React Vienlaicīga Renderēšana: Izpratne un Freimu Zudumu Mazināšana Optimālai Veiktspējai

React vienlaicīga renderēšana ir jaudīga funkcija, kas paredzēta, lai uzlabotu tīmekļa lietojumprogrammu reaģētspēju un uztverto veiktspēju. Tā ļauj React vienlaikus strādāt pie vairākiem uzdevumiem, nebloķējot galveno pavedienu, tādējādi nodrošinot vienmērīgākas lietotāja saskarnes. Tomēr pat ar vienlaicīgu renderēšanu lietojumprogrammām joprojām var rasties freimu zudumi, kas izraisa saraustītas animācijas, aizkavētu mijiedarbību un kopumā sliktu lietotāja pieredzi. Šis raksts iedziļinās React vienlaicīgas renderēšanas sarežģītībā, izpēta freimu zudumu cēloņus un sniedz praktiskas stratēģijas šo problēmu identificēšanai un mazināšanai, nodrošinot optimālu veiktspēju globālai auditorijai.

React Vienlaicīgas Renderēšanas Izpratne

Tradicionālā React renderēšana darbojas sinhroni, kas nozīmē, ka, kad komponentam ir jāatjaunojas, viss renderēšanas process bloķē galveno pavedienu, līdz tas ir pabeigts. Tas var izraisīt aizkavēšanos un nereaģētspēju, īpaši sarežģītās lietojumprogrammās ar lieliem komponentu kokiem. Vienlaicīga renderēšana, kas tika ieviesta React 18, piedāvā efektīvāku pieeju, ļaujot React sadalīt renderēšanu mazākos, pārtraucamos uzdevumos.

Galvenās Koncepcijas

• Laika Sadalīšana: React var sadalīt renderēšanas darbu mazākos gabalos, atgriežot kontroli pārlūkprogrammai pēc katra gabala. Tas ļauj pārlūkprogrammai apstrādāt citus uzdevumus, piemēram, lietotāja ievadi un animācijas atjauninājumus, novēršot UI sasalšanu.
• Pārtraukumi: React var pārtraukt notiekošu renderēšanas procesu, ja jāapstrādā augstākas prioritātes uzdevums, piemēram, lietotāja mijiedarbība. Tas nodrošina, ka lietojumprogramma joprojām reaģē uz lietotāja darbībām.
• Suspense: Suspense ļauj komponentiem "apturēt" renderēšanu, gaidot datu ielādi. React var parādīt rezerves UI, piemēram, ielādes indikatoru, līdz dati ir pieejami. Tas novērš UI bloķēšanu, gaidot datus, uzlabojot uztverto veiktspēju.
• Transitions: Transitions ļauj izstrādātājiem atzīmēt noteiktus atjauninājumus kā mazāk steidzamus. React prioritāti piešķirs steidzamiem atjauninājumiem (piemēram, tiešai lietotāja mijiedarbībai) pār transition, nodrošinot, ka lietotne joprojām reaģē.

Šīs funkcijas kopumā veicina plūstošāku un reaģētspējīgāku lietotāja pieredzi, īpaši lietojumprogrammās ar biežiem atjauninājumiem un sarežģītiem UI.

Kas ir Freimu Zudumi?

Freimu zudumi rodas, kad pārlūkprogramma nespēj renderēt freimus vēlamajā freimratē, parasti 60 freimos sekundē (FPS) vai augstāk. Tas izraisa redzamus raustījumus, aizkavēšanos un kopumā nepatīkamu lietotāja pieredzi. Katrs freims attēlo UI momentuzņēmumu noteiktā laika posmā. Ja pārlūkprogramma nevar pietiekami ātri atjaunināt ekrānu, tā izlaiž freimus, izraisot šos vizuālos defektus.

Mērķa freimrate 60 FPS nozīmē renderēšanas budžetu aptuveni 16,67 milisekundes uz freimu. Ja pārlūkprogrammai ir nepieciešams ilgāks laiks, lai renderētu freimu, freims tiek zaudēts.

