React Potenciāla Atklāšana: Padziļināta Ieskats Vienlaicīguma Funkcijās, Prioritāšu Joslās un Plānotāja Integrācijā

Dinamiskajā tīmekļa izstrādes pasaulē nevainojamas un atsaucīgas lietotāja pieredzes nodrošināšana ir vissvarīgākā. Pieaugot lietojumprogrammu sarežģītībai un lietotāju prasībām, īpaši dažādos globālajos tirgos, veiktspējas problēmas var ievērojami mazināt lietotāju apmierinātību. React, vadošā JavaScript bibliotēka lietotāja saskarņu veidošanai, ir nepārtraukti attīstījusies, lai risinātu šīs problēmas. Viens no ietekmīgākajiem pēdējo gadu sasniegumiem ir vienlaicīguma funkciju (concurrent features) ieviešana, ko nodrošina sarežģīts Plānotājs (Scheduler) un prioritāšu joslu (priority lanes) koncepcija.

Šī visaptverošā rokasgrāmata atklās React vienlaicīguma funkciju noslēpumus, izskaidros Plānotāja lomu un ilustrēs, kā prioritāšu joslas nodrošina gudrāku un efektīvāku renderēšanu. Mēs izpētīsim šo jaudīgo mehānismu "kāpēc" un "kā", sniedzot praktiskus ieskatus un piemērus, kas attiecas uz veiktspējīgu lietojumprogrammu izveidi globālai auditorijai.

Vienlaicīguma Nepieciešamība React

Tradicionāli React renderēšanas process bija sinhronisks. Kad notika atjauninājums, React bloķēja galveno pavedienu (main thread), līdz visa lietotāja saskarne tika pārrenderēta. Lai gan šī pieeja ir vienkārša, tā rada būtisku problēmu: ilgstoša renderēšana var iesaldēt lietotāja saskarni. Iedomājieties, ka lietotājs mijiedarbojas ar e-komercijas vietni, mēģinot filtrēt produktus vai pievienot preci grozam, kamēr vienlaikus notiek liela datu ielāde vai sarežģīts aprēķins. Lietotāja saskarne var kļūt nereaģējoša, radot neapmierinošu pieredzi. Šī problēma ir vēl izteiktāka globālā mērogā, kur lietotājiem var būt atšķirīgs interneta ātrums un ierīču jauda, padarot lēnu renderēšanu vēl ietekmīgāku.

Vienlaicīgums React mērķis ir to atrisināt, ļaujot React pārtraukt, prioritizēt un atsākt renderēšanas uzdevumus. Vienas, monolītas renderēšanas vietā vienlaicīgums sadala renderēšanu mazākos, pārvaldāmos gabalos. Tas nozīmē, ka React var savstarpēji apvienot dažādus uzdevumus, nodrošinot, ka vissvarīgākie atjauninājumi (piemēram, lietotāja mijiedarbība) tiek apstrādāti ātri, pat ja citi, mazāk kritiski atjauninājumi vēl ir procesā.

Vienlaicīgā React Galvenās Priekšrocības:

• Uzlabota Atsaucība: Lietotāja mijiedarbība šķiet ātrāka, jo React var tās prioritizēt pār fona atjauninājumiem.
• Labāka Lietotāja Pieredze: Novērš lietotāja saskarnes iesalšanu, nodrošinot plūstošāku un saistošāku pieredzi lietotājiem visā pasaulē.
• Efektīva Resursu Izmantošana: Ļauj gudrāk plānot darbu, labāk izmantojot pārlūkprogrammas galveno pavedienu.
• Jaunu Funkciju Iespējošana: Atver progresīvas funkcijas, piemēram, pārejas (transitions), straumētu servera renderēšanu un vienlaicīgu Suspense.

Iepazīstinām ar React Plānotāju

React vienlaicīguma spēju pamatā ir React Plānotājs (React Scheduler). Šis iekšējais modulis ir atbildīgs par dažādu renderēšanas uzdevumu pārvaldību un organizēšanu. Tā ir sarežģīta tehnoloģija, kas izlemj, 'kas' tiek renderēts, 'kad' un 'kādā secībā'.

Plānotājs darbojas pēc kooperatīvās daudzuzdevumu izpildes (cooperative multitasking) principa. Tas nepiespiedu kārtā nepārtrauc citu JavaScript kodu; tā vietā tas periodiski atdod kontroli pārlūkprogrammai, ļaujot turpināties būtiskiem uzdevumiem, piemēram, lietotāja ievades apstrādei, animācijām un citām notiekošajām JavaScript operācijām. Šis atdošanas mehānisms ir būtisks, lai galvenais pavediens nebūtu bloķēts.

Plānotājs darbojas, sadalot darbu atsevišķās vienībās. Kad komponents ir jārenderē vai jāatjaunina, Plānotājs tam izveido uzdevumu. Pēc tam tas ievieto šos uzdevumus rindā un apstrādā tos, pamatojoties uz piešķirto prioritāti. Šeit spēkā stājas prioritāšu joslas.

