrammu, kā to darītu tipisks lietotājs. Izraisiet dažādas darbības, pārvietojieties starp lapām un mijiedarbojieties ar dažādiem komponentiem.
4. Apturēt ierakstīšanu: Noklikšķiniet uz pogas "Stop", lai pabeigtu profilēšanas sesiju.
5. Analizēt rezultātus: Profiler parādīs jūsu lietojumprogrammas renderēšanas veiktspējas vizualizāciju.

Profilera vizualizācijas

Profiler nodrošina vairākas vizualizācijas, lai palīdzētu jums izprast jūsu lietojumprogrammas renderēšanas veiktspēju:

Liesmu diagramma (Flame Chart)

Liesmu diagramma ir galvenā vizualizācija profilerī. Tā parāda hierarhisku jūsu komponentu koka attēlojumu, kur katra josla apzīmē komponentu un tā renderēšanas laiku. Joslas platums atbilst laika daudzumam, kas pavadīts, renderējot šo komponentu. Diagrammas augšējie komponenti ir vecākkomponenti, bet diagrammas apakšējie komponenti ir bērnu komponenti. Tas ļauj viegli redzēt kopējo laiku, kas pavadīts katrā komponentu koka daļā, un ātri identificēt komponentus, kuru renderēšana aizņem visilgāko laiku.

Liesmu diagrammas interpretēšana:

• Platas joslas: Norāda komponentus, kuru renderēšana aizņem ievērojamu laiku. Šīs ir potenciālās optimizācijas zonas.
• Dziļi koki: Var norādīt uz pārmērīgu ligzdošanu vai nevajadzīgu atkārtotu renderēšanu.
• Spraugas: Var norādīt uz laiku, kas pavadīts, gaidot datus vai citas asinhronas darbības.

Rindas diagramma (Ranked Chart)

Rindas diagramma parāda komponentu sarakstu, kas sakārtoti pēc kopējā renderēšanas laika. Tas sniedz ātru pārskatu par komponentiem, kas visvairāk veicina jūsu lietojumprogrammas veiktspējas pieskaitāmās izmaksas. Tas ir labs sākumpunkts, lai identificētu komponentus, kuriem nepieciešama optimizācija.

Rindas diagrammas izmantošana:

• Koncentrējieties uz saraksta augšgalā esošajiem komponentiem, jo tie ir viskritiskākie veiktspējas ziņā.
• Salīdziniet dažādu komponentu renderēšanas laikus, lai identificētu nesamērīgi lēnus komponentus.

Komponentu diagramma (Component Chart)

Komponentu diagramma parāda detalizētu viena komponenta renderēšanas vēstures skatu. Tā parāda, kā komponenta renderēšanas laiks mainās laika gaitā, ļaujot identificēt modeļus un korelācijas ar konkrētām lietotāja mijiedarbībām vai datu izmaiņām.

Komponentu diagrammas analīze:

• Meklējiet renderēšanas laika lēcienus, kas var norādīt uz veiktspējas šaurām vietām.
• Korelējiet renderēšanas laikus ar konkrētām lietotāja darbībām vai datu atjauninājumiem.
• Salīdziniet dažādu komponentu versiju renderēšanas laikus, lai izsekotu veiktspējas uzlabojumus.

Mijiedarbības (Interactions)

Mijiedarbības skats izceļ brīžus, kad lietotāju mijiedarbība izraisīja atjauninājumus. Tas ir īpaši noderīgi vienlaicīgā režīmā, lai saprastu, kā React nosaka darba prioritātes, kas saistītas ar lietotāja ievadi.

Veiktspējas optimizācijas metodes

Kad esat identificējis veiktspējas šaurās vietas, izmantojot profileru, varat pielietot dažādas optimizācijas metodes, lai uzlabotu lietojumprogrammas atsaucību. Šeit ir dažas bieži sastopamas stratēģijas:

1. Memorizācija (Memoization)

Memorizācija ir jaudīga metode, kā novērst nevajadzīgu atkārtotu renderēšanu. Tā ietver dārgu aprēķinu rezultātu kešatmiņu un to atkārtotu izmantošanu, ja tiek nodrošināti tie paši ievaddati. React valodā varat izmantot React.memo funkcionāliem komponentiem un shouldComponentUpdate (vai PureComponent) klases komponentiem, lai ieviestu memorizāciju.

