React Scheduler API: Mestre Oppgaveprioritering og Tidsdeling

I moderne webutvikling er det å levere en sømløs og responsiv brukeropplevelse avgjørende. React, et populært JavaScript-bibliotek for å bygge brukergrensesnitt, tilbyr kraftige verktøy for å oppnå dette. Blant disse verktøyene er Scheduler API, som gir finmasket kontroll over oppgaveprioritering og tidsdeling. Denne artikkelen dykker ned i intrikatene til React Scheduler API, og utforsker dets konsepter, fordeler og praktiske anvendelser for å optimalisere React-applikasjonene dine.

Forstå behovet for planlegging

Før du dykker ned i de tekniske detaljene, er det avgjørende å forstå hvorfor planlegging er nødvendig i utgangspunktet. I en typisk React-applikasjon behandles oppdateringer ofte synkront. Dette betyr at når en komponents tilstand endres, gjengir React umiddelbart den komponenten og dens barn på nytt. Mens denne tilnærmingen fungerer bra for små oppdateringer, kan den bli problematisk når man arbeider med komplekse komponenter eller beregningsintensive oppgaver. Langvarige oppdateringer kan blokkere hovedtråden, noe som fører til treg ytelse og en frustrerende brukeropplevelse.

Tenk deg et scenario der en bruker skriver i en søkeboks mens et stort datasett samtidig hentes og gjengis. Uten riktig planlegging kan gjengivelsesprosessen blokkere hovedtråden, noe som forårsaker merkbare forsinkelser i søkeboksens respons. Det er her Scheduler API kommer til unnsetning, og gjør det mulig for oss å prioritere oppgaver og sikre at brukergrensesnittet forblir interaktivt selv under tung prosessering.

Introduserer React Scheduler API

React Scheduler API, også kjent som unstable_ API-ene, gir et sett med funksjoner som lar deg kontrollere utførelsen av oppgaver i React-applikasjonen din. Hovedkonseptet er å dele opp store, synkrone oppdateringer i mindre, asynkrone biter. Dette lar nettleseren flette inn andre oppgaver, for eksempel å håndtere brukerinndata eller gjengi animasjoner, noe som sikrer en mer responsiv brukeropplevelse.

Viktig merknad: Som navnet antyder, kan unstable_ API-ene endres. Se alltid den offisielle React-dokumentasjonen for den mest oppdaterte informasjonen.

Nøkkelkonsepter:

Oppgaver: Representerer individuelle enheter av arbeid som må utføres, for eksempel å gjengi en komponent eller oppdatere DOM.
Prioriteter: Tildel et viktighetsnivå til hver oppgave, noe som påvirker rekkefølgen de utføres i.
Tidsdeling: Dele opp langvarige oppgaver i mindre biter som kan utføres over flere rammer, og forhindre at hovedtråden blir blokkert.
Schedulere: Mekanismer for å administrere og utføre oppgaver basert på deres prioriteringer og tidsbegrensninger.

Oppgaveprioriteter: Et hierarki av betydning

Scheduler API definerer flere prioritetsnivåer som du kan tildele oppgavene dine. Disse prioritetene bestemmer rekkefølgen scheduleren utfører oppgaver i. React gir forhåndsdefinerte prioritetskonstanter som du kan bruke:

ImmediatePriority: Den høyeste prioriteten. Oppgaver med denne prioriteten utføres umiddelbart. Bruk sparsomt for kritiske oppdateringer som direkte påvirker brukerinteraksjon.
UserBlockingPriority: Brukes for oppgaver som direkte påvirker brukerens nåværende interaksjon, for eksempel å svare på tastaturinnskrivninger eller museklikk. Bør fullføres så raskt som mulig.
NormalPriority: Standard prioritet for de fleste oppdateringer. Passer for oppgaver som er viktige, men som ikke trenger å utføres umiddelbart.
LowPriority: Brukes for oppgaver som er mindre kritiske og kan utsettes uten å påvirke brukeropplevelsen betydelig. Eksempler inkluderer oppdatering av analyse eller forhåndshenting av data.
IdlePriority: Den laveste prioriteten. Oppgaver med denne prioriteten utføres bare når nettleseren er inaktiv, og sikrer at de ikke forstyrrer viktigere oppgaver.