Kā Plānotājs Darbojas (Konceptuāls Pārskats):

1. Uzdevuma Izveide: Kad tiek iniciēts React stāvokļa atjauninājums vai jauna renderēšana, Plānotājs izveido atbilstošu uzdevumu.
2. Prioritātes Piešķiršana: Katram uzdevumam tiek piešķirts prioritātes līmenis, pamatojoties uz tā būtību (piemēram, lietotāja mijiedarbība pret fona datu ielādi).
3. Ievietošana Rindā: Uzdevumi tiek ievietoti prioritāšu rindā.
4. Izpilde un Atdošana: Plānotājs izvēlas augstākās prioritātes uzdevumu no rindas. Tas sāk izpildīt uzdevumu. Ja uzdevums ir ilgs, Plānotājs periodiski atdos kontroli pārlūkprogrammai, ļaujot apstrādāt citus svarīgus notikumus.
5. Atsākšana: Pēc atdošanas Plānotājs var atsākt pārtraukto uzdevumu vai izvēlēties citu augstas prioritātes uzdevumu.

Plānotājs ir izstrādāts tā, lai būtu ļoti efektīvs un nemanāmi integrētos ar pārlūkprogrammas notikumu ciklu (event loop). Tas izmanto metodes, piemēram, requestIdleCallback un requestAnimationFrame (kad tas ir piemēroti), lai plānotu darbu, nebloķējot galveno pavedienu.

Prioritāšu Joslas: Renderēšanas Konveijera Organizēšana

Prioritāšu joslu (priority lanes) koncepcija ir fundamentāla tam, kā React Plānotājs pārvalda un prioritizē renderēšanas darbu. Iedomājieties šoseju ar dažādām joslām, no kurām katra ir paredzēta transportlīdzekļiem, kas brauc ar dažādu ātrumu vai ar atšķirīgu steidzamības pakāpi. Prioritāšu joslas React darbojas līdzīgi, piešķirot 'prioritāti' dažāda veida atjauninājumiem un uzdevumiem. Tas ļauj React dinamiski pielāgot, kuru darbu veikt nākamo, nodrošinot, ka kritiskas operācijas netiek aizkavētas mazāk svarīgu dēļ.

React definē vairākus prioritātes līmeņus, katrs atbilst konkrētai 'joslai'. Šīs joslas palīdz kategorizēt renderēšanas atjauninājuma steidzamību. Šeit ir vienkāršots skats uz biežākajiem prioritātes līmeņiem:

• NoPriority: Zemākā prioritāte, parasti tiek izmantota uzdevumiem, kurus var atlikt uz nenoteiktu laiku.
• UserBlockingPriority: Augsta prioritāte, tiek izmantota uzdevumiem, kurus tieši izraisa lietotāja mijiedarbība un kuriem nepieciešama tūlītēja vizuāla atbilde. Piemēri ietver rakstīšanu ievades laukā, pogas klikšķi vai modālā loga parādīšanos. Šos atjauninājumus nedrīkst pārtraukt.
• NormalPriority: Standarta prioritāte lielākajai daļai atjauninājumu, kas nav tieši saistīti ar tūlītēju lietotāja mijiedarbību, bet tomēr prasa savlaicīgu renderēšanu.
• LowPriority: Zemāka prioritāte atjauninājumiem, kurus var atlikt, piemēram, animācijām, kas nav kritiskas tūlītējai lietotāja pieredzei, vai fona datu ielādēm, kuras var aizkavēt, ja nepieciešams.
• ContinuousPriority: Ļoti augsta prioritāte, tiek izmantota nepārtrauktiem atjauninājumiem, piemēram, animācijām vai ritināšanas notikumu izsekošanai, nodrošinot to plūstošu renderēšanu.

Plānotājs izmanto šīs prioritāšu joslas, lai izlemtu, kuru uzdevumu izpildīt. Kad ir gaidāmi vairāki atjauninājumi, React vienmēr izvēlēsies uzdevumu no augstākās pieejamās prioritātes joslas. Ja augstas prioritātes uzdevums (piemēram, lietotāja klikšķis) pienāk, kamēr React strādā pie zemākas prioritātes uzdevuma (piemēram, renderē sarakstu ar nekritiskiem elementiem), React var pārtraukt zemākas prioritātes uzdevumu, renderēt augstas prioritātes atjauninājumu un pēc tam atsākt pārtraukto uzdevumu.

Ilustratīvs Piemērs: Lietotāja Mijiedarbība pret Fona Datiem

Apsveriet e-komercijas lietojumprogrammu, kas parāda produktu sarakstu. Lietotājs pašlaik skatās sarakstu, un fona process ielādē papildu produktu informāciju, kas nav uzreiz redzama. Pēkšņi lietotājs noklikšķina uz produkta, lai apskatītu tā informāciju.

