React Concurrent Mode: Onderbreekbare Rendering Ontgrendelen voor een Vloeiendere Gebruikerservaring

React is de favoriete bibliotheek geworden voor het bouwen van dynamische en interactieve gebruikersinterfaces. Naarmate applicaties complexer worden, wordt het steeds uitdagender om de responsiviteit te behouden en een naadloze gebruikerservaring te bieden. React Concurrent Mode is een set nieuwe functies die helpt deze uitdagingen aan te gaan door onderbreekbare rendering mogelijk te maken, waardoor React aan meerdere taken tegelijk kan werken zonder de hoofdthread te blokkeren.

Wat is Concurrent Mode?

Concurrent Mode is niet zomaar een schakelaar die je omzet; het is een fundamentele verandering in hoe React updates en rendering afhandelt. Het introduceert het concept van taken prioriteren en langlopende renders onderbreken om de UI responsief te houden. Zie het als een vakkundige dirigent die een orkest leidt – verschillende instrumenten (taken) beheren en zorgen voor een harmonieuze uitvoering (gebruikerservaring).

Traditioneel gebruikte React een synchroon renderingmodel. Wanneer een update plaatsvond, blokkeerde React de hoofdthread, berekende de wijzigingen in de DOM en werkte de UI bij. Dit kon leiden tot merkbare vertraging, vooral in applicaties met complexe componenten of frequente updates. Concurrent Mode daarentegen stelt React in staat om renderingtaken te pauzeren, te hervatten of zelfs te staken op basis van prioriteit, waarbij hogere prioriteit wordt gegeven aan taken die de gebruikersinteractie direct beïnvloeden, zoals toetsenbordinvoer of muisklikken.

Belangrijkste Concepten van Concurrent Mode

Om te begrijpen hoe Concurrent Mode werkt, is het belangrijk om vertrouwd te raken met de volgende kernconcepten:

1. React Fiber

Fiber is de interne architectuur van React die Concurrent Mode mogelijk maakt. Het is een herimplementatie van React's kernalgoritme. In plaats van de componentenboom recursief te doorlopen en de DOM synchroon bij te werken, breekt Fiber het renderingproces op in kleinere werkeenheden die kunnen worden gepauzeerd, hervat of gestaakt. Elke werkeenheid wordt vertegenwoordigd door een Fiber-node, die informatie bevat over een component, diens props en status.

Zie Fiber als het interne projectmanagementsysteem van React. Het volgt de voortgang van elke renderingtaak en stelt React in staat om tussen taken te wisselen op basis van prioriteit en beschikbare middelen.

2. Planning en Prioritering

Concurrent Mode introduceert een geavanceerd planningsmechanisme waarmee React verschillende soorten updates kan prioriteren. Updates kunnen worden gecategoriseerd als:

• Urgente updates: Deze updates vereisen onmiddellijke aandacht, zoals gebruikersinvoer of animaties. React geeft prioriteit aan deze updates om een responsieve gebruikerservaring te garanderen.
• Normale updates: Deze updates zijn minder kritiek en kunnen worden uitgesteld zonder de gebruikerservaring significant te beïnvloeden. Voorbeelden zijn het ophalen van gegevens of achtergrondupdates.
• Lage-prioriteit updates: Deze updates zijn het minst kritiek en kunnen voor nog langere periodes worden uitgesteld. Een voorbeeld hiervan is het bijwerken van een grafiek die momenteel niet zichtbaar is op het scherm.

React gebruikt deze prioritering om updates te plannen op een manier die het blokkeren van de hoofdthread minimaliseert. Het wisselt updates met hoge prioriteit af met updates met lagere prioriteit, wat de indruk wekt van een soepele en responsieve UI.

3. Onderbreekbare Rendering

Dit is de kern van Concurrent Mode. Onderbreekbare rendering stelt React in staat om een renderingtaak te pauzeren als er een update met een hogere prioriteit binnenkomt. React kan dan overschakelen naar de taak met hogere prioriteit, deze voltooien en vervolgens de oorspronkelijke renderingtaak hervatten. Dit voorkomt dat langlopende renders de hoofdthread blokkeren en ervoor zorgen dat de UI niet meer reageert.

