React atmiņas noplūdes noteikšana: visaptverošs ceļvedis komponentu attīrīšanas pārbaudei

Atmiņas noplūdes React lietojumprogrammās var klusi pasliktināt veiktspēju un negatīvi ietekmēt lietotāja pieredzi. Šīs noplūdes notiek, kad komponenti tiek atvienoti, bet to saistītie resursi (piemēram, taimeri, notikumu klausītāji un abonementi) netiek pareizi attīrīti. Laika gaitā šie neatbrīvotie resursi uzkrājas, patērējot atmiņu un palēninot lietojumprogrammu. Šis visaptverošais ceļvedis sniedz stratēģijas atmiņas noplūdes noteikšanai un novēršanai, pārbaudot pareizu komponentu attīrīšanu.

Atmiņas noplūdes izpratne React

Atmiņas noplūde rodas, kad komponents atbrīvojas no DOM, bet daži JavaScript kodi joprojām to saglabā, neļaujot atkritumu savācējam atbrīvot aizņemto atmiņu. React efektīvi pārvalda savu komponentu dzīves ciklu, bet izstrādātājiem ir jāpārliecinās, ka komponenti atsakās no jebkuriem resursiem, ko tie ieguva savā dzīves ciklā.

Biežākie atmiņas noplūžu cēloņi:

• Neiztīrīti taimeri un intervāli: Taimeru (setTimeout, setInterval) atstāšana darbojamies pēc komponenta atvienošanas.
• Nenoņemti notikumu klausītāji: Nespēja atvienot notikumu klausītājus, kas pievienoti window, document vai citiem DOM elementiem.
• Nepabeigti abonementi: Neatsakoties no novērojumiem (piemēram, RxJS) vai citiem datu plūsmām.
• Neatbrīvoti resursi: Neatbrīvojot resursus, kas iegūti no trešo pušu bibliotēkām vai API.
• Aizvērumi: Funkcijas komponentu iekšienē, kas netīši uztver un saglabā atsauces uz komponenta stāvokli vai rekvizītiem.

Atmiņas noplūžu noteikšana

Atmiņas noplūžu identificēšana jau izstrādes ciklā ir ļoti svarīga. Vairākas metodes var palīdzēt atklāt šīs problēmas:

1. Pārlūkprogrammu izstrādātāju rīki

Mūsdienu pārlūkprogrammu izstrādātāju rīki piedāvā jaudīgas atmiņas profilēšanas iespējas. Īpaši efektīvi ir Chrome DevTools.

1. Izveidojiet kaudzes momentuzņēmumus: Izveidojiet momentuzņēmumus par lietojumprogrammas atmiņu dažādos laika punktos. Salīdziniet momentuzņēmumus, lai identificētu objektus, kas netiek savākti pēc komponenta atvienošanas.
2. Atmiņas piešķiršanas laika skala: Atmiņas piešķiršanas laika skala parāda atmiņas piešķiršanu laika gaitā. Meklējiet atmiņas patēriņa palielināšanos pat tad, ja komponenti tiek montēti un atvienoti.
3. Veiktspējas cilne: Ierakstiet veiktspējas profilus, lai identificētu funkcijas, kas saglabā atmiņu.

Piemērs (Chrome DevTools):

1. Atveriet Chrome DevTools (Ctrl+Shift+I vai Cmd+Option+I).
2. Dodieties uz cilni "Memory".
3. Atlasiet "Heap snapshot" un noklikšķiniet uz "Take snapshot".
4. Mijiedarbojieties ar savu lietojumprogrammu, lai aktivizētu komponentu montāžu un atvienošanu.
5. Izveidojiet vēl vienu momentuzņēmumu.
6. Salīdziniet divus momentuzņēmumus, lai atrastu objektus, kas būtu savākti, bet netika.

2. React DevTools profilers

React DevTools nodrošina profileru, kas var palīdzēt identificēt veiktspējas problēmas, tostarp tās, ko izraisa atmiņas noplūdes. Lai gan tas tieši nenosaka atmiņas noplūdes, tas var norādīt uz komponentiem, kas nedarbojas kā paredzēts.

