React Concurrent Mode Scheduler-integrasjon: Koordinering av oppgavekø

React Concurrent Mode representerer et betydelig skifte i hvordan React-applikasjoner håndterer oppdateringer og rendering. Kjernen er en sofistikert scheduler som administrerer oppgaver og prioriterer dem for å sikre en jevn og responsiv brukeropplevelse, selv i komplekse applikasjoner. Denne artikkelen utforsker det indre arbeidet til React Concurrent Mode-scheduler, med fokus på hvordan den koordinerer oppgavekøer og prioriterer forskjellige typer oppdateringer.

Forstå Reacts Concurrent Mode

Før vi dykker ned i detaljene om koordinering av oppgavekø, la oss kort oppsummere hva Concurrent Mode er og hvorfor det er viktig. Concurrent Mode lar React bryte ned renderingsoppgaver i mindre, avbrytbare enheter. Dette betyr at langvarige oppdateringer ikke vil blokkere hovedtråden, og hindre nettleseren i å fryse og sikre at brukerinteraksjoner forblir responsive. Viktige funksjoner inkluderer:

• Avbrytbar rendering: React kan pause, gjenoppta eller avbryte renderingsoppgaver basert på prioritet.
• Tidsdeling: Store oppdateringer brytes ned i mindre biter, slik at nettleseren kan behandle andre oppgaver imellom.
• Suspense: En mekanisme for å håndtere asynkron datahenting og rendering av plassholdere mens data lastes inn.

Schedulerens rolle

Schedulerens hovedansvar:

• Oppgaveprioritering: Bestemme hastigheten til forskjellige oppdateringer.
• Oppgavekøadministrasjon: Opprettholde en kø av ventende oppdateringer.
• Utførelseskontroll: Bestemme når du skal starte, pause, gjenoppta eller avbryte oppgaver.
• Overlate kontroll til nettleseren: Frigi kontrollen til nettleseren for å la den håndtere brukerinndata og andre viktige oppgaver.

Koordinering av oppgavekø i detalj

Typer oppgavekøer:

React bruker forskjellige prioritetsnivåer for forskjellige typer oppdateringer. Det spesifikke antallet og navnene på disse prioritetsnivåene kan variere litt mellom React-versjoner, men det generelle prinsippet forblir det samme. Her er en vanlig oversikt:

• Umiddelbar prioritet: Brukes til oppgaver som må fullføres så snart som mulig, for eksempel håndtering av brukerinndata eller respons på kritiske hendelser. Disse oppgavene avbryter enhver oppgave som kjører for øyeblikket.
• Brukerblokkerende prioritet: Brukes til oppgaver som direkte påvirker brukeropplevelsen, for eksempel oppdatering av brukergrensesnittet som svar på brukerinteraksjoner (f.eks. skriving i et inndatafelt). Disse oppgavene har også relativt høy prioritet.
• Normal prioritet: Brukes til oppgaver som er viktige, men ikke tidskritiske, for eksempel oppdatering av brukergrensesnittet basert på nettverksforespørsler eller andre asynkrone operasjoner.
• Lav prioritet: Brukes til oppgaver som er mindre viktige og kan utsettes om nødvendig, for eksempel bakgrunnsoppdateringer eller analysesporing.
• Inaktiv prioritet: Brukes til oppgaver som kan utføres når nettleseren er inaktiv, for eksempel forhåndslasting av ressurser eller utførelse av langvarige beregninger.

Kartleggingen av spesifikke handlinger til prioritetsnivåer er avgjørende for å opprettholde et responsivt brukergrensesnitt. For eksempel vil direkte brukerinndata alltid bli håndtert med høyeste prioritet for å gi umiddelbar tilbakemelding til brukeren, mens loggingsoppgaver trygt kan utsettes til en inaktiv tilstand.

Eksempel: Prioritering av brukerinndata

Tenk deg et scenario der en bruker skriver i et inndatafelt. Hvert tastetrykk utløser en oppdatering av komponentens tilstand, som igjen utløser en ny rendering. I Concurrent Mode tildeles disse oppdateringene en høy prioritet (Brukerblokkerende) for å sikre at inndatafeltet oppdateres i sanntid. I mellomtiden tildeles andre mindre kritiske oppgaver, for eksempel henting av data fra et API, en lavere prioritet (Normal eller Lav) og kan utsettes til brukeren er ferdig med å skrive.

            
function MyInput() {
 const [value, setValue] = React.useState('');

 const handleChange = (event) => {
 setValue(event.target.value);
 };

 return (
  <input type="text" value={value} onChange={handleChange} />
 );
}

            

              
                Copy
              
            
          

I dette enkle eksemplet vil handleChange-funksjonen, som utløses av brukerinndata, automatisk bli prioritert av Reacts scheduler. React håndterer implisitt prioriteringen basert på hendelseskilden, og sikrer en jevn brukeropplevelse.