Stel je voor dat je een groot document bewerkt. Met Concurrent Mode kan React, als je plotseling moet scrollen of op een knop moet klikken, het bewerkingsproces van het document pauzeren, het scrollen of de klik afhandelen en vervolgens het bewerken van het document hervatten zonder merkbare vertraging. Dit is een aanzienlijke verbetering ten opzichte van het traditionele synchrone renderingmodel, waarbij het bewerkingsproces eerst voltooid moest zijn voordat React op de interactie van de gebruiker kon reageren.

4. Time Slicing

Time slicing is een techniek die door Concurrent Mode wordt gebruikt om langlopende renderingtaken op te delen in kleinere werkpakketten. Elk werkpakket wordt uitgevoerd binnen een kort tijdsbestek (time slice), waardoor React periodiek de controle kan teruggeven aan de hoofdthread. Dit voorkomt dat een enkele renderingtaak de hoofdthread te lang blokkeert, waardoor de UI responsief blijft.

Denk aan een complexe datavisualisatie die veel berekeningen vereist. Met time slicing kan React de visualisatie opdelen in kleinere stukken en elk stuk in een aparte time slice renderen. Dit voorkomt dat de visualisatie de hoofdthread blokkeert en stelt de gebruiker in staat om met de UI te interageren terwijl de visualisatie wordt gerenderd.

5. Suspense

Suspense is een mechanisme voor het declaratief afhandelen van asynchrone operaties, zoals het ophalen van gegevens. Het stelt je in staat om asynchrone componenten te omhullen met een <Suspense>-grens en een fallback-UI op te geven die wordt weergegeven terwijl de gegevens worden opgehaald. Wanneer de gegevens beschikbaar zijn, zal React het component automatisch renderen met de gegevens. Suspense integreert naadloos met Concurrent Mode, waardoor React prioriteit kan geven aan het renderen van de fallback-UI terwijl de gegevens op de achtergrond worden opgehaald.

Je zou bijvoorbeeld Suspense kunnen gebruiken om een laadicoon weer te geven tijdens het ophalen van gegevens van een API. Wanneer de gegevens binnenkomen, vervangt React automatisch het laadicoon door de daadwerkelijke gegevens, wat zorgt voor een soepele en naadloze gebruikerservaring.

Voordelen van Concurrent Mode

Concurrent Mode biedt verschillende belangrijke voordelen voor React-applicaties:

• Verbeterde Responsiviteit: Door React in staat te stellen langlopende renders te onderbreken en gebruikersinteracties te prioriteren, voelen applicaties met Concurrent Mode responsiever en interactiever aan.
• Verbeterde Gebruikerservaring: De mogelijkheid om fallback-UI's weer te geven terwijl gegevens worden opgehaald en om kritieke updates te prioriteren, leidt tot een soepelere en naadloze gebruikerservaring.
• Betere Prestaties: Hoewel Concurrent Mode rendering niet per se sneller maakt, verdeelt het het werk gelijkmatiger, waardoor lange blokkeerperiodes worden voorkomen en de waargenomen prestaties verbeteren.
• Vereenvoudigde Asynchrone Afhandeling: Suspense vereenvoudigt het proces van het afhandelen van asynchrone operaties, waardoor het gemakkelijker wordt om complexe applicaties te bouwen die afhankelijk zijn van het ophalen van gegevens.

Toepassingen voor Concurrent Mode

Concurrent Mode is met name gunstig voor applicaties met de volgende kenmerken:

• Complexe UI: Applicaties met een groot aantal componenten of complexe renderinglogica.
• Frequente Updates: Applicaties die frequente updates van de UI vereisen, zoals real-time dashboards of data-intensieve applicaties.
• Asynchroon Gegevens Ophalen: Applicaties die afhankelijk zijn van het ophalen van gegevens van API's of andere asynchrone bronnen.
• Animaties: Applicaties die animaties gebruiken om de gebruikerservaring te verbeteren.