3. Kodu pārskati

Regulāri kodu pārskati, īpaši koncentrējoties uz komponentu attīrīšanas loģiku, var palīdzēt atklāt iespējamās atmiņas noplūdes. Pievērsiet uzmanību useEffect āķiem ar attīrīšanas funkcijām un pārliecinieties, ka visi taimeri, notikumu klausītāji un abonementi tiek pareizi pārvaldīti.

4. Testēšanas bibliotēkas

Testēšanas bibliotēkas, piemēram, Jest un React Testing Library, var izmantot, lai izveidotu integrācijas testus, kas īpaši pārbauda atmiņas noplūdes. Šie testi var simulēt komponentu montāžu un atvienošanu un apgalvot, ka netiek saglabāti resursi.

Atmiņas noplūžu novēršana: labākā prakse

Labākā pieeja atmiņas noplūžu novēršanai ir novērst to rašanos. Šeit ir daži labākie ieteikumi, kas jāievēro:

1. Izmantojot useEffect ar attīrīšanas funkcijām

Āķis useEffect ir galvenais mehānisms blakusefektu pārvaldīšanai funkcionālajos komponentos. Ja strādājat ar taimeriem, notikumu klausītājiem vai abonementiem, vienmēr nodrošiniet attīrīšanas funkciju, kas atreģistrē šos resursus, kad komponents tiek atvienots.

Piemērs:

import React, { useState, useEffect } from 'react';

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

 useEffect(() => {
  const intervalId = setInterval(() => {
   setCount(prevCount => prevCount + 1);
  }, 1000);

  return () => {
   clearInterval(intervalId);
   console.log('Timer cleared!');
  };
 }, []);

 return (
  

   
Count: {count}
  
 );
}

export default MyComponent;

Šajā piemērā āķis useEffect iestata intervālu, kas katru sekundi palielina count stāvokli. Attīrīšanas funkcija (ko atgriež useEffect) notīra intervālu, kad komponents tiek atvienots, novēršot atmiņas noplūdi.

2. Notikumu klausītāju noņemšana

Ja pievienojat notikumu klausītājus window, document vai citiem DOM elementiem, pārliecinieties, ka tos noņemat, kad komponents tiek atvienots.

Piemērs:

import React, { useEffect } from 'react';

function MyComponent() {
 const handleScroll = () => {
  console.log('Scrolled!');
 };

 useEffect(() => {
  window.addEventListener('scroll', handleScroll);

  return () => {
   window.removeEventListener('scroll', handleScroll);
   console.log('Scroll listener removed!');
  };
 }, []);

 return (
  

   
Scroll this page.
  
 );
}

export default MyComponent;

Šis piemērs pievieno ritināšanas notikumu klausītāju window. Attīrīšanas funkcija noņem notikumu klausītāju, kad komponents tiek atvienots.

3. Atteikšanās no abonementiem

Ja jūsu lietojumprogramma izmanto novērojumus (piemēram, RxJS), pārliecinieties, ka atsakāties no tiem, kad komponents tiek atvienots. Ja tas netiks darīts, var rasties atmiņas noplūdes un neparedzēta darbība.

Piemērs (izmantojot RxJS):

import React, { useState, useEffect } from 'react';
import { interval } from 'rxjs';
import { takeUntil } from 'rxjs/operators';
import { Subject } from 'rxjs';

function MyComponent() {
 const [count, setCount] = useState(0);
 const destroy$ = new Subject();

 useEffect(() => {
  interval(1000)
   .pipe(takeUntil(destroy$))
   .subscribe(val => {
    setCount(val);
   });

  return () => {
   destroy$.next();
   destroy$.complete();
   console.log('Subscription unsubscribed!');
  };
 }, []);

 return (
  

   
Count: {count}
  
 );
}

export default MyComponent;

Šajā piemērā novērojamais (interval) izstaro vērtības katru sekundi. Operators takeUntil nodrošina, ka novērojamais tiek pabeigts, kad objekts destroy$ izstaro vērtību. Attīrīšanas funkcija izstaro vērtību destroy$ un pabeidz to, atsakoties no abonementa.

