Virtuālā ritināšana: lielu sarakstu pieejamības optimizēšana globālām lietojumprogrammām

Mūsdienu ar datiem bagātajā vidē tīmekļa lietojumprogrammām bieži nākas attēlot milzīgus informācijas sarakstus. Iedomājieties globālu e-komercijas platformu, kas demonstrē tūkstošiem produktu, finanšu lietojumprogrammu, kas attēlo gadiem ilgu darījumu vēsturi, vai sociālo mediju plūsmu ar nebeidzamu ierakstu virkni. Visu šo sarakstu renderēšana vienlaikus var nopietni ietekmēt veiktspēju, izraisot lēnu ielādes laiku un sliktu lietotāja pieredzi, īpaši lietotājiem ar vecākām ierīcēm vai ierobežotu joslas platumu. Turklāt pilnīga saraksta renderēšana rada ievērojamas pieejamības problēmas. Šeit talkā nāk virtuālā ritināšana, kas pazīstama arī kā logu izmantošana (windowing). Tā ir kritiski svarīga tehnika lielu datu kopu renderēšanas optimizēšanai, uzlabojot gan veiktspēju, gan pieejamību globālai lietotāju bāzei.

Kas ir virtuālā ritināšana?

Virtuālā ritināšana ir renderēšanas tehnika, kas lietotājam parāda tikai redzamo daļu no gara saraksta vai tabulas. Tā vietā, lai renderētu visus elementus vienlaikus, tā renderē tikai tos elementus, kas pašlaik atrodas lietotāja skatlogā, plus nelielu buferi ar elementiem virs un zem skatloga. Lietotājam ritinot, virtualizētais saraksts dinamiski atjaunina attēlotos elementus, lai atspoguļotu jauno skatloga pozīciju. Tas rada ilūziju par nevainojamu ritināšanas pieredzi, vienlaikus ievērojami samazinot DOM elementu skaitu, kas pārlūkprogrammai jāpārvalda.

Iedomājieties katalogu, kurā uzskaitīti simtiem tūkstošu grāmatu no izdevējiem visā pasaulē. Bez virtuālās ritināšanas pārlūkprogramma mēģinātu renderēt visu katalogu vienlaikus, radot būtiskas veiktspējas problēmas. Ar virtuālo ritināšanu tiek renderētas tikai tās grāmatas, kas pašlaik ir redzamas lietotāja ekrānā, krasi samazinot sākotnējo ielādes laiku un uzlabojot reaģētspēju.

Virtuālās ritināšanas priekšrocības

• Uzlabota veiktspēja: Renderējot tikai redzamos elementus, virtuālā ritināšana ievērojami samazina DOM manipulāciju apjomu, nodrošinot ātrāku ielādes laiku un plūdenāku ritināšanu, kas ir īpaši svarīgi reģionos ar ierobežotu interneta ātrumu.
• Samazināts atmiņas patēriņš: Mazāks DOM elementu skaits nozīmē mazāku atmiņas patēriņu, kas ir īpaši svarīgi lietotājiem ar vecākām ierīcēm vai zemākas klases aparatūru, kas varētu būt izplatītāka noteiktos pasaules reģionos.
• Uzlabota lietotāja pieredze: Ātrāks ielādes laiks un plūdenāka ritināšana nodrošina atsaucīgāku un patīkamāku pieredzi lietotājam, neatkarīgi no viņa atrašanās vietas vai ierīces.
• Uzlabota pieejamība: Pareizi ieviesta, virtuālā ritināšana var ievērojami uzlabot pieejamību lietotājiem, kuri paļaujas uz palīgtehnoloģijām, piemēram, ekrāna lasītājiem. Renderējot tikai nelielu saraksta daļu vienlaikus, ekrāna lasītāji var efektīvāk apstrādāt saturu un nodrošināt labāku navigācijas pieredzi.
• Mērogojamība: Virtuālā ritināšana ļauj lietojumprogrammām apstrādāt ārkārtīgi lielas datu kopas bez veiktspējas pasliktināšanās, padarot to piemērotu lietojumprogrammām, kurām nepieciešams mērogoties līdz miljoniem lietotāju un miljardiem datu punktu.

