Visaptverošs ceļvedis par React saskaņošanas procesu, kas pēta virtuālā DOM salīdzināšanas algoritmu, optimizācijas tehnikas un to ietekmi uz veiktspēju.
React saskaņošana: Atklājot virtuālā DOM salīdzināšanas algoritmu
React, populāra JavaScript bibliotēka lietotāju saskarņu veidošanai, savu veiktspēju un efektivitāti nodrošina ar procesu, ko sauc par saskaņošanu. Saskaņošanas pamatā ir virtuālā DOM salīdzināšanas algoritms, sarežģīts mehānisms, kas nosaka, kā atjaunināt faktisko DOM (Document Object Model) visefektīvākajā iespējamajā veidā. Šis raksts sniedz padziļinātu ieskatu React saskaņošanas procesā, izskaidrojot virtuālo DOM, salīdzināšanas algoritmu un praktiskas stratēģijas veiktspējas optimizēšanai.
Kas ir virtuālais DOM?
Virtuālais DOM (VDOM) ir viegla, atmiņā esoša reālā DOM reprezentācija. Iztēlojieties to kā faktiskās lietotāja saskarnes projektu. Tā vietā, lai tieši manipulētu ar pārlūkprogrammas DOM, React strādā ar šo virtuālo reprezentāciju. Kad React komponentē mainās dati, tiek izveidots jauns virtuālā DOM koks. Šis jaunais koks tiek salīdzināts ar iepriekšējo virtuālā DOM koku.
Galvenās virtuālā DOM izmantošanas priekšrocības:
- Uzlabota veiktspēja: Tieša manipulēšana ar reālo DOM ir dārga. Samazinot tiešas DOM manipulācijas, React ievērojami uzlabo veiktspēju.
- Vairākplatformu saderība: VDOM ļauj React komponentes attēlot dažādās vidēs, tostarp pārlūkprogrammās, mobilajās lietotnēs (React Native) un servera puses renderēšanā (Next.js).
- Vienkāršota izstrāde: Izstrādātāji var koncentrēties uz lietotnes loģiku, neuztraucoties par DOM manipulācijas sarežģītību.
Saskaņošanas process: Kā React atjaunina DOM
Saskaņošana ir process, kurā React sinhronizē virtuālo DOM ar reālo DOM. Kad komponentes stāvoklis mainās, React veic šādas darbības:
- Komponentes atkārtota renderēšana: React atkārtoti renderē komponenti un izveido jaunu virtuālā DOM koku.
- Jaunā un vecā koka salīdzināšana ('Diffing'): React salīdzina jauno virtuālā DOM koku ar iepriekšējo. Šeit tiek izmantots salīdzināšanas algoritms.
- Minimālā izmaiņu kopuma noteikšana: Salīdzināšanas algoritms identificē minimālo izmaiņu kopumu, kas nepieciešams, lai atjauninātu reālo DOM.
- Izmaiņu piemērošana ('Committing'): React piemēro tikai šīs konkrētās izmaiņas reālajam DOM.
Salīdzināšanas algoritms: Izpratne par noteikumiem
Salīdzināšanas algoritms ir React saskaņošanas procesa kodols. Tas izmanto heiristiku, lai atrastu visefektīvāko veidu, kā atjaunināt DOM. Lai gan tas negarantē absolūti minimālo operāciju skaitu katrā gadījumā, tas nodrošina izcilu veiktspēju vairumā scenāriju. Algoritms darbojas saskaņā ar šādiem pieņēmumiem:
- Divi dažādu tipu elementi radīs dažādus kokus: Kad diviem elementiem ir dažādi tipi (piemēram,
<div>
tiek aizstāts ar<span>
), React pilnībā aizstās veco mezglu ar jauno. key
atribūts: Strādājot ar bērnu elementu sarakstiem, React paļaujas uzkey
atribūtu, lai identificētu, kuri elementi ir mainīti, pievienoti vai noņemti. Bez atslēgām React būtu jārenderē viss saraksts no jauna, pat ja mainījies ir tikai viens elements.
Detalizēts salīdzināšanas algoritma skaidrojums
Sadalīsim, kā salīdzināšanas algoritms darbojas detalizētāk:
- Elementu tipu salīdzināšana: Vispirms React salīdzina abu koku saknes elementus. Ja tiem ir dažādi tipi, React nojauc veco koku un veido jaunu no nulles. Tas ietver vecā DOM mezgla noņemšanu un jauna DOM mezgla izveidi ar jauno elementa tipu.
- DOM īpašību atjauninājumi: Ja elementu tipi ir vienādi, React salīdzina abu elementu atribūtus (props). Tas identificē, kuri atribūti ir mainījušies, un atjaunina tikai tos atribūtus reālajā DOM elementā. Piemēram, ja
<div>
elementaclassName
atribūts ir mainījies, React atjaunināsclassName
atribūtu attiecīgajā DOM mezglā. - Komponenšu atjauninājumi: Kad React sastopas ar komponentes elementu, tas rekursīvi atjaunina komponenti. Tas ietver komponentes atkārtotu renderēšanu un salīdzināšanas algoritma piemērošanu komponentes izvadei.