Freimu Zudumu Cēloņi React Lietojumprogrammās

Vairāki faktori var veicināt freimu zudumus React lietojumprogrammās, pat izmantojot vienlaicīgu renderēšanu:

• Sarežģīti Komponentu Atjauninājumi: Lieli un sarežģīti komponentu koki var aizņemt ievērojamu laiku renderēšanai, pārsniedzot pieejamo freima budžetu.
• Dārgi Aprēķini: Veicot aprēķinu ziņā ietilpīgus uzdevumus, piemēram, sarežģītas datu transformācijas vai attēlu apstrādi, renderēšanas procesā var bloķēt galveno pavedienu.
• Neoptimizēta DOM Manipulācija: Bieža vai neefektīva DOM manipulācija var būt veiktspējas šaurvieta. Tieša DOM manipulācija ārpus React renderēšanas cikla var izraisīt neatbilstības un veiktspējas problēmas.
• Pārmērīga Pārrenderēšana: Nevajadzīga komponentu pārrenderēšana var izraisīt papildu renderēšanas darbu, palielinot freimu zudumu iespējamību. To bieži izraisa nepareiza `React.memo`, `useMemo`, `useCallback` lietošana vai nepareizi atkarību masīvi `useEffect` āķos.
• Ilgstoši Uzdevumi Galvenajā Pavedienā: JavaScript kods, kas bloķē galveno pavedienu ilgstoši, piemēram, tīkla pieprasījumi vai sinhronas darbības, var izraisīt pārlūkprogrammas freimu izlaišanu.
• Trešo Pušu Bibliotēkas: Neefektīvas vai slikti optimizētas trešo pušu bibliotēkas var radīt veiktspējas šaurvietas un veicināt freimu zudumus.
• Pārlūkprogrammas Ierobežojumi: Noteiktas pārlūkprogrammas funkcijas vai ierobežojumi, piemēram, neefektīva atkritumu savākšana vai lēni CSS aprēķini, var ietekmēt renderēšanas veiktspēju. Tas var atšķirties dažādās pārlūkprogrammās un ierīcēs.
• Ierīces Ierobežojumi: Lietojumprogrammas var darboties nevainojami augstas klases ierīcēs, bet ciest no freimu zudumiem vecākās vai mazāk jaudīgās ierīcēs. Apsveriet optimizāciju dažādām ierīču iespējām.

Freimu Zudumu Identificēšana: Rīki un Tehnikas

Pirmais solis freimu zudumu novēršanā ir to klātbūtnes identificēšana un to pamatcēloņu izpratne. Vairāki rīki un paņēmieni var palīdzēt šajā jautājumā:

React Profilētājs

React Profilētājs, kas ir pieejams React DevTools, ir jaudīgs rīks React komponentu veiktspējas analīzei. Tas ļauj ierakstīt renderēšanas veiktspēju un identificēt komponentus, kuru renderēšana aizņem visilgāko laiku.

React Profilētāja Izmantošana:

1. Atveriet React DevTools savā pārlūkprogrammā.
2. Atlasiet cilni "Profiler".
3. Noklikšķiniet uz pogas "Record", lai sāktu profilēšanu.
4. Mijiedarbojieties ar savu lietojumprogrammu, lai aktivizētu renderēšanas procesu, kuru vēlaties analizēt.
5. Noklikšķiniet uz pogas "Stop", lai apturētu profilēšanu.
6. Analizējiet ierakstītos datus, lai identificētu veiktspējas šaurvietas. Pievērsiet uzmanību skatiem "ranked" un "flamegraph".