Piemērs (React.memo):

const MyComponent = React.memo(function MyComponent(props) {
  // ... renderēšanas loģika ...
});

Piemērs (shouldComponentUpdate):

class MyComponent extends React.Component {
  shouldComponentUpdate(nextProps, nextState) {
    // Salīdziniet rekvizītus un stāvokli, lai noteiktu, vai nepieciešama atkārtota renderēšana
    return nextProps.data !== this.props.data;
  }

  render() {
    // ... renderēšanas loģika ...
  }
}

Starptautiski apsvērumi: Memorizējot komponentus, kas parāda lokalizētu saturu (piemēram, datumus, skaitļus, tekstu), pārliecinieties, vai memorizācijas atslēga ietver lokalizācijas informāciju. Pretējā gadījumā komponents var netikt atkārtoti renderēts, ja mainās lokalizācija.

2. Koda sadalīšana (Code Splitting)

Koda sadalīšana ietver lietojumprogrammas koda sadalīšanu mazākos komplektos, kurus var ielādēt pēc pieprasījuma. Tas samazina sākotnējo ielādes laiku un uzlabo uztverto veiktspēju. React nodrošina vairākus mehānismus koda sadalīšanai, tostarp dinamiskos importus un React.lazy.

Piemērs (React.lazy):

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

function MyParentComponent() {
  return (
    Ielādē...
>}
      
    
  );
}

Globālā optimizācija: Koda sadalīšana var būt īpaši noderīga lietojumprogrammām ar lielu koda bāzi vai tām, kas atbalsta vairākas valodas vai reģionus. Sadalot kodu pēc valodas vai reģiona, var samazināt lejupielādes lielumu lietotājiem konkrētās vietās.

3. Virtualizācija (Virtualization)

Virtualizācija ir metode lielu sarakstu vai tabulu efektīvai renderēšanai. Tā ietver tikai to vienumu renderēšanu, kas pašlaik ir redzami skata logā, nevis visa saraksta renderēšanu uzreiz. Tas var ievērojami uzlabot veiktspēju lietojumprogrammām, kas parāda lielas datu kopas.

Bibliotēkas, piemēram, react-window un react-virtualized, nodrošina komponentus virtualizācijas ieviešanai React lietojumprogrammās.

4. Atslābināšana un ierobežošana (Debouncing and Throttling)

Atslābināšana (debouncing) un ierobežošana (throttling) ir metodes, lai ierobežotu funkciju izpildes ātrumu. Atslābināšana aizkavē funkcijas izpildi līdz noteiktam neaktivitātes periodam. Ierobežošana izpilda funkciju ne vairāk kā vienu reizi noteiktā laika intervālā. Šīs metodes var izmantot, lai novērstu pārmērīgu atkārtotu renderēšanu, reaģējot uz biežu lietotāja ievadi vai datu izmaiņām.

Piemērs (Atslābināšana):

import { debounce } from 'lodash';

function MyComponent() {
  const handleInputChange = debounce((value) => {
    // Veiciet dārgu darbību šeit
    console.log('Ievades vērtība:', value);
  }, 300);

  return (
     handleInputChange(e.target.value)} />
  );
}

Piemērs (Ierobežošana):

import { throttle } from 'lodash';

function MyComponent() {
  const handleScroll = throttle(() => {
    // Veiciet dārgu darbību šeit
    console.log('Ritināšana...');
  }, 200);

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

  return (
    
Ritiniet, lai aktivizētu ierobežoto funkciju
  );
}

5. Datu ielādes optimizācija

Neefektīva datu ielāde var būt galvenais veiktspējas šauru vietu avots. Apsveriet šīs stratēģijas:

• Izmantojiet kešatmiņas mehānismu: Kešatmiņā saglabājiet bieži piekļūstamos datus, lai izvairītos no liekiem tīkla pieprasījumiem.
• Ielādējiet tikai nepieciešamos datus: Izvairieties no pārmērīgas datu ielādes, ko komponents neizmanto. Šeit var noderēt GraphQL.
• Optimizējiet API galapunktus: Sadarbojieties ar savu aizmugursistēmas komandu, lai optimizētu API galapunktus veiktspējai.
• Izmantojiet Apturēšanu (Suspense) datu ielādei: Izmantojiet React Suspense, lai graciozi pārvaldītu ielādes stāvokļus.

6. Izvairieties no nevajadzīgiem stāvokļa atjauninājumiem

Rūpīgi pārvaldiet sava komponenta stāvokli. Atjauniniet stāvokli tikai tad, kad tas ir nepieciešams, un izvairieties atjaunināt stāvokli ar to pašu vērtību. Izmantojiet nemainīgas datu struktūras, lai vienkāršotu stāvokļa pārvaldību un novērstu nejaušas mutācijas.