Å velge riktig prioritetsnivå er avgjørende for å optimalisere ytelsen. Overforbruk av høye prioriteter kan motvirke hensikten med planlegging, mens bruk av lave prioriteter for kritiske oppgaver kan føre til forsinkelser og en dårlig brukeropplevelse.

Eksempel: Prioritering av brukerinndata

Tenk deg et scenario der du har en søkeboks og en kompleks datavisualisering. Du vil sikre at søkeboksen forblir responsiv selv når visualiseringen oppdateres. Du kan oppnå dette ved å tildele en høyere prioritet til søkeboksoppdateringen og en lavere prioritet til visualiseringsoppdateringen.


import { unstable_scheduleCallback as scheduleCallback, unstable_UserBlockingPriority as UserBlockingPriority, unstable_NormalPriority as NormalPriority } from 'scheduler';

function updateSearchTerm(searchTerm) {
  scheduleCallback(UserBlockingPriority, () => {
    // Oppdater søketermen i tilstanden
    setSearchTerm(searchTerm);
  });
}

function updateVisualizationData(data) {
  scheduleCallback(NormalPriority, () => {
    // Oppdater visualiseringsdata
    setVisualizationData(data);
  });
}

I dette eksemplet er updateSearchTerm-funksjonen, som håndterer brukerinndata, planlagt med UserBlockingPriority, noe som sikrer at den utføres før updateVisualizationData-funksjonen, som er planlagt med NormalPriority.

Tidsdeling: Bryte ned langvarige oppgaver

Tidsdeling er en teknikk som innebærer å dele ned langvarige oppgaver i mindre biter som kan utføres over flere rammer. Dette forhindrer at hovedtråden blir blokkert i lengre perioder, slik at nettleseren kan håndtere andre oppgaver, for eksempel brukerinndata og animasjoner, jevnere.

Scheduler API gir unstable_shouldYield-funksjonen, som lar deg avgjøre om den nåværende oppgaven skal vike for nettleseren. Denne funksjonen returnerer true hvis nettleseren må utføre andre oppgaver, for eksempel å håndtere brukerinndata eller oppdatere skjermen. Ved å periodisk kalle unstable_shouldYield i dine langvarige oppgaver, kan du sikre at nettleseren forblir responsiv.

Eksempel: Gjengi en stor liste

Tenk deg et scenario der du må gjengi en stor liste med elementer. Å gjengi hele listen i en enkelt synkron oppdatering kan blokkere hovedtråden og forårsake ytelsesproblemer. Du kan bruke tidsdeling til å dele gjengivelsesprosessen ned i mindre biter, slik at nettleseren forblir responsiv.


import { unstable_scheduleCallback as scheduleCallback, unstable_NormalPriority as NormalPriority, unstable_shouldYield as shouldYield } from 'scheduler';

function renderListItems(items) {
  scheduleCallback(NormalPriority, () => {
    let i = 0;
    while (i < items.length) {
      // Gjengi en liten batch med elementer
      for (let j = 0; j < 10 && i < items.length; j++) {
        renderListItem(items[i]);
        i++;
      }

      // Sjekk om vi skal vike for nettleseren
      if (shouldYield()) {
        return () => renderListItems(items.slice(i)); // Planlegg de gjenværende elementene på nytt
      }
    }
  });
}

I dette eksemplet gjengir renderListItems-funksjonen en batch med 10 elementer om gangen. Etter å ha gjengitt hver batch, kaller den shouldYield for å sjekke om nettleseren må utføre andre oppgaver. Hvis shouldYield returnerer true, planlegger funksjonen seg selv på nytt med de gjenværende elementene. Dette lar nettleseren flette inn andre oppgaver, for eksempel å håndtere brukerinndata eller gjengi animasjoner, og sikrer en mer responsiv brukeropplevelse.

Praktiske anvendelser og eksempler

React Scheduler API kan brukes på et bredt spekter av scenarier for å forbedre applikasjonsytelsen og responsiviteten. Her er noen eksempler:

Datavisualisering: Prioriter brukerinteraksjoner over kompleks datagjengivelse.
Uendelig rulling: Last inn og gjengi innhold i biter mens brukeren ruller, og forhindre at hovedtråden blir blokkert.
Bakgrunnsoppgaver: Utfør ikke-kritiske oppgaver, for eksempel forhåndshenting av data eller analyseoppdateringer, med lav prioritet, og sørg for at de ikke forstyrrer brukerinteraksjoner.
Animasjoner: Sikre jevne animasjoner ved å prioritere animasjonsoppdateringer over andre oppgaver.
Sanntidsoppdateringer: Administrer innkommende datastrømmer og prioriter oppdateringer basert på deres betydning.

