React useTransition: Opanowanie wzorców nieblokujących aktualizacji stanu dla płynnego interfejsu użytkownika

W dynamicznym świecie nowoczesnego rozwoju stron internetowych doświadczenie użytkownika (UX) jest najważniejsze. Użytkownicy oczekują, że aplikacje będą responsywne, płynne i wolne od zakłócających przerw. Dla programistów React osiągnięcie tego celu często zależy od efektywnego zarządzania aktualizacjami stanu. Historycznie, duże zmiany stanu mogły prowadzić do zawieszenia interfejsu użytkownika, frustrując użytkowników i zmniejszając postrzeganą wydajność aplikacji. Na szczęście, wraz z pojawieniem się funkcji współbieżnego renderowania React, w szczególności hooka useTransition, programiści mają teraz potężne narzędzie do implementowania wzorców nieblokujących aktualizacji stanu, zapewniając niezmiennie płynne i angażujące doświadczenie użytkownika, niezależnie od złożoności danych lub urządzenia użytkownika.

Wyzwanie związane z blokowaniem aktualizacji stanu

Przed zagłębieniem się w useTransition, kluczowe jest zrozumienie problemu, który ma rozwiązać. W React, gdy aktualizujesz stan, React ponownie renderuje komponent i jego elementy potomne. Chociaż jest to podstawowy mechanizm aktualizacji interfejsu użytkownika, duże lub złożone ponowne renderowania mogą zająć znaczną ilość czasu. Jeśli te aktualizacje zdarzają się w głównym wątku bez specjalnego traktowania, mogą zablokować przeglądarce odpowiadanie na interakcje użytkownika, takie jak kliknięcia, przewijanie lub pisanie. To zjawisko jest znane jako blokująca aktualizacja.

Rozważmy globalną platformę e-commerce, na której użytkownik przegląda ogromny katalog produktów. Jeśli zastosuje filtr, który wywoła masowe ponowne pobranie danych i późniejszą aktualizację interfejsu użytkownika, a proces ten zajmie setki milisekund, użytkownik może spróbować kliknąć inny przycisk lub przewinąć stronę w dół w tym czasie. Jeśli interfejs użytkownika jest zablokowany, interakcje te będą wydawać się powolne lub niereagujące, co prowadzi do złego doświadczenia użytkownika. Dla międzynarodowej publiczności uzyskującej dostęp do Twojej aplikacji z różnych warunków sieciowych i urządzeń, takie blokujące zachowanie jest jeszcze bardziej szkodliwe.

Tradycyjne podejście do złagodzenia tego problemu obejmowało techniki takie jak debouncing lub throttling, lub staranne organizowanie aktualizacji stanu w celu zminimalizowania wpływu. Metody te mogły być jednak złożone w implementacji i nie zawsze w pełni rozwiązywały pierwotną przyczynę blokowania.

Wprowadzenie do współbieżnego renderowania i przejść

React 18 wprowadził współbieżne renderowanie, fundamentalną zmianę, która pozwala Reactowi pracować nad wieloma aktualizacjami stanu jednocześnie. Zamiast renderować wszystko za jednym razem, React może przerywać, wstrzymywać i wznawiać pracę renderowania. Ta możliwość jest podstawą, na której zbudowane są funkcje takie jak useTransition.

Przejście w React jest definiowane jako każda aktualizacja stanu, której ukończenie może zająć trochę czasu, ale nie jest pilna. Przykłady obejmują:

• Pobieranie i wyświetlanie dużego zestawu danych.
• Stosowanie złożonych filtrów lub sortowania do listy.
• Nawigowanie między złożonymi trasami.
• Animacje, które są wyzwalane przez zmiany stanu.

Porównaj to z pilnymi aktualizacjami, które są bezpośrednimi interakcjami użytkownika wymagającymi natychmiastowej reakcji, takimi jak pisanie w polu wprowadzania lub klikanie przycisku. React priorytetowo traktuje pilne aktualizacje, aby zapewnić natychmiastową reakcję.

Hook useTransition: Głębsze spojrzenie

Hook useTransition jest potężnym hookiem React, który pozwala oznaczać niektóre aktualizacje stanu jako niepilne. Gdy owiniesz aktualizację stanu w przejście, mówisz Reactowi, że ta aktualizacja może zostać przerwana, jeśli pojawi się pilniejsza aktualizacja. Pozwala to Reactowi utrzymać responsywność interfejsu użytkownika, podczas gdy niepilna aktualizacja jest przetwarzana w tle.