4. AbortController izmantošana Fetch API

Veidojot API zvanus, izmantojot Fetch API, izmantojiet AbortController, lai atceltu pieprasījumu, ja komponents tiek atvienots pirms pieprasījuma pabeigšanas. Tas novērš nevajadzīgus tīkla pieprasījumus un iespējamās atmiņas noplūdes.

Piemērs:

import React, { useState, useEffect } from 'react';

function MyComponent() {
 const [data, setData] = useState(null);
 const [loading, setLoading] = useState(true);
 const [error, setError] = useState(null);

 useEffect(() => {
  const abortController = new AbortController();
  const signal = abortController.signal;

  const fetchData = async () => {
   try {
    const response = await fetch('https://jsonplaceholder.typicode.com/todos/1', { signal });
    if (!response.ok) {
     throw new Error(`HTTP error! Status: ${response.status}`);
    }
    const json = await response.json();
    setData(json);
   } catch (e) {
    if (e.name === 'AbortError') {
     console.log('Fetch aborted');
    } else {
     setError(e);
    }
   } finally {
    setLoading(false);
   }
  };

  fetchData();

  return () => {
   abortController.abort();
   console.log('Fetch aborted!');
  };
 }, []);

 if (loading) return 
Loading...
;
 if (error) return 
Error: {error.message}
;

 return (
  

   
Data: {JSON.stringify(data)}
  
 );
}

export default MyComponent;

Šajā piemērā tiek izveidots AbortController, un tā signāls tiek nodots funkcijai fetch. Ja komponents tiek atvienots pirms pieprasījuma pabeigšanas, tiek izsaukta metode abortController.abort(), kas atceļ pieprasījumu.

5. useRef izmantošana maināmu vērtību turēšanai

Dažreiz jums var būt nepieciešams saglabāt maināmu vērtību, kas saglabājas starp renderējumiem, neizraisot atkārtotu renderēšanu. Āķis useRef ir ideāli piemērots šim nolūkam. Tas var būt noderīgi, lai saglabātu atsauces uz taimeriem vai citiem resursiem, kas jāpiekļūst attīrīšanas funkcijā.

Piemērs:

import React, { useRef, useEffect } from 'react';

function MyComponent() {
 const timerId = useRef(null);

 useEffect(() => {
  timerId.current = setInterval(() => {
   console.log('Tick');
  }, 1000);

  return () => {
   clearInterval(timerId.current);
   console.log('Timer cleared!');
  };
 }, []);

 return (
  

   
Check the console for ticks.
  
 );
}

export default MyComponent;

Šajā piemērā atsauce timerId saglabā intervāla ID. Attīrīšanas funkcija var piekļūt šim ID, lai notīrītu intervālu.

6. Stāvokļa atjauninājumu samazināšana atvienotajos komponentos

Izvairieties no stāvokļa iestatīšanas komponentā pēc tā atvienošanas. React jūs brīdinās, ja mēģināsiet to izdarīt, jo tas var izraisīt atmiņas noplūdes un neparedzētu darbību. Izmantojiet modeli isMounted vai AbortController, lai novērstu šos atjauninājumus.

Piemērs (stāvokļa atjauninājumu izvairīšanās, izmantojot AbortController — atsaucas uz piemēru 4. sadaļā):

Pieeja AbortController ir parādīta sadaļā "AbortController izmantošana Fetch API" un ir ieteicamais veids, kā novērst stāvokļa atjauninājumus atvienotajos komponentos asinhronos zvanos.

Atmiņas noplūžu testēšana

Testu rakstīšana, kas īpaši pārbauda atmiņas noplūdes, ir efektīvs veids, kā nodrošināt, ka jūsu komponenti pareizi attīra resursus.

1. Integrācijas testi ar Jest un React Testing Library

Izmantojiet Jest un React Testing Library, lai simulētu komponentu montāžu un atvienošanu un apgalvotu, ka netiek saglabāti resursi.

