M

MLOG

Polski

Odkryj tryb współbieżny Reacta i przerywalne renderowanie. Dowiedz się, jak ta zmiana paradygmatu poprawia wydajność, responsywność i doświadczenie użytkownika aplikacji.

Tryb współbieżny w React: Opanowanie przerywalnego renderowania dla lepszych doświadczeń użytkownika

W stale ewoluującym świecie front-end developmentu, doświadczenie użytkownika (UX) jest najważniejsze. Użytkownicy na całym świecie oczekują, że aplikacje będą szybkie, płynne i responsywne, niezależnie od ich urządzenia, warunków sieciowych czy złożoności wykonywanego zadania. Tradycyjne mechanizmy renderowania w bibliotekach takich jak React często mają trudności ze sprostaniem tym wymaganiom, szczególnie podczas operacji intensywnie wykorzystujących zasoby lub gdy wiele aktualizacji rywalizuje o uwagę przeglądarki. W tym miejscu pojawia się tryb współbieżny Reacta (obecnie często nazywany po prostu współbieżnością w React), wprowadzając rewolucyjną koncepcję: przerywalne renderowanie. Ten wpis na blogu zagłębia się w zawiłości trybu współbieżnego, wyjaśniając, co oznacza przerywalne renderowanie, dlaczego jest to przełomowa zmiana i jak można ją wykorzystać do tworzenia wyjątkowych doświadczeń użytkownika dla globalnej publiczności.

Zrozumienie ograniczeń tradycyjnego renderowania

Zanim zagłębimy się w zalety trybu współbieżnego, kluczowe jest zrozumienie wyzwań, jakie stawia tradycyjny, synchroniczny model renderowania, który React stosował historycznie. W modelu synchronicznym React przetwarza aktualizacje interfejsu użytkownika jedna po drugiej, w sposób blokujący. Wyobraź sobie swoją aplikację jako jednopasmową autostradę. Kiedy zadanie renderowania się rozpoczyna, musi ono zakończyć swoją podróż, zanim jakiekolwiek inne zadanie będzie mogło się rozpocząć. Może to prowadzić do kilku problemów utrudniających UX:

Rozważmy częsty scenariusz: użytkownik wpisuje tekst w pole wyszukiwania, podczas gdy w tle pobierana i renderowana jest duża lista danych. W modelu synchronicznym renderowanie listy może zablokować obsługę zdarzeń wejścia dla pola wyszukiwania, powodując opóźnienia w pisaniu. Co gorsza, jeśli lista jest wyjątkowo duża, cała aplikacja może sprawiać wrażenie zamrożonej, dopóki renderowanie nie zostanie zakończone.

Wprowadzenie do trybu współbieżnego: zmiana paradygmatu

Tryb współbieżny nie jest funkcją, którą "włącza się" w tradycyjnym sensie; jest to raczej nowy tryb działania Reacta, który umożliwia funkcje takie jak przerywalne renderowanie. W swej istocie współbieżność pozwala Reactowi zarządzać wieloma zadaniami renderowania jednocześnie oraz przerywać, wstrzymywać i wznawiać te zadania w razie potrzeby. Osiąga się to za pomocą zaawansowanego harmonogramu (schedulera), który priorytetyzuje aktualizacje na podstawie ich pilności i ważności.

Pomyślmy ponownie o naszej analogii z autostradą, ale tym razem z wieloma pasami i zarządzaniem ruchem. Tryb współbieżny wprowadza inteligentnego kontrolera ruchu, który może:

Ta fundamentalna zmiana z synchronicznego, pojedynczego przetwarzania na asynchroniczne, priorytetyzowane zarządzanie zadaniami jest istotą przerywalnego renderowania.

Czym jest przerywalne renderowanie?

Przerywalne renderowanie to zdolność Reacta do wstrzymania zadania renderowania w trakcie jego wykonywania i wznowienia go później, lub do porzucenia częściowo wyrenderowanego wyniku na rzecz nowszej, wyżej priorytetowej aktualizacji. Oznacza to, że długotrwała operacja renderowania może być podzielona na mniejsze części, a React może przełączać się między tymi częściami a innymi zadaniami (takimi jak odpowiadanie na dane wejściowe użytkownika) w razie potrzeby.

Kluczowe koncepcje, które umożliwiają przerywalne renderowanie, to:

Ta zdolność do "przerywania" i "wznawiania" sprawia, że współbieżność w React jest tak potężna. Zapewnia to, że interfejs użytkownika pozostaje responsywny, a krytyczne interakcje użytkownika są obsługiwane natychmiast, nawet gdy aplikacja wykonuje złożone zadania renderowania.

