React Fiber darba cikla pārtraukums: Prioritāšu renderēšanas meistarīga pārvaldība

React Fiber ir pilnīga React saskaņošanas algoritma pārrakstīšana. Tas tika ieviests, lai risinātu veiktspējas ierobežojumus React agrākajās versijās, īpaši strādājot ar sarežģītām lietotāja saskarnēm un lieliem komponentu kokiem. Viens no galvenajiem React Fiber jauninājumiem ir tā spēja pārtraukt renderēšanas procesu un noteikt uzdevumu prioritātes, pamatojoties uz to svarīgumu. Tas ļauj React saglabāt atsaucību un nodrošināt vienmērīgāku lietotāja pieredzi, pat veicot skaitļošanas ziņā intensīvas operācijas.

Izpratne par tradicionālo React saskaņošanu

Pirms Fiber, React saskaņošanas process bija sinhronisks. Tas nozīmēja, ka, tiklīdz React sāka renderēt komponentu koku, tam bija jāpabeidz viss process, pirms pārlūkprogramma varēja reaģēt uz lietotāja ievadi vai veikt citus uzdevumus. Tas varēja novest pie situācijām, kurās lietotāja saskarne kļuva nereaģējoša, īpaši strādājot ar lielām un sarežģītām lietotnēm. Iedomājieties lietotāju, kurš raksta ievades laukā, kamēr React atjaunina lielu sarakstu – rakstīšanas pieredze varētu kļūt gausa un nomācoša.

Šī sinhronā daba radīja sastrēgumu. Izsaukumu steks (call stack) pieauga ar katru komponentu, kuram nepieciešama atjaunināšana, bloķējot galveno pavedienu, līdz atjaunināšana tika pabeigta. Šī problēma kļuva arvien akūtāka, jo tīmekļa lietotņu sarežģītība pieauga un lietotāju gaidas attiecībā uz atsaucību palielinājās.

Iepazīstinām ar React Fiber: jauna pieeja saskaņošanai

React Fiber risina sinhronā saskaņošanas procesa ierobežojumus, sadalot renderēšanas procesu mazākās, asinhronās darba vienībās. Šīs darba vienības sauc par "šķiedrām" (fibers). Katra šķiedra pārstāv komponenta instanci, un React var apturēt, atsākt vai atmest darbu ar šķiedru, pamatojoties uz tās prioritāti. Šī spēja pārtraukt renderēšanas procesu ir tas, kas ļauj React Fiber sasniegt prioritāšu renderēšanu.

React Fiber pamatjēdzieni

• Šķiedras (Fibers): Pārstāv veicamos darba vienības, kas ir analogas komponentiem koka struktūrā. Katra šķiedra satur informāciju par komponenta stāvokli, rekvizītiem (props) un attiecībām ar citiem komponentiem.
• Darba cikls (Work Loop): React Fiber kodols, kas atbild par šķiedru apstrādi un DOM atjaunināšanu.
• Plānotāji (Schedulers): Pārvalda darbu prioritāšu noteikšanu un izpildi.
• Prioritāšu līmeņi (Priority Levels): Tiek izmantoti, lai klasificētu uzdevumus, pamatojoties uz to svarīgumu (piemēram, lietotāja ievades notikumiem ir augstāka prioritāte nekā fona atjauninājumiem).

React Fiber darba cikls

React Fiber darba cikls ir jaunā saskaņošanas algoritma sirds. Tas ir atbildīgs par komponentu koka caurskatīšanu, šķiedru apstrādi un DOM atjaunināšanu. Darba cikls darbojas nepārtrauktā ciklā, pastāvīgi pārbaudot, vai ir kāds darbs, kas jāveic. Galvenais ir tas, ka darba ciklu var pārtraukt jebkurā brīdī, ja kļūst pieejams augstākas prioritātes uzdevums. Tas tiek panākts, izmantojot plānotāju.

Darba cikla fāzes

Darba cikls sastāv no divām galvenajām fāzēm:

1. Renderēšanas fāze (Render Phase): Šī fāze nosaka, kuras izmaiņas ir jāveic DOM. React caurskata komponentu koku, salīdzina pašreizējo stāvokli ar jauno stāvokli un identificē komponentus, kas ir jāatjaunina. Šī fāze ir "tīra" (pure) un to var apturēt, pārtraukt vai restartēt bez blakusparādībām. Tā izveido "efektu sarakstu" (effect list) – saistīto sarakstu ar visām mutācijām, kas jāpiemēro DOM.
2. Ieviešanas fāze (Commit Phase): Šī fāze piemēro izmaiņas DOM. Šī fāze ir sinhrona un to nevar pārtraukt. Tā ir izšķiroša, lai nodrošinātu, ka lietotāja saskarne paliek konsekventa.

