Tryb Concurrent w React: Demistyfikacja przerywanego renderowania dla lepszego doświadczenia użytkownika

Tryb Concurrent w React reprezentuje znaczącą zmianę w sposobie renderowania aplikacji React, wprowadzając koncepcję przerywanego renderowania. To fundamentalnie zmienia sposób, w jaki React obsługuje aktualizacje, pozwalając mu priorytetyzować pilne zadania i utrzymywać interfejs użytkownika responsywnym, nawet pod dużym obciążeniem. Ten wpis na blogu zagłębi się w zawiłości trybu Concurrent, badając jego podstawowe zasady, szczegóły implementacji i praktyczne korzyści dla budowania wysokowydajnych aplikacji internetowych dla globalnej publiczności.

Zrozumienie potrzeby trybu Concurrent

Tradycyjnie, React działał w trybie, który obecnie nazywany jest trybem Legacy (starszym) lub trybem blokującym. W tym trybie, gdy React rozpoczyna renderowanie aktualizacji, postępuje synchronicznie i nieprzerwanie, aż do zakończenia renderowania. Może to prowadzić do problemów z wydajnością, zwłaszcza w przypadku złożonych komponentów lub dużych zbiorów danych. Podczas długiego synchronicznego renderowania przeglądarka przestaje odpowiadać, co prowadzi do odczuwalnego opóźnienia i złego doświadczenia użytkownika. Wyobraź sobie użytkownika wchodzącego w interakcję ze stroną e-commerce, próbującego filtrować produkty i doświadczającego zauważalnych opóźnień przy każdej interakcji. Może to być niezwykle frustrujące i prowadzić do porzucenia strony przez użytkowników.

Tryb Concurrent rozwiązuje to ograniczenie, umożliwiając Reactowi dzielenie pracy renderowania na mniejsze, przerywalne jednostki. Pozwala to Reactowi wstrzymywać, wznawiać, a nawet porzucać zadania renderowania w zależności od priorytetu. Aktualizacje o wysokim priorytecie, takie jak dane wejściowe od użytkownika, mogą przerwać trwające renderowania o niskim priorytecie, zapewniając płynne i responsywne doświadczenie użytkownika.

Kluczowe koncepcje trybu Concurrent

1. Przerywane renderowanie

Podstawową zasadą trybu Concurrent jest możliwość przerywania renderowania. Zamiast blokować główny wątek, React może wstrzymać renderowanie drzewa komponentów, aby obsłużyć pilniejsze zadania, takie jak reagowanie na dane wejściowe użytkownika. Osiąga się to za pomocą techniki zwanej planowaniem kooperacyjnym. React oddaje kontrolę przeglądarce po wykonaniu określonej ilości pracy, pozwalając przeglądarce na obsługę innych zdarzeń.

2. Priorytety

React przypisuje priorytety do różnych typów aktualizacji. Interakcje użytkownika, takie jak pisanie na klawiaturze czy klikanie, zazwyczaj otrzymują wyższy priorytet niż aktualizacje w tle czy mniej krytyczne zmiany w interfejsie użytkownika. Zapewnia to, że najważniejsze aktualizacje są przetwarzane w pierwszej kolejności, co skutkuje bardziej responsywnym doświadczeniem użytkownika. Na przykład, wpisywanie tekstu w pasku wyszukiwania powinno zawsze wydawać się natychmiastowe, nawet jeśli w tle działają inne procesy aktualizujące katalog produktów.

3. Architektura Fiber

Tryb Concurrent jest zbudowany na architekturze React Fiber, która jest kompletnym przepisaniem wewnętrznej architektury Reacta. Fiber reprezentuje każdy komponent jako węzeł fibrowy (fiber node), co pozwala Reactowi śledzić pracę wymaganą do zaktualizowania komponentu i odpowiednio ją priorytetyzować. Fiber umożliwia Reactowi rozbijanie dużych aktualizacji na mniejsze jednostki pracy, co czyni przerywane renderowanie możliwym. Pomyśl o Fiber jako o szczegółowym menedżerze zadań dla Reacta, pozwalającym mu efektywnie planować i priorytetyzować różne zadania renderowania.

4. Renderowanie asynchroniczne

Tryb Concurrent wprowadza techniki renderowania asynchronicznego. React może rozpocząć renderowanie aktualizacji, a następnie je wstrzymać, aby wykonać inne zadania. Gdy przeglądarka jest bezczynna, React może wznowić renderowanie od miejsca, w którym je przerwał. Pozwala to Reactowi efektywnie wykorzystywać czas bezczynności, poprawiając ogólną wydajność. Na przykład, React może wstępnie renderować następną stronę w aplikacji wielostronicowej, podczas gdy użytkownik wciąż interaguje z bieżącą stroną, zapewniając płynne doświadczenie nawigacji.