Hook useTransition zwraca tablicę z dwoma elementami:

1. isPending: Wartość logiczna, która wskazuje, czy przejście jest obecnie w toku. Jest to niezwykle przydatne do zapewnienia wizualnej informacji zwrotnej użytkownikowi, takiej jak wyświetlanie spinnera ładowania lub wyłączanie interaktywnych elementów.
2. startTransition: Funkcja, której używasz do owijania niepilnych aktualizacji stanu.

Oto podstawowa sygnatura:

const [isPending, startTransition] = useTransition();

Praktyczne zastosowania i przykłady

Zilustrujmy, jak można zastosować useTransition do typowych scenariuszy, koncentrując się na budowaniu przyjaznych dla użytkownika interfejsów dla globalnej publiczności.

1. Filtrowanie dużych zbiorów danych

Wyobraź sobie międzynarodową aplikację tablicy ogłoszeń o pracę, w której użytkownicy mogą filtrować tysiące ofert pracy według lokalizacji, branży i zakresu wynagrodzeń. Zastosowanie filtra może obejmować pobieranie nowych danych i ponowne renderowanie długiej listy.

Bez useTransition:

Jeśli użytkownik szybko zmieni wiele kryteriów filtrowania po kolei, każde zastosowanie filtra może wywołać blokujące ponowne renderowanie. Interfejs użytkownika może się zawiesić, a użytkownik może nie być w stanie wchodzić w interakcje z innymi elementami, dopóki dane bieżącego filtra nie zostaną w pełni załadowane i wyrenderowane.

Z useTransition:

Owijając aktualizację stanu dla przefiltrowanych wyników w startTransition, mówimy Reactowi, że ta aktualizacja nie jest tak krytyczna jak bezpośrednie dane wejściowe użytkownika. Jeśli użytkownik szybko zmienia filtry, React może przerwać renderowanie wcześniejszego filtra i rozpocząć przetwarzanie najnowszego. Flaga isPending może być używana do wyświetlania subtelnego wskaźnika ładowania, informując użytkownika, że coś się dzieje, bez powodowania braku odpowiedzi całej aplikacji.

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

function JobList({ jobs }) {
  const [filter, setFilter] = useState('');
  const [isPending, startTransition] = useTransition();

  const handleFilterChange = (event) => {
    const newFilter = event.target.value;
    startTransition(() => {
      // This state update is now non-urgent
      setFilter(newFilter);
    });
  };

  const filteredJobs = jobs.filter(job =>
    job.title.toLowerCase().includes(filter.toLowerCase()) ||
    job.location.toLowerCase().includes(filter.toLowerCase())
  );

  return (
    

      
      {isPending && 
Loading jobs...
} {/* Visual feedback */}
      

        {filteredJobs.map(job => (
          

            {job.title} - {job.location}
          
        ))}
      
    
  );
}

export default JobList;

            

              
                Copy
              
            
          

W tym przykładzie, gdy użytkownik pisze, handleFilterChange wywołuje startTransition. Pozwala to Reactowi opóźnić ponowne renderowanie spowodowane wywołaniem setFilter. Jeśli użytkownik pisze szybko, React może priorytetowo traktować najnowsze dane wejściowe, zapobiegając zawieszaniu się interfejsu użytkownika. Stan isPending wizualnie sygnalizuje, że operacja filtrowania jest w toku.

2. Paski wyszukiwania z autouzupełnianiem

Funkcje autouzupełniania są powszechne w paskach wyszukiwania, szczególnie na platformach globalnych, gdzie użytkownicy mogą wyszukiwać produkty, miasta lub firmy. Podczas pisania przez użytkownika pojawia się lista sugestii. Pobieranie tych sugestii może być operacją asynchroniczną, która może zająć trochę czasu.

Wyzwanie: Jeśli pobieranie i renderowanie sugestii nie są dobrze zarządzane, pisanie może wydawać się opóźnione, a lista sugestii może migotać lub znikać nieoczekiwanie, jeśli nowe wyszukiwanie zostanie wywołane przed zakończeniem poprzedniego.

Rozwiązanie z useTransition:

Możemy oznaczyć aktualizację stanu, która wywołuje pobieranie sugestii, jako przejście. Zapewnia to, że pisanie na pasku wyszukiwania pozostanie szybkie, podczas gdy sugestie ładują się w tle. Możemy również użyć isPending, aby pokazać wskaźnik ładowania obok pola wyszukiwania.