Pārlūkprogrammas Izstrādātāju Rīki

Pārlūkprogrammas izstrādātāju rīki piedāvā dažādas funkcijas tīmekļa veiktspējas analīzei, tostarp:

• Performance Tab: Cilne Performance ļauj ierakstīt pārlūkprogrammas darbību laika skalu, ieskaitot renderēšanu, skriptēšanu un tīkla pieprasījumus. Tas palīdz identificēt ilgstošus uzdevumus un veiktspējas šaurvietas ārpus paša React.
• Frames Per Second (FPS) Meter: FPS mērītājs nodrošina reāllaika freimrates indikāciju. FPS kritums norāda uz iespējamu freimu zudumu.
• Rendering Tab: Cilne Rendering (Chrome DevTools) ļauj iezīmēt ekrāna apgabalus, kas tiek pārkrāsoti, identificēt izkārtojuma pārbīdes un noteikt citas ar renderēšanu saistītas veiktspējas problēmas. Funkcijas, piemēram, "Paint flashing" un "Layout Shift Regions", var būt ļoti noderīgas.

Veiktspējas Uzraudzības Rīki

Vairāki trešo pušu veiktspējas uzraudzības rīki var sniegt ieskatu jūsu lietojumprogrammas veiktspējā reālās pasaules scenārijos. Šie rīki bieži piedāvā funkcijas, piemēram:

• Real User Monitoring (RUM): Vāc veiktspējas datus no reāliem lietotājiem, nodrošinot precīzāku lietotāja pieredzes attēlojumu.
• Error Tracking: Identificējiet un izsekojiet JavaScript kļūdas, kas var ietekmēt veiktspēju.
• Performance Alerts: Iestatiet brīdinājumus, lai saņemtu paziņojumus, kad veiktspējas rādītāji pārsniedz iepriekš noteiktās robežvērtības.

Veiktspējas uzraudzības rīku piemēri ir New Relic, Sentry un Datadog.

Piemērs: React Profilētāja Izmantošana Šaurvietas Identificēšanai

Iedomājieties, ka jums ir sarežģīts komponents, kas renderē lielu vienumu sarakstu. Lietotāji ziņo, ka ritināšana caur šo sarakstu ir saraustīta un nereaģē.

1. Izmantojiet React Profilētāju, lai ierakstītu sesiju, ritinot sarakstu.
2. Analizējiet Profilētāja ranžēto diagrammu. Jūs pamanāt, ka vienam konkrētam komponentam, `ListItem`, konsekventi nepieciešams ilgs laiks, lai renderētu katru saraksta vienumu.
3. Pārbaudiet `ListItem` komponenta kodu. Jūs atklājat, ka tas veic aprēķinu ziņā ietilpīgu aprēķinu katrā renderēšanas reizē, pat ja dati nav mainījušies.

Šī analīze norāda uz konkrētu jūsu koda apgabalu, kas jāoptimizē. Šajā gadījumā jūs varētu izmantot `useMemo`, lai memoizētu dārgo aprēķinu, novēršot tā nevajadzīgu atkārtotu izpildi.

Stratēģijas Freimu Zudumu Mazināšanai

Kad esat identificējis freimu zudumu cēloņus, varat ieviest dažādas stratēģijas, lai mazinātu šīs problēmas un uzlabotu veiktspēju:

1. Komponentu Atjauninājumu Optimizācija

• Memoizācija: Izmantojiet `React.memo`, `useMemo` un `useCallback`, lai novērstu nevajadzīgu komponentu pārrenderēšanu un dārgus aprēķinus. Pārliecinieties, vai jūsu atkarību masīvi ir pareizi norādīti, lai izvairītos no neparedzētas uzvedības.
• Virtualizācija: Lieliem sarakstiem vai tabulām izmantojiet virtualizācijas bibliotēkas, piemēram, `react-window` vai `react-virtualized`, lai renderētu tikai redzamos vienumus. Tas ievērojami samazina nepieciešamo DOM manipulāciju apjomu.
• Koda Sadalīšana: Sadaliet savu lietojumprogrammu mazākos gabalos, kurus var ielādēt pēc pieprasījuma. Tas samazina sākotnējo ielādes laiku un uzlabo lietojumprogrammas reaģētspēju. Izmantojiet React.lazy un Suspense komponentu līmeņa koda sadalīšanai un rīkus, piemēram, Webpack vai Parcel, maršrutu koda sadalīšanai.
• Nemainīgums: Izmantojiet nemainīgas datu struktūras, lai izvairītos no nejaušām mutācijām, kas var izraisīt nevajadzīgu pārrenderēšanu. Bibliotēkas, piemēram, Immer, var palīdzēt vienkāršot darbu ar nemainīgiem datiem.