Apsvērumi par pieejamību

Lai gan virtuālā ritināšana piedāvā ievērojamas veiktspējas priekšrocības, ir svarīgi to ieviest, domājot par pieejamību. Slikti ieviesta virtuālā ritināšana var radīt būtiskus šķēršļus palīgtehnoloģiju lietotājiem.

Galvenie pieejamības apsvērumi:

• Navigācija ar tastatūru: Nodrošiniet, lai lietotāji varētu pārvietoties pa sarakstu, izmantojot tastatūru. Fokusa pārvaldība ir ļoti svarīga – fokusam jāpaliek redzamo elementu ietvaros, lietotājam ritinot.
• Saderība ar ekrāna lasītājiem: Nodrošiniet atbilstošus ARIA (Pieejamas bagātinātas interneta lietojumprogrammas) atribūtus, lai paziņotu par virtualizētā saraksta struktūru un stāvokli ekrāna lasītājiem. Izmantojiet aria-live, lai paziņotu par izmaiņām redzamajā saturā.
• Fokusa pārvaldība: Ieviesiet robustu fokusa pārvaldību, lai nodrošinātu, ka fokuss vienmēr atrodas pašlaik renderēto elementu ietvaros. Lietotājam ritinot, fokusam ir attiecīgi jāpārvietojas.
• Konsekventa renderēšana: Nodrošiniet, lai saraksta vizuālais izskats paliktu nemainīgs, lietotājam ritinot. Izvairieties no pēkšņiem lēcieniem vai kļūmēm, kas var traucēt lietotāja pieredzi.
• Semantiskā struktūra: Izmantojiet semantiskos HTML elementus (piemēram, <ul>, <li>, <table>, <tr>, <td>), lai nodrošinātu skaidru un jēgpilnu saraksta struktūru. Tas palīdz ekrāna lasītājiem pareizi interpretēt saturu.
• ARIA atribūti: Izmantojiet ARIA atribūtus, lai uzlabotu virtualizētā saraksta pieejamību. Apsveriet šādus atribūtus:
  • aria-label: Nodrošina aprakstošu iezīmi sarakstam.
  • aria-describedby: Saista sarakstu ar aprakstošu elementu.
  • aria-live="polite": Paziņo par izmaiņām saraksta saturā neuzbāzīgā veidā.
  • aria-atomic="true": Nodrošina, ka viss saraksta saturs tiek paziņots, kad tas mainās.
  • aria-relevant="additions text": Norāda, par kāda veida izmaiņām jāpaziņo (piemēram, jaunu elementu pievienošana, teksta satura izmaiņas).
• Testēšana ar palīgtehnoloģijām: Rūpīgi testējiet virtualizēto sarakstu ar dažādiem ekrāna lasītājiem (piemēram, NVDA, JAWS, VoiceOver) un citām palīgtehnoloģijām, lai nodrošinātu, ka tas ir pilnībā pieejams.
• Internacionalizācija (i18n) un lokalizācija (l10n): Strādājot ar starptautisku auditoriju, nodrošiniet, ka virtuālās ritināšanas ieviešana ņem vērā dažādus teksta virzienus (piemēram, no kreisās uz labo un no labās uz kreiso) un datumu/skaitļu formātus. Piemēram, finanšu lietojumprogrammai, kas attēlo darījumu vēsturi, ir pareizi jāattēlo valūtas simboli un datumu formāti atbilstoši lietotāja lokalizācijai.

Piemērs: tastatūras navigācijas uzlabošana

Apsveriet virtualizētu produktu sarakstu e-komercijas vietnē. Lietotājam, kurš pārvietojas ar tastatūru, ir jāspēj viegli pārvietot fokusu starp produktiem redzamajā skatlogā. Kad lietotājs ritina sarakstu, izmantojot tastatūru (piemēram, ar bultiņu taustiņiem), fokusam automātiski jāpārslēdzas uz nākamo produktu, kas kļūst redzams. To var panākt, izmantojot JavaScript, lai pārvaldītu fokusu un attiecīgi atjauninātu skatlogu.

Ieviešanas metodes

Virtuālās ritināšanas ieviešanai var izmantot vairākas metodes. Metodes izvēle ir atkarīga no konkrētās lietojumprogrammas prasībām un izmantotā ietvara.

1. DOM manipulācija

Šī pieeja ietver tiešu DOM manipulāciju, lai pievienotu un noņemtu elementus, lietotājam ritinot. Tā nodrošina augstu kontroles pakāpi pār renderēšanas procesu, bet var būt sarežģītāka ieviešanai un uzturēšanai.