Kā darbojas pārtraukšana

Plānotājam ir izšķiroša loma pārtraukumu pārvaldībā. Tas katram uzdevumam, piemēram, lietotāja ievadei, tīkla pieprasījumiem vai fona atjauninājumiem, piešķir prioritātes līmeni. Darba cikls pastāvīgi pārbauda plānotāju, lai redzētu, vai ir kādi augstākas prioritātes uzdevumi, kas gaida izpildi. Ja tiek atrasts augstākas prioritātes uzdevums, darba cikls aptur savu pašreizējo uzdevumu, atdod kontroli pārlūkprogrammai un ļauj izpildīt augstākas prioritātes uzdevumu. Kad augstākas prioritātes uzdevums ir pabeigts, darba cikls var atsākt savu iepriekšējo uzdevumu no vietas, kur tas tika pārtraukts.

Iedomājieties to šādi: jūs strādājat pie lielas izklājlapas (renderēšanas fāze), kad zvana jūsu priekšnieks (augstākas prioritātes uzdevums). Jūs nekavējoties pārtraucat darbu pie izklājlapas, lai atbildētu uz zvanu. Kad esat pabeidzis sarunu, jūs atgriežaties pie izklājlapas un turpināt darbu no vietas, kur to pārtraucāt.

Prioritāšu renderēšana

Prioritāšu renderēšana ir galvenā React Fiber pārtraukšanas iespēju priekšrocība. Tā ļauj React noteikt uzdevumu prioritātes, pamatojoties uz to svarīgumu, nodrošinot, ka svarīgākie uzdevumi tiek izpildīti pirmie. Tas noved pie atsaucīgākas un vienmērīgākas lietotāja pieredzes.

Prioritāšu veidi

React definē vairākus prioritāšu līmeņus, katram ar atšķirīgu svarīguma pakāpi:

• Nekavējoša prioritāte (Immediate Priority): Tiek izmantota uzdevumiem, kas jāizpilda nekavējoties, piemēram, lietotāja ievades notikumiem.
• Lietotāju bloķējoša prioritāte (User-Blocking Priority): Tiek izmantota uzdevumiem, kas bloķē lietotāja saskarni, piemēram, animācijām un pārejām.
• Normāla prioritāte (Normal Priority): Tiek izmantota lielākajai daļai atjauninājumu.
• Zema prioritāte (Low Priority): Tiek izmantota uzdevumiem, kas nav laika ziņā kritiski, piemēram, fona atjauninājumiem un analītikai.
• Dīkstāves prioritāte (Idle Priority): Tiek izmantota uzdevumiem, kurus var izpildīt, kad pārlūkprogramma ir dīkstāvē, piemēram, datu iepriekšējai ielādei.

Prioritāšu renderēšanas piemērs darbībā

Iedomājieties scenāriju, kurā lietotājs raksta ievades laukā, kamēr React atjaunina lielu datu sarakstu. Bez React Fiber rakstīšanas pieredze varētu kļūt gausa un nomācoša, jo React būtu aizņemts ar saraksta atjaunināšanu. Tomēr ar React Fiber, React var noteikt lietotāja ievades notikuma prioritāti augstāku par saraksta atjaunināšanu. Tas nozīmē, ka React apturēs saraksta atjaunināšanu, apstrādās lietotāja ievadi un pēc tam atsāks saraksta atjaunināšanu. Tas nodrošina, ka rakstīšanas pieredze paliek vienmērīga un atsaucīga.

Vēl viens piemērs: apsveriet sociālo mediju plūsmu. Jaunu komentāru attēlošanas atjaunināšanai vajadzētu būt prioritātei pār vecāka, mazāk relevanta satura ielādi. Fiber ļauj šo prioritāšu noteikšanu, nodrošinot, ka lietotāji vispirms redz jaunāko aktivitāti.