- Sarakstu salīdzināšana (izmantojot atslēgas): Efektīva bērnu elementu sarakstu salīdzināšana ir būtiska veiktspējai. Renderējot sarakstu, React sagaida, ka katram bērna elementam būs unikāls
key
atribūts.key
atribūts ļauj React identificēt, kuri elementi ir pievienoti, noņemti vai pārkārtoti.
Piemērs: Salīdzināšana ar un bez atslēgām
Bez atslēgām:
// Sākotnējā renderēšana
<ul>
<li>Item 1</li>
<li>Item 2</li>
</ul>
// Pēc elementa pievienošanas sākumā
<ul>
<li>Item 0</li>
<li>Item 1</li>
<li>Item 2</li>
</ul>
Bez atslēgām React pieņems, ka visi trīs elementi ir mainījušies. Tas atjauninās DOM mezglus katram elementam, lai gan tika pievienots tikai jauns elements. Tas ir neefektīvi.
Ar atslēgām:
// Sākotnējā renderēšana
<ul>
<li key="item1">Item 1</li>
<li key="item2">Item 2</li>
</ul>
// Pēc elementa pievienošanas sākumā
<ul>
<li key="item0">Item 0</li>
<li key="item1">Item 1</li>
<li key="item2">Item 2</li>
</ul>
Ar atslēgām React var viegli identificēt, ka "item0" ir jauns elements, un "item1" un "item2" ir vienkārši pārvietoti uz leju. Tas pievienos tikai jauno elementu un pārkārtos esošos, nodrošinot daudz labāku veiktspēju.
Veiktspējas optimizācijas tehnikas
Lai gan React saskaņošanas process ir efektīvs, ir vairākas tehnikas, ko varat izmantot, lai vēl vairāk optimizētu veiktspēju:
- Pareizi izmantojiet atslēgas: Kā parādīts iepriekš, atslēgu izmantošana ir būtiska, renderējot bērnu elementu sarakstus. Vienmēr izmantojiet unikālas un stabilas atslēgas. Masīva indeksa izmantošana kā atslēga parasti ir anti-raksts, jo tas var radīt veiktspējas problēmas, kad saraksts tiek pārkārtots.
- Izvairieties no nevajadzīgas atkārtotas renderēšanas: Pārliecinieties, ka komponentes tiek atkārtoti renderētas tikai tad, ja to atribūti (props) vai stāvoklis ir faktiski mainījies. Varat izmantot tādas tehnikas kā
React.memo
,PureComponent
unshouldComponentUpdate
, lai novērstu nevajadzīgu atkārtotu renderēšanu. - Izmantojiet nemainīgas datu struktūras: Nemainīgas datu struktūras atvieglo izmaiņu noteikšanu un novērš nejaušas mutācijas. Noderīgas var būt tādas bibliotēkas kā Immutable.js.
- Koda sadalīšana: Sadaliet savu lietotni mazākos gabalos un ielādējiet tos pēc pieprasījuma. Tas samazina sākotnējo ielādes laiku un uzlabo kopējo veiktspēju. React.lazy un Suspense ir noderīgi koda sadalīšanas ieviešanai.
- Memoizācija: Memoizējiet dārgus aprēķinus vai funkciju izsaukumus, lai izvairītos no to nevajadzīgas pārrēķināšanas. Tādas bibliotēkas kā Reselect var izmantot, lai izveidotu memoizētus selektorus.
- Garu sarakstu virtualizācija: Renderējot ļoti garus sarakstus, apsveriet virtualizācijas tehniku izmantošanu. Virtualizācija renderē tikai tos elementus, kas pašlaik ir redzami ekrānā, ievērojami uzlabojot veiktspēju. Šim nolūkam ir paredzētas tādas bibliotēkas kā react-window un react-virtualized.
- "Debouncing" un "Throttling": Ja jums ir notikumu apstrādātāji, kas tiek izsaukti bieži, piemēram, ritināšanas vai izmēru maiņas apstrādātāji, apsveriet iespēju izmantot "debouncing" vai "throttling", lai ierobežotu apstrādātāja izpildes reižu skaitu. Tas var novērst veiktspējas vājās vietas.
Praktiski piemēri un scenāriji
Apskatīsim dažus praktiskus piemērus, lai ilustrētu, kā šīs optimizācijas tehnikas var pielietot.
1. piemērs: Nevajadzīgas atkārtotas renderēšanas novēršana ar React.memo
Iedomājieties, ka jums ir komponente, kas parāda lietotāja informāciju. Komponente kā atribūtus (props) saņem lietotāja vārdu un vecumu. Ja lietotāja vārds un vecums nemainās, nav nepieciešams atkārtoti renderēt komponenti. Jūs varat izmantot React.memo
, lai novērstu nevajadzīgu atkārtotu renderēšanu.
import React from 'react';
const UserInfo = React.memo(function UserInfo(props) {
console.log('Renderē UserInfo komponenti');
return (
<div>
<p>Name: {props.name}</p>
<p>Age: {props.age}</p>
</div>
);
});
export default UserInfo;
React.memo
veic seklu komponentes atribūtu (props) salīdzināšanu. Ja atribūti ir vienādi, tas izlaiž atkārtotu renderēšanu.