Piemērs (konceptuāls):

function updateViewport(scrollTop) {
  const startIndex = Math.floor(scrollTop / itemHeight);
  const endIndex = startIndex + visibleItemCount;

  // Noņemt elementus, kas vairs nav redzami
  // Pievienot elementus, kas kļuvuši redzami

  // Atjaunināt redzamo elementu saturu
}

2. CSS transformācijas

Šī pieeja izmanto CSS transformācijas (piemēram, translateY), lai pozicionētu redzamos elementus konteinera elementā. Tas var būt efektīvāk nekā DOM manipulācija, bet prasa rūpīgu transformācijas vērtību pārvaldību.

Piemērs (konceptuāls):

function updateViewport(scrollTop) {
  const translateY = -scrollTop;
  container.style.transform = `translateY(${translateY}px)`;
}

3. Ietvariem specifiski risinājumi

Daudzi populāri front-end ietvari nodrošina iebūvētas komponentes vai bibliotēkas, kas vienkāršo virtuālās ritināšanas ieviešanu. Šie risinājumi bieži vien nodrošina optimizētu renderēšanu un pieejamības funkcijas jau no paša sākuma.

• React: react-window, react-virtualized
• Angular: @angular/cdk/scrolling
• Vue.js: vue-virtual-scroller

Šīs bibliotēkas nodrošina komponentes, kas pārvalda virtuālās ritināšanas sarežģītību, ļaujot izstrādātājiem koncentrēties uz lietojumprogrammas loģiku. Tās parasti piedāvā tādas funkcijas kā:

• Dinamiska elementu augstuma aprēķināšana
• Tastatūras navigācijas atbalsts
• Pieejamības uzlabojumi
• Pielāgojamas renderēšanas opcijas

Koda piemēri (React)

Ilustrēsim, kā ieviest virtuālo ritināšanu, izmantojot react-window bibliotēku React vidē.

1. piemērs: pamata virtualizēts saraksts

import React from 'react';
import { FixedSizeList as List } from 'react-window';

const Row = ({ index, style }) => (
  

    Rinda {index}
  
);

const MyList = () => (
  
    {Row}
  
);

export default MyList;

Šis piemērs izveido pamata virtualizētu sarakstu ar 1000 elementiem. Komponente FixedSizeList renderē tikai redzamos elementus, nodrošinot plūdenu ritināšanas pieredzi.

2. piemērs: pielāgota elementu renderēšana

import React from 'react';
import { FixedSizeList as List } from 'react-window';

const Row = ({ index, style, data }) => {
  const item = data[index];
  return (
    

      {item.name} - {item.description}
    
  );
};

const MyList = ({ items }) => (
  
    {Row}
  
);

export default MyList;

Šis piemērs demonstrē, kā renderēt pielāgotus elementus ar datiem. Rekvizīts itemData tiek izmantots, lai nodotu datus komponentei Row.

Internacionalizācijas un lokalizācijas apsvērumi

Ieviešot virtuālo ritināšanu globālām lietojumprogrammām, ir būtiski ņemt vērā internacionalizāciju (i18n) un lokalizāciju (l10n), lai nodrošinātu, ka lietojumprogramma pareizi darbojas dažādās valodās un reģionos.

• Teksta virziens: Dažas valodas tiek rakstītas no labās uz kreiso (RTL). Nodrošiniet, lai virtuālās ritināšanas ieviešana pareizi apstrādātu RTL teksta virzienu. Šajā ziņā noderīgas var būt CSS loģiskās īpašības (piemēram, margin-inline-start, margin-inline-end).
• Datuma un skaitļu formāti: Attēlojiet datumus un skaitļus pareizajā formātā atbilstoši lietotāja lokalizācijai. Izmantojiet internacionalizācijas bibliotēkas (piemēram, Intl API JavaScript), lai formatētu datumus, skaitļus un valūtas. Piemēram, dažās Eiropas valstīs datumus formatē kā DD/MM/GGGG, bet Amerikas Savienotajās Valstīs – kā MM/DD/GGGG.
• Valūtas simboli: Pareizi attēlojiet valūtas simbolus atbilstoši lietotāja lokalizācijai. Cena $100.00 USD ir jāattēlo atšķirīgi atkarībā no lietotāja atrašanās vietas un vēlamās valūtas.
• Fontu atbalsts: Nodrošiniet, lai virtualizētajā sarakstā izmantotie fonti atbalstītu dažādās valodās lietotās rakstzīmes. Izmantojiet tīmekļa fontus, lai nodrošinātu, ka pareizie fonti ir pieejami visiem lietotājiem.
• Tulkošana: Tulkojiet visu teksta saturu virtualizētajā sarakstā lietotāja valodā. Izmantojiet tulkošanas bibliotēkas vai pakalpojumus, lai pārvaldītu tulkojumus.
• Vertikālie rakstīšanas režīmi: Dažas Austrumāzijas valodas (piemēram, japāņu, ķīniešu) var rakstīt vertikāli. Apsveriet iespēju atbalstīt vertikālos rakstīšanas režīmus, ja jūsu lietojumprogrammai ir nepieciešams attēlot saturu šajās valodās.