Praktiskā ietekme izstrādātājiem

Izpratnei par React Fiber prioritāšu renderēšanu ir vairākas praktiskas sekas izstrādātājiem:

• Optimizējiet kritiskos ceļus: Identificējiet svarīgākās lietotāju mijiedarbības un nodrošiniet, ka tās tiek apstrādātas ar visaugstāko prioritāti.
• Atlieciet nekritiskus uzdevumus: Atlieciet nekritiskus uzdevumus, piemēram, fona atjauninājumus un analītiku, uz zemākiem prioritāšu līmeņiem.
• Izmantojiet `useDeferredValue` Hook: Ieviests React 18, šis hook ļauj atlikt atjauninājumus mazāk kritiskām lietotāja saskarnes daļām. Tas ir ārkārtīgi vērtīgi, lai uzlabotu uztverto veiktspēju.
• Izmantojiet `useTransition` Hook: Šis hook ļauj atzīmēt atjauninājumus kā pārejas, kas liek React saglabāt lietotāja saskarnes atsaucību, kamēr atjauninājums tiek apstrādāts.
• Izvairieties no ilgstošiem uzdevumiem: Sadaliet ilgstošus uzdevumus mazākos, vieglāk pārvaldāmos gabalos, lai izvairītos no galvenā pavediena bloķēšanas.

React Fiber un prioritāšu renderēšanas priekšrocības

React Fiber un prioritāšu renderēšana piedāvā vairākas būtiskas priekšrocības:

• Uzlabota atsaucība: React var saglabāt atsaucību pat veicot skaitļošanas ziņā intensīvas operācijas.
• Vienmērīgāka lietotāja pieredze: Lietotāji piedzīvo vienmērīgāku un plūstošāku lietotāja saskarni, pat mijiedarbojoties ar sarežģītām lietotnēm.
• Labāka veiktspēja: React var optimizēt renderēšanas procesu un izvairīties no nevajadzīgiem atjauninājumiem.
• Uzlabota lietotāja uztvere: Nosakot prioritāti redzamiem atjauninājumiem un atliekot mazāk svarīgus uzdevumus, React uzlabo lietotnes uztverto veiktspēju.

Izaicinājumi un apsvērumi

Lai gan React Fiber piedāvā ievērojamas priekšrocības, ir arī daži izaicinājumi un apsvērumi, kas jāņem vērā:

• Palielināta sarežģītība: Izprast React Fiber arhitektūru un darba ciklu var būt sarežģīti.
• Atkļūdošana: Asinhronās renderēšanas atkļūdošana var būt sarežģītāka nekā sinhronās renderēšanas atkļūdošana.
• Saderība: Lai gan React Fiber ir atpakaļsaderīgs ar lielāko daļu esošā React koda, dažus vecākus komponentus var nākties atjaunināt. Vienmēr ir nepieciešama rūpīga testēšana jaunināšanas laikā.
• Bada potenciāls (Starvation): Ir iespējams izveidot scenāriju, kurā zemas prioritātes uzdevumi nekad netiek izpildīti, ja vienmēr gaida augstākas prioritātes uzdevumi. Pareiza prioritāšu noteikšana ir izšķiroša, lai no tā izvairītos.

Piemēri no visas pasaules

Apsveriet šos globālos piemērus, kas demonstrē React Fiber priekšrocības:

• E-komercijas platforma (Globāla): E-komercijas vietne ar tūkstošiem produktu var izmantot React Fiber, lai prioritizētu produktu detaļu un lietotāju mijiedarbību (pievienošana grozam, rezultātu filtrēšana) attēlošanu pār mazāk kritiskiem uzdevumiem, piemēram, produktu ieteikumu atjaunināšanu. Tas nodrošina ātru un atsaucīgu iepirkšanās pieredzi neatkarīgi no lietotāja atrašanās vietas vai interneta ātruma.
• Finanšu tirdzniecības platforma (Londona, Ņujorka, Tokija): Reāllaika tirdzniecības platformai, kas attēlo strauji mainīgus tirgus datus, ir jāprioritizē pašreizējo cenu un pasūtījumu grāmatas atjaunināšana pār vēsturisko grafiku vai ziņu plūsmu attēlošanu. React Fiber ļauj šo prioritāšu noteikšanu, nodrošinot, ka tirgotājiem ir piekļuve vissvarīgākajai informācijai ar minimālu latentumu.
• Izglītības platforma (Indija, Brazīlija, ASV): Tiešsaistes mācību platforma ar interaktīviem vingrinājumiem un video lekcijām var izmantot React Fiber, lai prioritizētu lietotāja ievadi vingrinājumu laikā un video straumēšanas atskaņošanu pār mazāk kritiskiem uzdevumiem, piemēram, kursa progresa joslas atjaunināšanu. Tas nodrošina vienmērīgu un saistošu mācību pieredzi studentiem reģionos ar mainīgu interneta savienojamību.
• Sociālo mediju lietotne (Visā pasaulē): Sociālo mediju platformai ir jāprioritizē jaunu ierakstu un paziņojumu attēlošana pār vecāka satura ielādi vai fona datu sinhronizāciju. React Fiber ļauj prioritizēt "kas jauns" attēlošanu lietotājam, nevis lēnām atjaunināt lietas, piemēram, "ieteiktie draugi", kas nav nekavējoties nepieciešamas.