Kluczowe funkcje i jak umożliwiają współbieżność

Tryb współbieżny odblokowuje kilka potężnych funkcji, które są zbudowane na fundamencie przerywalnego renderowania. Przyjrzyjmy się niektórym z najważniejszych:

1. Suspense do pobierania danych

Suspense to deklaratywny sposób obsługi operacji asynchronicznych, takich jak pobieranie danych, wewnątrz komponentów React. Wcześniej zarządzanie stanami ładowania dla wielu operacji asynchronicznych mogło stać się skomplikowane i prowadzić do zagnieżdżonego renderowania warunkowego. Suspense znacznie to upraszcza.

Jak to działa ze współbieżnością: Kiedy komponent używający Suspense musi pobrać dane, "zawiesza" renderowanie i wyświetla interfejs zastępczy (np. wskaźnik ładowania). Harmonogram Reacta może wtedy wstrzymać renderowanie tego komponentu bez blokowania reszty interfejsu. W międzyczasie może przetwarzać inne aktualizacje lub interakcje użytkownika. Po pobraniu danych komponent może wznowić renderowanie z rzeczywistymi danymi. Ta przerywalna natura jest kluczowa; React nie utyka w oczekiwaniu na dane.

Przykład globalny: Wyobraź sobie globalną platformę e-commerce, gdzie użytkownik w Tokio przegląda stronę produktu. Jednocześnie użytkownik w Londynie dodaje przedmiot do koszyka, a inny użytkownik w Nowym Jorku szuka produktu. Jeśli strona produktu w Tokio wymaga pobrania szczegółowych specyfikacji, co zajmuje kilka sekund, Suspense pozwala reszcie aplikacji (jak koszyk w Londynie czy wyszukiwanie w Nowym Jorku) pozostać w pełni responsywną. React może wstrzymać renderowanie strony produktu w Tokio, obsłużyć aktualizację koszyka w Londynie i wyszukiwanie w Nowym Jorku, a następnie wznowić stronę w Tokio, gdy jej dane będą gotowe.

Fragment kodu (poglądowy):

// Wyobraź sobie funkcję fetchData, która zwraca Promise
function fetchUserData() {
  return new Promise(resolve => {
    setTimeout(() => {
      resolve({ name: 'Alice' });
    }, 2000);
  });
}

// Hipotetyczny hak do pobierania danych z obsługą Suspense
function useUserData() {
  const data = fetch(url);
  if (data.status === 'pending') {
    throw new Promise(resolve => {
      // To jest to, co przechwytuje Suspense
      setTimeout(() => resolve(null), 2000); 
    });
  }
  return data.value;
}

function UserProfile() {
  const userData = useUserData(); // To wywołanie może zawiesić renderowanie
  return 
Welcome, {userData.name}!
;
}

function App() {
  return (
    Loading user...
}> ); }

2. Automatyczne grupowanie (Batching)

Grupowanie (batching) to proces łączenia wielu aktualizacji stanu w jedno ponowne renderowanie. Tradycyjnie React grupował tylko aktualizacje, które miały miejsce wewnątrz procedur obsługi zdarzeń. Aktualizacje inicjowane poza nimi (np. wewnątrz obietnic (promises) lub `setTimeout`) nie były grupowane, co prowadziło do niepotrzebnych ponownych renderowań.

Jak to działa ze współbieżnością: W trybie współbieżnym React automatycznie grupuje wszystkie aktualizacje stanu, niezależnie od tego, skąd pochodzą. Oznacza to, że jeśli masz kilka aktualizacji stanu następujących po sobie w krótkim odstępie czasu (np. z wielu zakończonych operacji asynchronicznych), React połączy je i wykona jedno ponowne renderowanie, poprawiając wydajność i zmniejszając narzut związany z wieloma cyklami renderowania.

Przykład: Załóżmy, że pobierasz dane z dwóch różnych API. Gdy oba się zakończą, aktualizujesz dwie oddzielne części stanu. W starszych wersjach Reacta mogłoby to wywołać dwa ponowne renderowania. W trybie współbieżnym te aktualizacje są grupowane, co skutkuje jednym, bardziej wydajnym ponownym renderowaniem.

3. Przejścia (Transitions)

Przejścia to nowa koncepcja wprowadzona w celu rozróżnienia między pilnymi a niepilnymi aktualizacjami. Jest to kluczowy mechanizm umożliwiający przerywalne renderowanie.