Hier zijn enkele specifieke voorbeelden van hoe Concurrent Mode kan worden gebruikt in praktijktoepassingen:

• E-commerce Websites: Verbeter de responsiviteit van productlijsten en zoekresultaten. Gebruik Suspense om laadindicatoren weer te geven terwijl productafbeeldingen en beschrijvingen worden opgehaald.
• Socialemediaplatforms: Verbeter de gebruikerservaring door updates aan de feed en meldingen van de gebruiker te prioriteren. Gebruik Concurrent Mode om animaties en overgangen soepel af te handelen.
• Datavisualisatie Dashboards: Verbeter de prestaties van complexe datavisualisaties door ze op te delen in kleinere stukken en deze in afzonderlijke time slices te renderen.
• Samenwerkingsdocumenteditors: Zorg voor een responsieve bewerkingservaring door gebruikersinvoer te prioriteren en te voorkomen dat langlopende operaties de hoofdthread blokkeren.

Hoe Concurrent Mode in te Schakelen

Om Concurrent Mode in te schakelen, moet je een van de nieuwe root-API's gebruiken die in React 18 zijn geïntroduceerd:

• createRoot: Dit is de aanbevolen manier om Concurrent Mode in te schakelen voor nieuwe applicaties. Het creëert een root die standaard Concurrent Mode gebruikt.
• hydrateRoot: Dit wordt gebruikt voor server-side rendering (SSR) en hydratatie. Hiermee kun je de applicatie progressief hydrateren, wat de initiële laadtijd verbetert.

Hier is een voorbeeld van hoe je createRoot gebruikt:

import React from 'react';
import { createRoot } from 'react-dom/client';
import App from './App';

const container = document.getElementById('root');
const root = createRoot(container); // Creëer een root.
root.render(<App />);

Let op: ReactDOM.render is verouderd in React 18 bij gebruik van Concurrent Mode. Gebruik in plaats daarvan createRoot of hydrateRoot.

Concurrent Mode Adopteren: Een Geleidelijke Aanpak

Een bestaande React-applicatie migreren naar Concurrent Mode is niet altijd een eenvoudig proces. Het vereist vaak een zorgvuldige planning en een geleidelijke aanpak. Hier is een voorgestelde strategie:

1. Update naar React 18: De eerste stap is om je applicatie bij te werken naar React 18.
2. Schakel Concurrent Mode in: Gebruik createRoot of hydrateRoot om Concurrent Mode in te schakelen.
3. Identificeer Potentiële Problemen: Gebruik de React DevTools Profiler om componenten te identificeren die prestatieknelpunten of onverwacht gedrag veroorzaken.
4. Pak Compatibiliteitsproblemen aan: Sommige bibliotheken van derden of oudere React-patronen zijn mogelijk niet volledig compatibel met Concurrent Mode. Mogelijk moet je deze bibliotheken bijwerken of je code refactoren om deze problemen op te lossen.
5. Implementeer Suspense: Gebruik Suspense om asynchrone operaties af te handelen en de gebruikerservaring te verbeteren.
6. Test Grondig: Test je applicatie grondig om ervoor te zorgen dat Concurrent Mode naar verwachting werkt en dat er geen regressies zijn in functionaliteit of prestaties.

Potentiële Uitdagingen en Overwegingen

Hoewel Concurrent Mode aanzienlijke voordelen biedt, is het belangrijk om je bewust te zijn van enkele potentiële uitdagingen en overwegingen:

• Compatibiliteitsproblemen: Zoals eerder vermeld, zijn sommige bibliotheken van derden of oudere React-patronen mogelijk niet volledig compatibel met Concurrent Mode. Mogelijk moet je deze bibliotheken bijwerken of je code refactoren om deze problemen op te lossen. Dit kan het herschrijven van bepaalde lifecycle-methoden of het gebruiken van nieuwe API's van React 18 inhouden.
• Codecomplexiteit: Concurrent Mode kan complexiteit toevoegen aan je codebase, vooral bij het omgaan met asynchrone operaties en Suspense. Het is belangrijk om de onderliggende concepten te begrijpen en je code te schrijven op een manier die compatibel is met Concurrent Mode.
• Debuggen: Het debuggen van Concurrent Mode-applicaties kan uitdagender zijn dan het debuggen van traditionele React-applicaties. De React DevTools Profiler is een waardevol hulpmiddel voor het identificeren van prestatieknelpunten en het begrijpen van het gedrag van Concurrent Mode.
• Leercurve: Er is een leercurve verbonden aan Concurrent Mode. Ontwikkelaars moeten de nieuwe concepten en API's begrijpen om het effectief te kunnen gebruiken. Tijd investeren in het leren over Concurrent Mode en de best practices is essentieel.
• Server-Side Rendering (SSR): Zorg ervoor dat je SSR-opstelling compatibel is met Concurrent Mode. Het gebruik van hydrateRoot is cruciaal voor het correct hydrateren van de applicatie aan de client-zijde na server rendering.

Best Practices voor Concurrent Mode

Om het maximale uit Concurrent Mode te halen, volg je deze best practices:

• Houd Componenten Klein en Gericht: Kleinere componenten zijn gemakkelijker te renderen en bij te werken, wat de prestaties kan verbeteren. Breek grote componenten op in kleinere, beter beheersbare eenheden.
• Vermijd Bijwerkingen in Render: Vermijd het uitvoeren van bijwerkingen (bv. data ophalen, DOM-manipulatie) direct in de render-methode. Gebruik de useEffect-hook voor bijwerkingen.
• Optimaliseer Renderingprestaties: Gebruik technieken zoals memoization (React.memo), shouldComponentUpdate en PureComponent om onnodige her-renders te voorkomen.
• Gebruik Suspense voor Asynchrone Operaties: Omhul asynchrone componenten met <Suspense>-grenzen om een fallback-UI te bieden terwijl gegevens worden opgehaald.
• Profileer Je Applicatie: Gebruik de React DevTools Profiler om prestatieknelpunten te identificeren en je code te optimaliseren.
• Test Grondig: Test je applicatie grondig om ervoor te zorgen dat Concurrent Mode naar verwachting werkt en dat er geen regressies zijn in functionaliteit of prestaties.

De Toekomst van React en Concurrent Mode

Concurrent Mode vertegenwoordigt een belangrijke stap voorwaarts in de evolutie van React. Het ontsluit nieuwe mogelijkheden voor het bouwen van responsieve en interactieve gebruikersinterfaces. Naarmate React blijft evolueren, kunnen we nog meer geavanceerde functies en optimalisaties verwachten die bovenop Concurrent Mode worden gebouwd. React wordt steeds vaker gebruikt in diverse wereldwijde contexten, van Latijns-Amerika tot Zuidoost-Azië. Het is cruciaal om ervoor te zorgen dat React-applicaties goed presteren, vooral op apparaten met minder rekenkracht en tragere netwerkverbindingen die in veel delen van de wereld voorkomen.

React's toewijding aan prestaties, gecombineerd met de kracht van Concurrent Mode, maakt het een aantrekkelijke keuze voor het bouwen van moderne webapplicaties die een geweldige gebruikerservaring bieden aan gebruikers over de hele wereld. Naarmate meer ontwikkelaars Concurrent Mode omarmen, kunnen we een nieuwe generatie React-applicaties verwachten die responsiever, performanter en gebruiksvriendelijker zijn.

Conclusie

React Concurrent Mode is een krachtige set functies die onderbreekbare rendering, prioritering van updates en verbeterde afhandeling van asynchrone operaties mogelijk maakt. Door de kernconcepten van Concurrent Mode te begrijpen en best practices te volgen, kun je het volledige potentieel van React ontsluiten en applicaties bouwen die een soepelere en responsievere gebruikerservaring bieden voor gebruikers wereldwijd. Omarm Concurrent Mode en begin met het bouwen van de toekomst van het web met React!