Labākā prakse React lietotņu optimizēšanai ar Fiber

• Lietotnes profilēšana: Izmantojiet React DevTools, lai identificētu veiktspējas sastrēgumus un vietas, kur React pavada visvairāk laika renderēšanai. Tas palīdzēs jums noteikt komponentus, kas varētu izraisīt palēninājumus.
• Memoizācijas tehnikas: Izmantojiet `React.memo`, `useMemo` un `useCallback`, lai novērstu nevajadzīgas komponentu pārrenderēšanas. Šīs tehnikas ļauj kešot dārgu aprēķinu vai salīdzinājumu rezultātus un pārrenderēt tikai tad, ja ievades dati ir mainījušies.
• Koda sadalīšana (Code Splitting): Sadaliet savu lietotni mazākos gabalos, kurus var ielādēt pēc pieprasījuma. Tas samazina sākotnējo ielādes laiku un uzlabo jūsu lietotnes uztverto veiktspēju. Izmantojiet `React.lazy` un `Suspense`, lai ieviestu koda sadalīšanu.
• Virtualizācija lieliem sarakstiem: Ja renderējat lielus datu sarakstus, izmantojiet virtualizācijas tehnikas, lai renderētu tikai tos elementus, kas pašlaik ir redzami ekrānā. Bibliotēkas kā `react-window` un `react-virtualized` var palīdzēt jums efektīvi ieviest virtualizāciju.
• Debouncing un Throttling: Ieviesiet debouncing un throttling, lai ierobežotu atjauninājumu biežumu, ko izraisa lietotāja ievade vai citi notikumi. Tas var novērst pārmērīgas pārrenderēšanas un uzlabot veiktspēju.
• Optimizējiet attēlus un resursus: Saspiežiet attēlus un citus resursus, lai samazinātu to faila izmēru un uzlabotu ielādes laikus. Izmantojiet responsīvus attēlus, lai pasniegtu dažāda izmēra attēlus atkarībā no lietotāja ekrāna izmēra.
• Regulāri uzraugiet veiktspēju: Nepārtraukti uzraugiet savas lietotnes veiktspēju un identificējiet jebkādus jaunus sastrēgumus, kas varētu rasties. Izmantojiet veiktspējas uzraudzības rīkus, piemēram, Google PageSpeed Insights un WebPageTest, lai sekotu līdzi galvenajiem rādītājiem un identificētu jomas, kurās nepieciešami uzlabojumi.

Noslēgums

React Fiber darba cikla pārtraukšana un prioritāšu renderēšana ir spēcīgi rīki augstas veiktspējas, atsaucīgu React lietotņu veidošanai. Izprotot, kā darbojas React Fiber, un pielietojot labāko praksi, izstrādātāji var radīt lietotāju pieredzi, kas ir vienmērīga, plūstoša un saistoša, pat strādājot ar sarežģītām lietotāja saskarnēm un lieliem datu apjomiem. Kamēr React turpina attīstīties, Fiber arhitektūras uzlabojumi paliks par stūrakmeni mūsdienīgu tīmekļa lietotņu veidošanā, kas atbilst globālās auditorijas prasībām.

Apgūstot šajā ceļvedī izklāstītos jēdzienus un tehnikas, jūs varēsiet pilnībā izmantot React Fiber potenciālu un nodrošināt izcilu lietotāju pieredzi dažādās platformās un ierīcēs, uzlabojot lietotāju apmierinātību un veicinot biznesa panākumus. Atcerieties nepārtraukti mācīties un pielāgoties mainīgajai React izstrādes ainavai, lai paliktu priekšā konkurentiem un veidotu patiesi ievērojamas tīmekļa lietotnes.