Samarbeidsplanlegging

Reacts scheduler bruker en teknikk som kalles samarbeidsplanlegging. Dette betyr at hver oppgave er ansvarlig for å periodisk overlate kontrollen tilbake til scheduleren, slik at den kan sjekke etter oppgaver med høyere prioritet og potensielt avbryte den nåværende oppgaven. Denne overlatelsen oppnås gjennom teknikker som requestIdleCallback og setTimeout, som lar React planlegge arbeid i bakgrunnen uten å blokkere hovedtråden.

Direkte bruk av disse nettleser-APIene er imidlertid vanligvis abstrahert bort av Reacts interne implementering. Utviklere trenger vanligvis ikke å overlate kontroll manuelt; Reacts Fiber-arkitektur og scheduler håndterer dette automatisk basert på arten av arbeidet som utføres.

Reconciliation og Fiber-treet

Scheduleren jobber tett med Reacts reconciliation-algoritme og Fiber-treet. Når en oppdatering utløses, oppretter React et nytt Fiber-tre som representerer den ønskede tilstanden til brukergrensesnittet. Reconciliation-algoritmen sammenligner deretter det nye Fiber-treet med det eksisterende Fiber-treet for å bestemme hvilke komponenter som må oppdateres. Denne prosessen kan også avbrytes; React kan pause reconciliation når som helst og gjenoppta den senere, slik at scheduleren kan prioritere andre oppgaver.

Praktiske eksempler på koordinering av oppgavekø

La oss utforske noen praktiske eksempler på hvordan koordinering av oppgavekø fungerer i virkelige React-applikasjoner.

Eksempel 1: Forsinket datalasting med Suspense

Tenk deg et scenario der du henter data fra et eksternt API. Ved hjelp av React Suspense kan du vise et fallback-UI mens dataene lastes inn. Selve datahentingsoperasjonen kan tildeles en Normal eller Lav prioritet, mens renderingen av fallback-UI tildeles en høyere prioritet for å gi umiddelbar tilbakemelding til brukeren.

            
import React, { Suspense } from 'react';

const fetchData = () => {
  return new Promise(resolve => {
    setTimeout(() => {
      resolve('Data loaded!');
    }, 2000);
  });
};

const Resource = React.createContext(null);

const createResource = () => {
  let status = 'pending';
  let result;
  let suspender = fetchData().then(
    (r) => {
      status = 'success';
      result = r;
    },
    (e) => {
      status = 'error';
      result = e;
    }
  );

  return {
    read() {
      if (status === 'pending') {
        throw suspender;
      } else if (status === 'error') {
        throw result;
      } else if (status === 'success') {
        return result;
      }
    },
  };
};

const DataComponent = () => {
  const resource = React.useContext(Resource);
  const data = resource.read();
  return <p>{data}</p>;
};

function MyComponent() {
  const resource = createResource();

  return (
    <Resource.Provider value={resource}>
      <Suspense fallback=<p>Loading data...</p>>
        <DataComponent />
      </Suspense>
    </Resource.Provider>
  );
}

            

              
                Copy
              
            
          

I dette eksemplet vil komponenten <Suspense fallback=<p>Loading data...</p>> vise meldingen "Laster data..." mens fetchData-løftet venter. Scheduleren prioriterer å vise denne fallback umiddelbart, og gir en bedre brukeropplevelse enn en blank skjerm. Når dataene er lastet inn, gjengis <DataComponent />.

Eksempel 2: Debouncing Input med useDeferredValue

Et annet vanlig scenario er debouncing av inndata for å unngå overdreven re-rendering. Reacts useDeferredValue-hook lar deg utsette oppdateringer til en mindre presserende prioritet. Dette kan være nyttig i scenarier der du vil oppdatere brukergrensesnittet basert på brukerens inndata, men du ikke vil utløse re-rendering ved hvert tastetrykk.

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

function MyComponent() {
 const [value, setValue] = useState('');
 const deferredValue = useDeferredValue(value);

 const handleChange = (event) => {
  setValue(event.target.value);
 };

 return (
  <div>
  <input type="text" value={value} onChange={handleChange} />
  <p>Value: {deferredValue}</p>
  </div>
 );
}

            

              
                Copy
              
            
          

I dette eksemplet vil deferredValue henge litt etter den faktiske value. Dette betyr at brukergrensesnittet vil oppdateres sjeldnere, noe som reduserer antall re-renderinger og forbedrer ytelsen. Selve skrivingen vil føles responsiv fordi inndatafeltet direkte oppdaterer value-tilstanden, men nedstrømseffektene av den tilstandsendringen er utsatt.

Eksempel 3: Batching State Updates med useTransition

Reacts useTransition-hook muliggjør batching av tilstandsoppdateringer. En overgang er en måte å merke spesifikke tilstandsoppdateringer som ikke-haster, slik at React kan utsette dem og forhindre blokkering av hovedtråden. Dette er spesielt nyttig når du arbeider med komplekse oppdateringer som involverer flere tilstandsvariabler.