Piemērs:

import React from 'react';
import { render, unmountComponentAtNode } from 'react-dom';
import MyComponent from './MyComponent'; // Replace with the actual path to your component

// A simple helper function to force garbage collection (not reliable, but can help in some cases)
function forceGarbageCollection() {
 if (global.gc) {
  global.gc();
 }
}

describe('MyComponent', () => {
 let container = null;
 beforeEach(() => {
  container = document.createElement('div');
  document.body.appendChild(container);
 });

 afterEach(() => {
  unmountComponentAtNode(container);
  container.remove();
  container = null;
  forceGarbageCollection();
 });

 it('should not leak memory', async () => {
  const initialMemory = performance.memory.usedJSHeapSize;

  render(, container);
  unmountComponentAtNode(container);
  forceGarbageCollection();

  // Wait a short amount of time for garbage collection to occur
  await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, 500));

  const finalMemory = performance.memory.usedJSHeapSize;

  expect(finalMemory).toBeLessThan(initialMemory + 1024 * 100); // Allow a small margin of error (100KB)
 });
});

Šis piemērs renderē komponentu, to atvieno, piespiež atkritumu savākšanu un pēc tam pārbauda, vai atmiņas izmantošana nav ievērojami palielinājusies. Piezīme: performance.memory dažos pārlūkos ir novecojis, ja nepieciešams, apsveriet alternatīvas.

2. End-to-end testi ar Cypress vai Selenium

End-to-end testus var izmantot arī atmiņas noplūžu atklāšanai, simulējot lietotāju mijiedarbību un laika gaitā uzraugot atmiņas patēriņu.

Rīki automatizētai atmiņas noplūžu noteikšanai

Vairāki rīki var palīdzēt automatizēt atmiņas noplūžu noteikšanas procesu:

• MemLab (Facebook): Atvērtā koda JavaScript atmiņas testēšanas sistēma.
• LeakCanary (Square - Android, bet koncepcijas attiecas): Lai gan galvenokārt paredzēts Android, noplūdes noteikšanas principi attiecas arī uz JavaScript.

Atmiņas noplūžu atkļūdošana: soli pa solim

Ja jums ir aizdomas par atmiņas noplūdi, veiciet šīs darbības, lai identificētu un novērstu problēmu:

1. Atkārtojiet noplūdi: Nosakiet konkrētās lietotāju mijiedarbības vai komponentu dzīves ciklus, kas izraisa noplūdi.
2. Profilēšanas atmiņas izmantošana: Izmantojiet pārlūkprogrammu izstrādātāju rīkus, lai tvertu kaudzes momentuzņēmumus un atmiņas piešķiršanas laika skalas.
3. Identificējiet noplūdes objektus: Analizējiet kaudzes momentuzņēmumus, lai atrastu objektus, kas netiek savākti.
4. Izsekojiet objekta atsauces: Nosakiet, kuras jūsu koda daļas glabā atsauces uz noplūdes objektiem.
5. Novērsiet noplūdi: Īstenojiet attiecīgo attīrīšanas loģiku (piemēram, notīrot taimerus, noņemot notikumu klausītājus, atsakoties no novērojumiem).
6. Pārbaudiet labojumu: Atkārtojiet profilēšanas procesu, lai nodrošinātu, ka noplūde ir atrisināta.

Secinājums

Atmiņas noplūdes var būtiski ietekmēt React lietojumprogrammu veiktspēju un stabilitāti. Izprotot atmiņas noplūžu biežākos cēloņus, ievērojot labākos ieteikumus komponentu attīrīšanai un izmantojot atbilstošus atklāšanas un atkļūdošanas rīkus, jūs varat novērst šo problēmu ietekmi uz jūsu lietojumprogrammas lietotāja pieredzi. Regulāri kodu pārskati, rūpīga testēšana un proaktīva pieeja atmiņas pārvaldībai ir būtiski, lai izveidotu stabilas un efektīvas React lietojumprogrammas. Atcerieties, ka profilakse vienmēr ir labāka nekā ārstēšana; rūpīga attīrīšana jau no paša sākuma ietaupīs ievērojamu atkļūdošanas laiku vēlāk.