2. Dārgu Aprēķinu Samazināšana

• Debounce un Throttling: Izmantojiet debounce un throttling, lai ierobežotu dārgu operāciju, piemēram, notikumu apdarinātāju vai API zvanu, biežumu. Tas novērš to, ka lietojumprogrammu pārņem bieži atjauninājumi.
• Web Workers: Pārvietojiet aprēķinu ziņā ietilpīgus uzdevumus uz Web Workers, kas darbojas atsevišķā pavedienā un nebloķē galveno pavedienu. Tas ļauj UI palikt reaģētspējīgam, kamēr tiek veikti fona uzdevumi.
• Kešatmiņa: Kešatmiņā bieži piekļūtos datus, lai izvairītos no to atkārtotas aprēķināšanas katrā renderēšanas reizē. Izmantojiet iekšējās atmiņas kešatmiņas vai lokālo krātuvi, lai saglabātu datus, kas bieži nemainās.

3. DOM Manipulācijas Optimizācija

• Minimizējiet Tiešu DOM Manipulāciju: Izvairieties no tiešas DOM manipulācijas ārpus React renderēšanas cikla. Ļaujiet React apstrādāt DOM atjauninājumus, kad vien iespējams, lai nodrošinātu konsekvenci un efektivitāti.
• Batch Updates: Izmantojiet `ReactDOM.flushSync` (izmantojiet taupīgi un uzmanīgi!), lai grupētu vairākus atjauninājumus vienā renderēšanā. Tas var uzlabot veiktspēju, vienlaikus veicot vairākas DOM izmaiņas.

4. Ilgstošu Uzdevumu Pārvaldība

• Asinhronas Darbības: Izmantojiet asinhronas darbības, piemēram, `async/await` un Promises, lai izvairītos no galvenā pavediena bloķēšanas. Pārliecinieties, vai tīkla pieprasījumi un citas I/O operācijas tiek veiktas asinhroni.
• RequestAnimationFrame: Izmantojiet `requestAnimationFrame`, lai ieplānotu animācijas un citus vizuālos atjauninājumus. Tas nodrošina, ka atjauninājumi tiek sinhronizēti ar pārlūkprogrammas atsvaidzes intensitāti, nodrošinot vienmērīgākas animācijas.

5. Trešo Pušu Bibliotēku Optimizācija

• Izvēlieties Bibliotēkas Rūpīgi: Atlasiet trešo pušu bibliotēkas, kas ir labi optimizētas un pazīstamas ar savu veiktspēju. Izvairieties no bibliotēkām, kas ir uzpūstas vai kurām ir veiktspējas problēmu vēsture.
• Lazy Load Libraries: Ielādējiet trešo pušu bibliotēkas pēc pieprasījuma, nevis ielādējiet tās visas iepriekš. Tas samazina sākotnējo ielādes laiku un uzlabo lietojumprogrammas kopējo veiktspēju.
• Update Libraries Regularly: Regulāri atjauniniet savas trešo pušu bibliotēkas, lai gūtu labumu no veiktspējas uzlabojumiem un kļūdu labojumiem.