Pilne aktualizacje: Są to aktualizacje, które wymagają natychmiastowej informacji zwrotnej, takie jak wpisywanie w pole tekstowe, kliknięcie przycisku czy bezpośrednie manipulowanie elementami interfejsu. Powinny wydawać się natychmiastowe.

Aktualizacje przejściowe: Są to aktualizacje, które mogą trwać dłużej i nie wymagają natychmiastowej informacji zwrotnej. Przykłady obejmują renderowanie nowej strony po kliknięciu linku, filtrowanie dużej listy czy aktualizowanie powiązanych elementów interfejsu, które nie reagują bezpośrednio na kliknięcie. Te aktualizacje mogą być przerywane.

Jak to działa ze współbieżnością: Używając API `startTransition`, można oznaczyć pewne aktualizacje stanu jako przejścia. Harmonogram Reacta potraktuje te aktualizacje z niższym priorytetem i może je przerwać, jeśli wystąpi pilniejsza aktualizacja. Zapewnia to, że podczas gdy niepilna aktualizacja (jak renderowanie dużej listy) jest w toku, pilne aktualizacje (jak pisanie w polu wyszukiwania) są priorytetyzowane, utrzymując responsywność interfejsu.

Przykład globalny: Rozważmy stronę rezerwacji podróży. Kiedy użytkownik wybiera nową destynację, może to wywołać kaskadę aktualizacji: pobieranie danych o lotach, aktualizowanie dostępności hoteli i renderowanie mapy. Jeśli użytkownik natychmiast zdecyduje się zmienić daty podróży, podczas gdy początkowe aktualizacje są jeszcze przetwarzane, API `startTransition` pozwala Reactowi wstrzymać aktualizacje lotów/hoteli, przetworzyć pilną zmianę daty, a następnie potencjalnie wznowić lub ponownie zainicjować pobieranie danych o lotach/hotelach na podstawie nowych dat. Zapobiega to zamrażaniu interfejsu podczas złożonej sekwencji aktualizacji.

Fragment kodu (poglądowy):

import { useState, useTransition } from 'react';

function SearchResults() {
  const [isPending, startTransition] = useTransition();
  const [query, setQuery] = useState('');
  const [results, setResults] = useState([]);

  const handleQueryChange = (e) => {
    const newQuery = e.target.value;
    setQuery(newQuery);

    // Oznacz tę aktualizację jako przejście
    startTransition(() => {
      // Symuluj pobieranie wyników, to może zostać przerwane
      fetchResults(newQuery).then(res => setResults(res));
    });
  };

  return (
    

      
      {isPending && 
Loading results...
}
      
    
        {results.map(item => (
          
  • {item.name}
    • 
        ))}
      

    

  );
}

4. Integracja z bibliotekami i ekosystemem

Korzyści płynące z trybu współbieżnego nie ograniczają się do podstawowych funkcji Reacta. Cały ekosystem się dostosowuje. Biblioteki, które wchodzą w interakcję z Reactem, takie jak rozwiązania do routingu czy narzędzia do zarządzania stanem, również mogą wykorzystywać współbieżność, aby zapewnić płynniejsze doświadczenie.

Przykład: Biblioteka do routingu może używać przejść do nawigacji między stronami. Jeśli użytkownik opuści stronę, zanim bieżąca strona zostanie w pełni wyrenderowana, aktualizacja routingu może zostać płynnie przerwana lub anulowana, a nowa nawigacja może przejąć priorytet. Zapewnia to, że użytkownik zawsze widzi najbardziej aktualny widok, który zamierzał zobaczyć.

Jak włączyć i używać funkcji współbieżnych

Chociaż tryb współbieżny jest fundamentalną zmianą, włączenie jego funkcji jest zazwyczaj proste i często wymaga minimalnych zmian w kodzie, szczególnie w przypadku nowych aplikacji lub przy wdrażaniu funkcji takich jak Suspense i Transitions.

1. Wersja Reacta

Funkcje współbieżne są dostępne w React 18 i nowszych wersjach. Upewnij się, że używasz kompatybilnej wersji:

npm install react@latest react-dom@latest

2. Root API (`createRoot`)

Głównym sposobem na włączenie funkcji współbieżnych jest użycie nowego API `createRoot` podczas montowania aplikacji:

// index.js lub main.jsx
import ReactDOM from 'react-dom/client';
import App from './App';

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

Użycie `createRoot` automatycznie włącza wszystkie funkcje współbieżne, w tym automatyczne grupowanie, przejścia i Suspense.