• Bez Vienlaicīguma: React pabeigtu fona produktu informācijas renderēšanu pirms lietotāja klikšķa apstrādes, potenciāli radot aizkavi un padarot lietotni lēnu.
• Ar Vienlaicīgumu: Lietotāja klikšķis izraisa atjauninājumu ar UserBlockingPriority. React Plānotājs, redzot šo augstas prioritātes uzdevumu, var pārtraukt fona produktu informācijas renderēšanu (kurai ir zemāka prioritāte, iespējams, NormalPriority vai LowPriority). Tad React prioritizē un renderē produkta informāciju, ko lietotājs pieprasīja. Kad tas ir pabeigts, tas var atsākt fona datu renderēšanu. Lietotājs uztver tūlītēju atbildi uz savu klikšķi, lai gan cits darbs bija procesā.

Pārejas (Transitions): Ne-steidzamu Atjauninājumu Iezīmēšana

React 18 ieviesa Pāreju (Transitions) jēdzienu, kas ir veids, kā skaidri iezīmēt atjauninājumus, kas nav steidzami. Pārejas parasti izmanto tādām lietām kā navigācija starp lapām vai lielu datu kopu filtrēšana, kur neliela aizkave ir pieņemama un ir svarīgi saglabāt lietotāja saskarnes atsaucību uz lietotāja ievadi pa to laiku.

Izmantojot startTransition API, jūs varat ietīt stāvokļa atjauninājumus, kas jāuzskata par pārejām. React plānotājs tiem piešķirs zemāku prioritāti nekā steidzamiem atjauninājumiem (piemēram, rakstīšanai ievades laukā). Tas nozīmē, ka, ja lietotājs raksta, kamēr notiek pāreja, React apturēs pāreju, renderēs steidzamo ievades atjauninājumu un pēc tam atsāks pāreju.

Piemērs, izmantojot startTransition:

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

function App() {
  const [inputVal, setInputVal] = useState('');
  const [listItems, setListItems] = useState([]);
  const [isPending, startTransition] = useTransition();

  const handleChange = (e) => {
    setInputVal(e.target.value);

    // Mark this update as a transition
    startTransition(() => {
      // Simulate fetching or filtering a large list based on input
      const newList = Array.from({ length: 5000 }, (_, i) => `Item ${i + 1} - ${e.target.value}`);
      setListItems(newList);
    });
  };

  return (
    

      
      {isPending && 
Loading...
}
      

        {listItems.map((item, index) => (
          
{item}
        ))}
      
    
  );
}

export default App;

            

              
                Copy
              
            
          

Šajā piemērā rakstīšana ievades laukā (`setInputVal`) ir steidzams atjauninājums. Tomēr `listItems` filtrēšana vai atkārtota ielāde, pamatojoties uz šo ievadi, ir pāreja. Ietinot `setListItems` funkcijā startTransition, mēs pasakām React, ka šo atjauninājumu var pārtraukt steidzamāks darbs. Ja lietotājs raksta ātri, ievades lauks paliks atsaucīgs, jo React apturēs potenciāli lēno saraksta atjaunināšanu, lai renderētu tikko ievadīto rakstzīmi.

Plānotāja un Prioritāšu Joslu Integrēšana Jūsu React Lietojumprogrammā

Kā izstrādātājs vairumā gadījumu jūs tieši nesadarbojaties ar React Plānotāja vai tā prioritāšu joslu zema līmeņa implementācijas detaļām. React vienlaicīguma funkcijas ir izstrādātas, lai tās izmantotu ar augstāka līmeņa API un modeļiem.

Galvenie API un Modeļi Vienlaicīgam React:

• createRoot: Ieejas punkts vienlaicīguma funkciju izmantošanai. Jums ir jāizmanto ReactDOM.createRoot vecākā ReactDOM.render vietā. Tas iespējo vienlaicīgu renderēšanu jūsu lietojumprogrammai.

              
  import { createRoot } from 'react-dom/client';
  import App from './App';
  
  const container = document.getElementById('root');
  const root = createRoot(container);
  root.render();
      
              
  
                
                  Copy
                
              
            

• Suspense: Ļauj atlikt daļas no jūsu komponentu koka renderēšanas, līdz ir izpildīts kāds nosacījums. Tas darbojas roku rokā ar vienlaicīgo renderētāju, lai nodrošinātu ielādes stāvokļus datu ielādei, koda sadalīšanai vai citām asinhronām operācijām. Kad komponents, kas ir apturēts <Suspense> robežās, tiek renderēts, React to automātiski ieplānos ar atbilstošu prioritāti.

              
  import React, { Suspense } from 'react';
  import UserProfile from './UserProfile'; // Assume UserProfile fetches data and can suspend
  
  function App() {
    return (
      
  
        
  User Dashboard
        Loading User Profile...
  }>
          
        
      

  ); } export default App;
  Copy