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

function AutoCompleteSearch({
  fetchSuggestions,
  renderSuggestion
}) {
  const [query, setQuery] = useState('');
  const [suggestions, setSuggestions] = useState([]);
  const [isPending, startTransition] = useTransition();

  const handleInputChange = (event) => {
    const newQuery = event.target.value;
    setQuery(newQuery);

    // Wrap the state update that triggers the fetch in startTransition
    startTransition(async () => {
      if (newQuery.trim() !== '') {
        const results = await fetchSuggestions(newQuery);
        setSuggestions(results);
      } else {
        setSuggestions([]);
      }
    });
  };

  return (
    

      
      {isPending && Searching...} {/* Loading indicator */}
      {suggestions.length > 0 && (
        

          {suggestions.map((suggestion, index) => (
            

              {renderSuggestion(suggestion)}
            
          ))}
        
      )}
    
  );
}

export default AutoCompleteSearch;

            

              
                Copy
              
            
          

Tutaj startTransition zapewnia, że dane wejściowe pozostają responsywne, nawet gdy występuje asynchroniczne pobieranie sugestii i aktualizacja setSuggestions. Wskaźnik ładowania zapewnia pomocne informacje zwrotne.

3. Interfejsy kartowe z dużą zawartością

Rozważmy złożony pulpit nawigacyjny lub stronę ustawień z wieloma kartami, z których każda zawiera znaczną ilość danych lub złożone komponenty interfejsu użytkownika. Przełączanie między kartami może obejmować odmontowywanie i montowanie dużych drzew komponentów, co może być czasochłonne.

Problem: Powolne przełączanie kart może przypominać zawieszenie systemu. Jeśli użytkownik kliknie kartę oczekując natychmiastowej zawartości, ale zamiast tego zobaczy pusty ekran lub obracający się moduł ładujący przez dłuższy czas, odciąga to od postrzeganej wydajności.

Podejście z useTransition:

Gdy użytkownik kliknie, aby przełączyć karty, aktualizację stanu, która zmienia aktywną kartę, można owinąć w startTransition. Pozwala to Reactowi renderować zawartość nowej karty w tle, bez blokowania interfejsu użytkownika przed reagowaniem na dalsze interakcje. Stan isPending może być używany do wyświetlania subtelnej wskazówki wizualnej na przycisku aktywnej karty, wskazującej, że zawartość jest ładowana.

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

function TabbedContent({
  tabs
}) {
  const [activeTab, setActiveTab] = useState(tabs[0].id);
  const [isPending, startTransition] = useTransition();

  const handleTabClick = (tabId) => {
    startTransition(() => {
      setActiveTab(tabId);
    });
  };

  const currentTabContent = tabs.find(tab => tab.id === activeTab)?.content;

  return (
    

      
      

        {currentTabContent}
      
    
  );
}

export default TabbedContent;

            

              
                Copy
              
            
          

W tym scenariuszu kliknięcie karty wyzwala startTransition. Stan isPending jest tutaj używany do subtelnego przyciemniania kart, które nie są obecnie aktywne, ale są w trakcie przejścia, zapewniając wizualną wskazówkę, że zawartość jest ładowana. Główny interfejs użytkownika pozostaje interaktywny podczas renderowania nowej zawartości karty.

Kluczowe korzyści z używania useTransition

Wykorzystanie useTransition oferuje kilka istotnych zalet w budowaniu wysokowydajnych, przyjaznych dla użytkownika aplikacji dla globalnej publiczności:

• Poprawiona postrzegana wydajność: Utrzymując responsywność interfejsu użytkownika, użytkownicy czują, że aplikacja jest szybsza, nawet jeśli podstawowe operacje zajmują trochę czasu.
• Zmniejszone zacinanie się interfejsu użytkownika: Nieblokujące aktualizacje zapobiegają zawieszaniu się interfejsu użytkownika, co prowadzi do płynniejszego i bardziej płynnego doświadczenia.
• Lepsza obsługa danych wejściowych użytkownika: Pilne interakcje użytkownika (takie jak pisanie) są priorytetowo traktowane, zapewniając natychmiastową informację zwrotną.
• Jasne informacje wizualne: Flaga isPending pozwala programistom na zapewnienie wyraźnych stanów ładowania, skutecznie zarządzając oczekiwaniami użytkowników.
• Uproszczona logika: W przypadku niektórych złożonych scenariuszy aktualizacji useTransition może uprościć kod w porównaniu z ręcznym przerwaniem i logiką priorytetyzacji.
• Globalna dostępność: Zapewniając responsywność na różnych urządzeniach i warunkach sieciowych, useTransition przyczynia się do bardziej inkluzywnego i dostępnego doświadczenia dla wszystkich użytkowników na całym świecie.