Testēšana un optimizācija

Pēc virtuālās ritināšanas ieviešanas ir svarīgi testēt un optimizēt implementāciju, lai nodrošinātu, ka tā sniedz vislabāko iespējamo veiktspēju un pieejamību.

• Veiktspējas testēšana: Izmantojiet pārlūkprogrammas izstrādātāju rīkus, lai profilētu virtualizētā saraksta veiktspēju. Identificējiet jebkādus veiktspējas vājos punktus un attiecīgi optimizējiet kodu. Pievērsiet uzmanību renderēšanas laikiem, atmiņas lietojumam un CPU lietojumam.
• Pieejamības testēšana: Testējiet virtualizēto sarakstu ar dažādiem ekrāna lasītājiem un citām palīgtehnoloģijām, lai nodrošinātu, ka tas ir pilnībā pieejams. Izmantojiet pieejamības testēšanas rīkus, lai identificētu jebkādas pieejamības problēmas.
• Pārlūkprogrammu saderības testēšana: Testējiet virtualizēto sarakstu dažādās pārlūkprogrammās un operētājsistēmās, lai nodrošinātu, ka tas pareizi darbojas visās vidēs.
• Ierīču testēšana: Testējiet virtualizēto sarakstu dažādās ierīcēs (piemēram, galddatoros, klēpjdatoros, planšetdatoros, viedtālruņos), lai nodrošinātu labu lietotāja pieredzi visās ierīcēs. Pievērsiet uzmanību veiktspējai zemākas klases ierīcēs.
• Slinkā ielāde (Lazy Loading): Apsveriet iespēju izmantot slinko ielādi, lai ielādētu attēlus un citus resursus virtualizētajā sarakstā tikai tad, kad tie kļūst redzami. Tas var vēl vairāk uzlabot veiktspēju.
• Koda sadalīšana (Code Splitting): Izmantojiet koda sadalīšanu, lai sadalītu lietojumprogrammas kodu mazākos gabalos, kurus var ielādēt pēc pieprasījuma. Tas var samazināt lietojumprogrammas sākotnējo ielādes laiku.
• Kešatmiņas izmantošana (Caching): Kešojiet datus, kuriem bieži piekļūst virtualizētajā sarakstā, lai samazinātu tīkla pieprasījumu skaitu.

Noslēgums

Virtuālā ritināšana ir jaudīga tehnika lielu sarakstu renderēšanas optimizēšanai tīmekļa lietojumprogrammās. Renderējot tikai redzamos elementus, tā var ievērojami uzlabot veiktspēju, samazināt atmiņas patēriņu un uzlabot lietotāja pieredzi. Pareizi ieviesta, virtuālā ritināšana var arī uzlabot pieejamību palīgtehnoloģiju lietotājiem.

Ņemot vērā šajā rakstā apskatītos galvenos pieejamības apsvērumus un ieviešanas metodes, izstrādātāji var izveidot virtualizētus sarakstus, kas ir gan veiktspējīgi, gan pieejami, nodrošinot nevainojamu un iekļaujošu pieredzi visiem lietotājiem neatkarīgi no viņu atrašanās vietas, ierīces vai spējām. Šo tehniku apgūšana ir ļoti svarīga, lai veidotu modernas, globāli pieejamas tīmekļa lietojumprogrammas, kas atbilst pasaules mēroga auditorijas daudzveidīgajām vajadzībām.