Eksempel: Implementering av en debounced søkeboks

Debouncing er en teknikk som brukes til å begrense hastigheten som en funksjon utføres med. Dette er spesielt nyttig for å håndtere brukerinndata, for eksempel søkeforespørsler, der du ikke vil utføre søkefunksjonen ved hver tastetrykk. Scheduler API kan brukes til å implementere en debounced søkeboks som prioriterer brukerinndata og forhindrer unødvendige søkeforespørsler.


import { unstable_scheduleCallback as scheduleCallback, unstable_UserBlockingPriority as UserBlockingPriority, unstable_cancelCallback as cancelCallback } from 'scheduler';
import { useState, useRef, useEffect } from 'react';

function DebouncedSearchBar() {
  const [searchTerm, setSearchTerm] = useState('');
  const [debouncedSearchTerm, setDebouncedSearchTerm] = useState('');
  const scheduledCallbackRef = useRef(null);

  useEffect(() => {
    if (scheduledCallbackRef.current) {
      cancelCallback(scheduledCallbackRef.current);
    }

    scheduledCallbackRef.current = scheduleCallback(UserBlockingPriority, () => {
      setDebouncedSearchTerm(searchTerm);
      scheduledCallbackRef.current = null;
    });

    return () => {
      if (scheduledCallbackRef.current) {
        cancelCallback(scheduledCallbackRef.current);
      }
    };
  }, [searchTerm]);

  // Simuler en søkefunksjon
  useEffect(() => {
    if (debouncedSearchTerm) {
      console.log('Søker etter:', debouncedSearchTerm);
      // Utfør din faktiske søkelogikk her
    }
  }, [debouncedSearchTerm]);

  return (
     setSearchTerm(e.target.value)}
    />
  );
}

export default DebouncedSearchBar;

I dette eksemplet bruker DebouncedSearchBar-komponenten scheduleCallback-funksjonen til å planlegge søkefunksjonen med UserBlockingPriority. cancelCallback-funksjonen brukes til å kansellere eventuelle tidligere planlagte søkefunksjoner, og sikrer at bare den nyeste søketermen brukes. Dette forhindrer unødvendige søkeforespørsler og forbedrer responsiviteten til søkeboksen.

Beste praksiser og hensyn

Når du bruker React Scheduler API, er det viktig å følge disse beste praksisene:

Bruk riktig prioritetsnivå: Velg prioritetsnivået som best gjenspeiler viktigheten av oppgaven.
Unngå overforbruk av høye prioriteter: Overforbruk av høye prioriteter kan motvirke hensikten med planlegging.
Bryt ned langvarige oppgaver: Bruk tidsdeling til å dele ned langvarige oppgaver i mindre biter.
Overvåk ytelsen: Bruk verktøy for ytelsesovervåking for å identifisere områder der planlegging kan forbedres.
Test grundig: Test applikasjonen din grundig for å sikre at planleggingen fungerer som forventet.
Hold deg oppdatert: unstable_ API-ene kan endres, så hold deg informert om de siste oppdateringene.

Fremtiden for planlegging i React

React-teamet jobber kontinuerlig med å forbedre planleggingsmulighetene til React. Concurrent Mode, som er bygget på toppen av Scheduler API, har som mål å gjøre React-applikasjoner enda mer responsive og effektive. Etter hvert som React utvikler seg, kan vi forvente å se mer avanserte planleggingsfunksjoner og forbedrede utviklerverktøy.

Konklusjon

React Scheduler API er et kraftig verktøy for å optimalisere ytelsen til React-applikasjonene dine. Ved å forstå konseptene med oppgaveprioritering og tidsdeling, kan du skape en jevnere, mer responsiv brukeropplevelse. Selv om unstable_ API-ene kan endres, vil forståelsen av kjernekonseptene hjelpe deg med å tilpasse deg fremtidige endringer og utnytte kraften i Reacts planleggingsmuligheter. Omfavn Scheduler API og lås opp det fulle potensialet til React-applikasjonene dine!