2. piemērs: Nemainīgu datu struktūru izmantošana
Apsveriet komponenti, kas kā atribūtu (prop) saņem elementu sarakstu. Ja saraksts tiek mutēts tieši, React var neatpazīt izmaiņas un var neatkārtoti renderēt komponenti. Nemainīgu datu struktūru izmantošana var novērst šo problēmu.
import React from 'react';
import { List } from 'immutable';
function ItemList(props) {
console.log('Renderē ItemList komponenti');
return (
<ul>
{props.items.map(item => (
<li key={item.id}>{item.name}</li>
))}
</ul>
);
}
export default ItemList;
Šajā piemērā items
atribūtam jābūt nemainīgam sarakstam (List) no Immutable.js bibliotēkas. Kad saraksts tiek atjaunināts, tiek izveidots jauns nemainīgs saraksts, ko React var viegli atpazīt.
Biežākās kļūdas un kā no tām izvairīties
Vairākas bieži sastopamas kļūdas var kavēt React lietotnes veiktspēju. Izprast un izvairīties no šīm kļūdām ir būtiski.
- Tieša stāvokļa mutācija: Vienmēr izmantojiet
setState
metodi, lai atjauninātu komponentes stāvokli. Tieša stāvokļa mutācija var izraisīt neparedzētu uzvedību un veiktspējas problēmas. shouldComponentUpdate
(vai ekvivalenta) ignorēšana: NeieviešotshouldComponentUpdate
(vai neizmantojotReact.memo
/PureComponent
), kad tas ir nepieciešams, var rasties nevajadzīga atkārtota renderēšana.- "Inline" funkciju izmantošana renderēšanas metodē: Jaunu funkciju veidošana renderēšanas metodē var izraisīt nevajadzīgu bērnu komponenšu atkārtotu renderēšanu. Izmantojiet useCallback, lai memoizētu šīs funkcijas.
- Atmiņas noplūde: Ja netiek notīrīti notikumu klausītāji vai taimeri, kad komponente tiek noņemta (unmount), tas var izraisīt atmiņas noplūdes un laika gaitā pasliktināt veiktspēju.
- Neefektīvi algoritmi: Neefektīvu algoritmu izmantošana tādiem uzdevumiem kā meklēšana vai kārtošana var negatīvi ietekmēt veiktspēju. Izvēlieties atbilstošus algoritmus konkrētajam uzdevumam.
Globāli apsvērumi React izstrādē
Izstrādājot React lietotnes globālai auditorijai, ņemiet vērā sekojošo:
- Internacionalizācija (i18n) un lokalizācija (l10n): Izmantojiet tādas bibliotēkas kā
react-intl
vaii18next
, lai atbalstītu vairākas valodas un reģionālos formātus. - No labās puses uz kreiso (RTL) izkārtojums: Pārliecinieties, ka jūsu lietotne atbalsta RTL valodas, piemēram, arābu un ivritu.
- Pieejamība (a11y): Padariet savu lietotni pieejamu lietotājiem ar invaliditāti, ievērojot pieejamības vadlīnijas. Izmantojiet semantisko HTML, nodrošiniet alternatīvo tekstu attēliem un pārliecinieties, ka jūsu lietotne ir navigējama ar tastatūru.
- Veiktspējas optimizācija lietotājiem ar zemu joslas platumu: Optimizējiet savu lietotni lietotājiem ar lēnu interneta savienojumu. Izmantojiet koda sadalīšanu, attēlu optimizāciju un kešatmiņu, lai samazinātu ielādes laiku.
- Laika joslas un datuma/laika formēšana: Pareizi apstrādājiet laika joslas un datuma/laika formātu, lai nodrošinātu, ka lietotāji redz pareizo informāciju neatkarīgi no viņu atrašanās vietas. Noderīgas var būt tādas bibliotēkas kā Moment.js vai date-fns.
Nobeigums
React saskaņošanas procesa un virtuālā DOM salīdzināšanas algoritma izpratne ir būtiska, lai veidotu augstas veiktspējas React lietotnes. Pareizi izmantojot atslēgas, novēršot nevajadzīgu atkārtotu renderēšanu un pielietojot citas optimizācijas tehnikas, jūs varat ievērojami uzlabot savu lietotņu veiktspēju un atsaucību. Atcerieties ņemt vērā globālos faktorus, piemēram, internacionalizāciju, pieejamību un veiktspēju lietotājiem ar zemu joslas platumu, izstrādājot lietotnes daudzveidīgai auditorijai.
Šis visaptverošais ceļvedis nodrošina stabilu pamatu React saskaņošanas izpratnei. Pielietojot šos principus un tehnikas, jūs varat izveidot efektīvas un veiktspējīgas React lietotnes, kas nodrošina lielisku lietotāja pieredzi visiem.