7. Attēlu un resursu optimizācija

Lieli attēli un citi resursi var būtiski ietekmēt lapas ielādes laiku. Optimizējiet savus attēlus, izmantojot:

• Attēlu saspiešana: Izmantojiet tādus rīkus kā ImageOptim vai TinyPNG, lai samazinātu attēlu failu izmērus.
• Atbilstošu attēlu formātu izmantošana: Izmantojiet WebP, lai iegūtu izcilu kompresiju un kvalitāti salīdzinājumā ar JPEG vai PNG.
• Attēlu "lēnā ielāde" (Lazy loading): Ielādējiet attēlus tikai tad, kad tie ir redzami skata logā.
• Satura piegādes tīkla (CDN) izmantošana: Izplatiet savus resursus pa vairākiem serveriem, lai uzlabotu lejupielādes ātrumu lietotājiem visā pasaulē.

Globālā optimizācija: Apsveriet CDN izmantošanu, kuram ir serveri, kas atrodas vairākos ģeogrāfiskos reģionos, lai nodrošinātu ātru lejupielādes ātrumu lietotājiem visā pasaulē. Tāpat ņemiet vērā attēlu autortiesību likumus dažādās valstīs, izvēloties attēlus savai lietojumprogrammai.

8. Efektīva notikumu apstrāde

Pārliecinieties, vai jūsu notikumu apstrādātāji ir efektīvi un neveic dārgas darbības to ietvaros. Ja nepieciešams, atslābiniet vai ierobežojiet notikumu apstrādātājus, lai novērstu pārmērīgu atkārtotu renderēšanu.

9. Izmantojiet ražošanas būvējumus (Production Builds)

Vienmēr izvietojiet ražošanas būvējumus savai React lietojumprogrammai. Ražošanas būvējumi ir optimizēti veiktspējai un parasti ir mazāki par izstrādes būvējumiem. Izmantojiet tādus rīkus kā create-react-app vai Next.js, lai izveidotu ražošanas būvējumus.

10. Trešo pušu bibliotēku analīze

Trešo pušu bibliotēkas dažkārt var radīt veiktspējas šaurās vietas. Izmantojiet profileru, lai analizētu savu atkarību veiktspēju un identificētu visas bibliotēkas, kas veicina veiktspējas problēmas. Apsveriet lēnu bibliotēku nomaiņu vai optimizāciju, ja nepieciešams.

Uzlabotas profilēšanas metodes

Ražošanas būvējumu profilēšana

Lai gan profileris galvenokārt ir paredzēts izstrādes režīmam, jūs varat arī profilēt ražošanas būvējumus. Tomēr rezultāti var būt mazāk detalizēti un precīzi optimizāciju dēļ, kas veiktas būvniecības procesa laikā. Lai profilētu ražošanas būvējumu, jums būs jāiespējo profilēšana ražošanas būvējuma konfigurācijā. Instrukcijas, kā to izdarīt, skatiet React dokumentācijā.

Specifisku mijiedarbību profilēšana

Lai koncentrētos uz specifiskām mijiedarbībām, varat sākt un apturēt profileru ap šīm mijiedarbībām. Tas ļauj izolēt šo mijiedarbību veiktspējas īpašības un identificēt visas šaurās vietas.

Profilera API izmantošana

React nodrošina Profilera API, kas ļauj programmatiski izmērīt specifisku komponentu vai koda sadaļu veiktspēju. Tas var būt noderīgi veiktspējas testēšanas automatizēšanai vai detalizētu veiktspējas datu vākšanai ražošanas vidēs. Plašāku informāciju par Profilera API skatiet React dokumentācijā.

Secinājums

React Fiber vienlaicīgā režīma profileris ir nenovērtējams rīks jūsu React lietojumprogrammu renderēšanas veiktspējas izpratnei un optimizēšanai. Izmantojot profileru, lai vizualizētu renderēšanas šaurās vietas, identificētu lēnus komponentus un analizētu renderēšanas modeļus, varat veidot ātrākas, atsaucīgākas un saistošākas lietotāja saskarnes. Atcerieties apvienot no profileru iegūtās atziņas ar labāko praksi React veiktspējas optimizācijai, piemēram, memorizāciju, koda sadalīšanu, virtualizāciju un efektīvu datu ielādi. Izmantojot šīs metodes, jūs varat nodrošināt izcilu lietotāja pieredzi lietotājiem visā pasaulē.