Uwaga: Starsze API `ReactDOM.render` nie obsługuje funkcji współbieżnych. Migracja do `createRoot` jest kluczowym krokiem do odblokowania współbieżności.

3. Implementacja Suspense

Jak pokazano wcześniej, Suspense implementuje się, otaczając komponenty wykonujące operacje asynchroniczne granicą <Suspense> i dostarczając właściwość fallback.

Dobre praktyki:

4. Używanie przejść (`startTransition`)

Zidentyfikuj niepilne aktualizacje interfejsu i opakuj je w startTransition.

Kiedy używać:

Przykład: W przypadku złożonego filtrowania dużego zbioru danych wyświetlanego w tabeli, ustawiłbyś stan zapytania filtra, a następnie wywołał startTransition dla faktycznego filtrowania i ponownego renderowania wierszy tabeli. Zapewnia to, że jeśli użytkownik szybko ponownie zmieni kryteria filtrowania, poprzednia operacja filtrowania może zostać bezpiecznie przerwana.

Korzyści z przerywalnego renderowania dla globalnej publiczności

Zalety przerywalnego renderowania i trybu współbieżnego są zwielokrotnione, gdy weźmiemy pod uwagę globalną bazę użytkowników o zróżnicowanych warunkach sieciowych i możliwościach urządzeń.

Rozważmy aplikację do nauki języków używaną przez uczniów na całym świecie. Jeśli jeden uczeń pobiera nową lekcję (potencjalnie długie zadanie), podczas gdy inny próbuje odpowiedzieć na szybkie pytanie ze słownictwa, przerywalne renderowanie zapewnia, że odpowiedź na pytanie jest natychmiastowa, nawet jeśli pobieranie jest w toku. Jest to kluczowe dla narzędzi edukacyjnych, gdzie natychmiastowa informacja zwrotna jest niezbędna do nauki.

Potencjalne wyzwania i kwestie do rozważenia

Chociaż tryb współbieżny oferuje znaczące korzyści, jego wdrożenie wiąże się również z krzywą uczenia się i pewnymi kwestiami do rozważenia:

Przyszłość współbieżności w React

Podróż Reacta w kierunku współbieżności wciąż trwa. Zespół kontynuuje udoskonalanie harmonogramu, wprowadzanie nowych API i poprawę doświadczenia deweloperskiego. Funkcje takie jak Offscreen API (pozwalające na renderowanie komponentów bez wpływu na postrzegany przez użytkownika interfejs, przydatne do wstępnego renderowania lub zadań w tle) dodatkowo rozszerzają możliwości tego, co można osiągnąć dzięki współbieżnemu renderowaniu.

W miarę jak sieć staje się coraz bardziej złożona, a oczekiwania użytkowników co do wydajności i responsywności wciąż rosną, współbieżne renderowanie staje się nie tylko optymalizacją, ale koniecznością w budowaniu nowoczesnych, angażujących aplikacji, które zaspokajają potrzeby globalnej publiczności.

Podsumowanie

Tryb współbieżny Reacta i jego podstawowa koncepcja przerywalnego renderowania stanowią znaczącą ewolucję w sposobie, w jaki budujemy interfejsy użytkownika. Umożliwiając Reactowi wstrzymywanie, wznawianie i priorytetyzację zadań renderowania, możemy tworzyć aplikacje, które są nie tylko wydajne, ale także niezwykle responsywne i odporne, nawet pod dużym obciążeniem lub w ograniczonych środowiskach.

Dla globalnej publiczności przekłada się to na bardziej sprawiedliwe i przyjemne doświadczenie użytkownika. Niezależnie od tego, czy użytkownicy uzyskują dostęp do Twojej aplikacji z szybkiego łącza światłowodowego w Europie, czy z sieci komórkowej w kraju rozwijającym się, tryb współbieżny pomaga zapewnić, że Twoja aplikacja działa szybko i płynnie.

Przyjęcie funkcji takich jak Suspense i Transitions oraz migracja do nowego Root API to kluczowe kroki w kierunku odblokowania pełnego potencjału Reacta. Rozumiejąc i stosując te koncepcje, możesz budować nową generację aplikacji internetowych, które naprawdę zachwycają użytkowników na całym świecie.

Kluczowe wnioski:

Zacznij odkrywać tryb współbieżny w swoich projektach już dziś i twórz szybsze, bardziej responsywne i przyjemniejsze aplikacje dla wszystkich.

Tryb współbieżny w React: Opanowanie przerywalnego renderowania dla lepszych doświadczeń użytkownika | MLOG