Kiedy używać useTransition

useTransition jest najbardziej efektywny dla aktualizacji stanu, które są:

• Niepilne: Nie wymagają natychmiastowej informacji zwrotnej lub nie wynikają bezpośrednio z bezpośredniej, szybkiej interakcji użytkownika, która wymaga natychmiastowej reakcji.
• Potencjalnie powolne: Obejmują operacje takie jak pobieranie danych, złożone obliczenia lub renderowanie dużych list, które mogą zająć zauważalny czas.
• Poprawiają doświadczenie użytkownika: Gdy przerywanie tych aktualizacji dla bardziej pilnych znacznie poprawia ogólne wrażenie z aplikacji.

Rozważ użycie useTransition, gdy:

• Aktualizujesz stan na podstawie działań użytkownika, które nie wymagają natychmiastowych aktualizacji (np. zastosowanie złożonego filtra, który może zająć kilkaset milisekund).
• Wykonujesz pobieranie danych w tle wyzwalane przez działanie użytkownika, które nie jest bezpośrednio związane z natychmiastowymi danymi wejściowymi.
• Renderujesz duże listy lub złożone drzewa komponentów, gdzie niewielkie opóźnienie w renderowaniu jest akceptowalne dla responsywności.

Ważne uwagi i najlepsze praktyki

Chociaż useTransition jest potężnym narzędziem, ważne jest, aby używać go rozważnie i rozumieć jego niuanse:

• Nie nadużywaj: Unikaj owijania każdej aktualizacji stanu w startTransition. Pilne aktualizacje, takie jak pisanie w polu wprowadzania, powinny pozostać synchroniczne, aby zapewnić natychmiastową informację zwrotną. Używaj go strategicznie w przypadku znanych wąskich gardeł wydajności.
• Zrozum isPending: Stan isPending odzwierciedla, czy jakiekolwiek przejście jest w toku dla konkretnej instancji hooka. Nie informuje, czy *bieżące* renderowanie jest częścią przejścia. Użyj go, aby pokazać stany ładowania lub wyłączyć interakcje podczas przejścia.
• Debouncing vs. Transitions: Podczas gdy debouncing i throttling mają na celu ograniczenie częstotliwości aktualizacji, useTransition koncentruje się na priorytetyzacji i przerywaniu aktualizacji. Czasami można ich używać w połączeniu, ale useTransition często zapewnia bardziej zintegrowane rozwiązanie w modelu współbieżnego renderowania React.
• Komponenty serwerowe: W aplikacjach korzystających z komponentów serwerowych React przejścia mogą również zarządzać pobieraniem danych inicjowanym z komponentów klienta, które wpływają na dane serwera.
• Informacje wizualne są kluczowe: Zawsze łącz isPending z jasnymi wskaźnikami wizualnymi. Użytkownicy muszą wiedzieć, że operacja jest w toku, nawet jeśli interfejs użytkownika pozostaje interaktywny. Może to być subtelny spinner, wyłączony przycisk lub przyciemniony stan.
• Testowanie: Dokładnie przetestuj aplikację z włączonym useTransition, aby upewnić się, że zachowuje się zgodnie z oczekiwaniami w różnych warunkach, szczególnie w wolniejszych sieciach lub urządzeniach.

useDeferredValue: Hook uzupełniający

Na przykład, jeśli masz pole wyszukiwania, które aktualizuje listę wyników wyszukiwania na żywo, możesz użyć useDeferredValue na zapytaniu wyszukiwania dla listy wyników. Mówi to Reactowi: "Renderuj pole wyszukiwania natychmiast, ale możesz opóźnić renderowanie wyników wyszukiwania, jeśli pojawi się coś pilniejszego." Jest to doskonałe rozwiązanie w sytuacjach, gdy wartość zmienia się często i chcesz uniknąć ponownego renderowania kosztownych części interfejsu użytkownika przy każdej zmianie.

useTransition dotyczy bardziej oznaczania konkretnych aktualizacji stanu jako niepilnych i zarządzania stanem ładowania związanym z nimi. useDeferredValue dotyczy opóźniania renderowania samej wartości. Są one komplementarne i mogą być używane razem w złożonych aplikacjach.

Wniosek

Wykorzystaj te zaawansowane wzorce, aby zbudować następną generację wydajnych, angażujących i naprawdę zorientowanych na użytkownika aplikacji internetowych. Kontynuując rozwój dla zróżnicowanej międzynarodowej publiczności, pamiętaj, że responsywność jest kluczowym elementem dostępności i ogólnej satysfakcji.