6. Apsverot Ierīces Iespējas un Tīkla Apstākļus

• Adaptive Rendering: Ieviesiet adaptīvās renderēšanas metodes, lai pielāgotu UI sarežģītību atkarībā no ierīces iespējām un tīkla apstākļiem. Piemēram, jūs varētu samazināt attēlu izšķirtspēju vai vienkāršot animācijas ierīcēs ar zemu jaudu.
• Network Optimization: Optimizējiet savas lietojumprogrammas tīkla pieprasījumus, lai samazinātu latentumu un uzlabotu ielādes laikus. Izmantojiet tādas metodes kā satura piegādes tīkli (CDN), attēlu optimizācija un HTTP kešatmiņa.
• Progressive Enhancement: Izveidojiet savu lietojumprogrammu, ņemot vērā progresīvu uzlabošanu, nodrošinot, ka tā nodrošina pamata funkcionalitātes līmeni pat vecākās vai mazāk spējīgās ierīcēs.

Piemērs: Lēna Saraksta Komponenta Optimizācija

Atgriezīsimies pie lēna saraksta komponenta piemēra. Pēc `ListItem` komponenta identificēšanas kā šaurvietas varat lietot šādus optimizācijas pasākumus:

1. Memoizējiet `ListItem` komponentu: Izmantojiet `React.memo`, lai novērstu pārrenderēšanu, kad vienuma dati nav mainījušies.
2. Memoizējiet dārgo aprēķinu: Izmantojiet `useMemo`, lai kešatmiņā saglabātu dārga aprēķina rezultātu.
3. Virtualizējiet sarakstu: Izmantojiet `react-window` vai `react-virtualized`, lai renderētu tikai redzamos vienumus.

Ieviešot šos optimizācijas pasākumus, varat ievērojami uzlabot saraksta komponenta veiktspēju un samazināt freimu zudumus.

Globāli Apsvērumi

Optimizējot React lietojumprogrammas globālai auditorijai, ir svarīgi ņemt vērā tādus faktorus kā tīkla latentums, ierīces iespējas un valodu lokalizācija.

• Tīkla Latentums: Lietotāji dažādās pasaules daļās var piedzīvot atšķirīgu tīkla latentumu. Izmantojiet CDN, lai globāli izplatītu savas lietojumprogrammas līdzekļus un samazinātu latentumu.
• Ierīces Iespējas: Lietotāji var piekļūt jūsu lietojumprogrammai no dažādām ierīcēm, tostarp vecākiem viedtālruņiem un planšetdatoriem ar ierobežotu apstrādes jaudu. Optimizējiet savu lietojumprogrammu dažādām ierīču iespējām.
• Valodu Lokalizācija: Pārliecinieties, vai jūsu lietojumprogramma ir pareizi lokalizēta dažādām valodām un reģioniem. Tas ietver teksta tulkošanu, datumu un skaitļu formatēšanu un UI pielāgošanu dažādu rakstīšanas virzienu atbalstam.

Secinājums

Freimu zudumi var būtiski ietekmēt React lietojumprogrammu lietotāja pieredzi. Izprotot freimu zudumu cēloņus un ieviešot šajā rakstā izklāstītās stratēģijas, varat optimizēt savas lietojumprogrammas vienmērīgai un reaģētspējīgai veiktspējai, pat izmantojot vienlaicīgu renderēšanu. Regulāra lietojumprogrammas profilēšana, veiktspējas rādītāju uzraudzība un optimizācijas stratēģiju pielāgošana, pamatojoties uz reālās pasaules datiem, ir ļoti svarīga, lai laika gaitā saglabātu optimālu veiktspēju. Atcerieties ņemt vērā globālo auditoriju un optimizēt dažādiem tīkla apstākļiem un ierīču iespējām.

Koncentrējoties uz komponentu atjauninājumu optimizāciju, dārgu aprēķinu samazināšanu, DOM manipulācijas optimizāciju, ilgstošu uzdevumu pārvaldību, trešo pušu bibliotēku optimizāciju un ierīces iespēju un tīkla apstākļu ņemšanu vērā, varat nodrošināt izcilu lietotāja pieredzi lietotājiem visā pasaulē. Veiksmi optimizācijā!