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

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

 const handleClick = () => {
  startTransition(() => {
  setCount(c => c + 1);
  });
 };

 return (
  <div>
  <button onClick={handleClick}>Increment</button>
  <p>Count: {count}</p>
  {isPending ? <p>Updating...</p> : null}
  </div>
 );
}

            

              
                Copy
              
            
          

I dette eksemplet er setCount-oppdateringen pakket inn i en startTransition-blokk. Dette forteller React å behandle oppdateringen som en ikke-haster-overgang. Tilstandsvariabelen isPending kan brukes til å vise en lastindikator mens overgangen pågår.

Optimalisering av applikasjonsresponsivitet

Effektiv koordinering av oppgavekø er avgjørende for å optimalisere responsiviteten til React-applikasjoner. Her er noen anbefalte fremgangsmåter å huske på:

• Prioriter brukerinteraksjoner: Sørg for at oppdateringer som utløses av brukerinteraksjoner alltid får høyeste prioritet.
• Utsatt ikke-kritiske oppdateringer: Utsatt mindre viktige oppdateringer til køer med lavere prioritet for å unngå å blokkere hovedtråden.
• Bruk Suspense for datahenting: Utnytt React Suspense til å håndtere asynkron datahenting og vise fallback-UI mens data lastes inn.
• Debounce Input: Bruk useDeferredValue til å debounce inndata og unngå overdreven re-rendering.
• Batch State Updates: Bruk useTransition til å batch-tilstandsoppdateringer og forhindre blokkering av hovedtråden.
• Profiler applikasjonen din: Bruk React DevTools til å profilere applikasjonen din og identifisere ytelsesflaskehalser.
• Optimaliser komponenter: Memoize-komponenter ved hjelp av React.memo for å forhindre unødvendige re-renderinger.
• Kodedeling: Bruk kodedeling for å redusere den innledende lastetiden for applikasjonen din.
• Bildeoptimalisering: Optimaliser bilder for å redusere filstørrelsen og forbedre lastetidene. Dette er spesielt viktig for globalt distribuerte applikasjoner der nettverksforsinkelse kan være betydelig.
• Vurder Serverside-rendering (SSR) eller statisk sidegenerering (SSG): For innholdsrike applikasjoner kan SSR eller SSG forbedre innledende lastetider og SEO.

Globale hensyn

Når du utvikler React-applikasjoner for et globalt publikum, er det viktig å vurdere faktorer som nettverksforsinkelse, enhetsfunksjoner og språkstøtte. Her er noen tips for å optimalisere applikasjonen din for et globalt publikum:

• Content Delivery Network (CDN): Bruk en CDN til å distribuere applikasjonens eiendeler til servere over hele verden. Dette kan redusere ventetiden betydelig for brukere i forskjellige geografiske regioner.
• Adaptiv lasting: Implementer adaptive lastestrategier for å levere forskjellige eiendeler basert på brukerens nettverkstilkobling og enhetsfunksjoner.
• Internasjonalisering (i18n): Bruk et i18n-bibliotek for å støtte flere språk og regionale variasjoner.
• Lokalisering (l10n): Tilpass applikasjonen din til forskjellige lokaler ved å tilby lokaliserte dato-, klokkeslett- og valutaformater.
• Tilgjengelighet (a11y): Sørg for at applikasjonen din er tilgjengelig for brukere med funksjonshemninger, i henhold til WCAG-retningslinjene. Dette inkluderer å gi alternativ tekst for bilder, bruke semantisk HTML og sikre tastaturnavigering.
• Optimaliser for lav-end-enheter: Vær oppmerksom på brukere på eldre eller mindre kraftige enheter. Minimer JavaScript-utførelsestiden og reduser størrelsen på eiendelene dine.
• Test i forskjellige regioner: Bruk verktøy som BrowserStack eller Sauce Labs for å teste applikasjonen din i forskjellige geografiske regioner og på forskjellige enheter.
• Bruk passende dataformater: Når du håndterer datoer og tall, må du være oppmerksom på forskjellige regionale konvensjoner. Bruk biblioteker som date-fns eller Numeral.js for å formatere data i henhold til brukerens lokale innstillinger.

Konklusjon

React Concurrent Modes scheduler og dens sofistikerte mekanismer for koordinering av oppgavekø er avgjørende for å bygge responsive og ytelsesdyktige React-applikasjoner. Ved å forstå hvordan scheduleren prioriterer oppgaver og administrerer forskjellige typer oppdateringer, kan utviklere optimalisere applikasjonene sine for å gi en jevn og hyggelig brukeropplevelse for brukere over hele verden. Ved å utnytte funksjoner som Suspense, useDeferredValue og useTransition, kan du finjustere applikasjonens responsivitet og sikre at den leverer en flott opplevelse, selv på tregere enheter eller nettverk.

Ettersom React fortsetter å utvikle seg, vil Concurrent Mode sannsynligvis bli enda mer integrert i rammeverket, noe som gjør det til et stadig viktigere konsept for React-utviklere å mestre.