5. Suspense

Suspense to wbudowany komponent, który pozwala "zawiesić" renderowanie podczas oczekiwania na operacje asynchroniczne, takie jak pobieranie danych. Zamiast wyświetlać pusty ekran lub spinner, Suspense może wyświetlić interfejs zastępczy (fallback UI), podczas gdy dane są ładowane. Poprawia to doświadczenie użytkownika, dostarczając wizualnej informacji zwrotnej i zapobiegając wrażeniu, że interfejs nie odpowiada. Wyobraź sobie kanał mediów społecznościowych: Suspense może wyświetlić symbol zastępczy (placeholder) dla każdego posta, podczas gdy rzeczywista treść jest pobierana z serwera.

6. Transitions

Transitions (przejścia) pozwalają oznaczać aktualizacje jako niepilne. Informuje to Reacta, aby priorytetyzował inne aktualizacje, takie jak dane wejściowe od użytkownika, nad danym przejściem. Transitions są przydatne do tworzenia płynnych i wizualnie atrakcyjnych przejść bez poświęcania responsywności. Na przykład, podczas nawigacji między stronami w aplikacji internetowej, można oznaczyć przejście strony jako transition, co pozwoli Reactowi priorytetyzować interakcje użytkownika na nowej stronie.

Korzyści z używania trybu Concurrent

• Poprawiona responsywność: Pozwalając Reactowi na przerywanie renderowania i priorytetyzowanie pilnych zadań, tryb Concurrent znacznie poprawia responsywność aplikacji, zwłaszcza pod dużym obciążeniem. Skutkuje to płynniejszym i przyjemniejszym doświadczeniem użytkownika.
• Lepsze doświadczenie użytkownika: Użycie Suspense i Transitions pozwala tworzyć bardziej atrakcyjne wizualnie i przyjazne dla użytkownika interfejsy. Użytkownicy widzą natychmiastową informację zwrotną na swoje działania, nawet w przypadku operacji asynchronicznych.
• Lepsza wydajność: Tryb Concurrent pozwala Reactowi efektywniej wykorzystywać czas bezczynności, poprawiając ogólną wydajność. Dzieląc duże aktualizacje na mniejsze jednostki pracy, React unika blokowania głównego wątku i utrzymuje responsywność interfejsu.
• Dzielenie kodu (Code Splitting) i leniwe ładowanie (Lazy Loading): Tryb Concurrent bezproblemowo współpracuje z dzieleniem kodu i leniwym ładowaniem, pozwalając na ładowanie tylko tego kodu, który jest potrzebny dla bieżącego widoku. Może to znacznie skrócić początkowy czas ładowania aplikacji.
• Komponenty serwerowe (przyszłość): Tryb Concurrent jest warunkiem wstępnym dla komponentów serwerowych (Server Components), nowej funkcji, która pozwala renderować komponenty na serwerze. Komponenty serwerowe mogą poprawić wydajność, zmniejszając ilość kodu JavaScript, który musi być pobrany i wykonany po stronie klienta.

Implementacja trybu Concurrent w aplikacji React

Włączenie trybu Concurrent w aplikacji React jest stosunkowo proste. Proces zależy od tego, czy używasz Create React App, czy niestandardowej konfiguracji budowania.

Używanie Create React App

Jeśli używasz Create React App, możesz włączyć tryb Concurrent, aktualizując plik `index.js`, aby używał API `createRoot` zamiast API `ReactDOM.render`.

// Przed:
import ReactDOM from 'react-dom';
import App from './App';

ReactDOM.render(, document.getElementById('root'));

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

const root = createRoot(document.getElementById('root'));
root.render();

Używanie niestandardowej konfiguracji budowania

Jeśli używasz niestandardowej konfiguracji budowania, musisz upewnić się, że używasz React 18 lub nowszej wersji oraz że twoja konfiguracja budowania obsługuje tryb Concurrent. Będziesz również musiał zaktualizować plik `index.js`, aby używał API `createRoot`, jak pokazano powyżej.

Używanie Suspense do pobierania danych

Aby w pełni wykorzystać tryb Concurrent, powinieneś używać Suspense do pobierania danych. Pozwala to wyświetlać interfejs zastępczy podczas ładowania danych, zapobiegając wrażeniu, że interfejs nie odpowiada.

Oto przykład użycia Suspense z hipotetyczną funkcją `fetchData`:

import { Suspense } from 'react';

function MyComponent() {
 const data = fetchData(); // Załóżmy, że fetchData() zwraca obiekt podobny do Promise
 return (
  

   
{data.title}
   
{data.description}
  
 );
}

function App() {
 return (
  Ładowanie...

import { useState, useTransition } from 'react';

function MyComponent() {
 const [isPending, startTransition] = useTransition();
 const [value, setValue] = useState('');

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

 return (
  

   
   
Wartość: {value}
   {isPending && 
Aktualizowanie...
}
  
 );
}

export default MyComponent;