Preskúmajte React Concurrent Mode a prerušiteľné vykresľovanie. Zistite, ako táto zmena paradigmy zlepšuje výkon, odozvu a užívateľský zážitok aplikácií na celom svete.
React Concurrent Mode: Zvládnutie prerušiteľného vykresľovania pre lepší užívateľský zážitok
V neustále sa vyvíjajúcom svete front-end vývoja kraľuje užívateľský zážitok (UX). Používatelia na celom svete očakávajú, že aplikácie budú rýchle, plynulé a responzívne, bez ohľadu na ich zariadenie, podmienky siete alebo zložitosť úlohy. Tradičné mechanizmy vykresľovania v knižniciach ako React sa často snažia splniť tieto požiadavky, najmä počas operácií náročných na zdroje alebo keď o pozornosť prehliadača súperia viaceré aktualizácie. Tu nastupuje React Concurrent Mode (teraz často označovaný jednoducho ako concurrency v Reacte), ktorý predstavuje revolučný koncept: prerušiteľné vykresľovanie. Tento blogový príspevok sa ponára do zložitosti Concurrent Mode, vysvetľuje, čo znamená prerušiteľné vykresľovanie, prečo mení pravidlá hry a ako ho môžete využiť na vytváranie výnimočných užívateľských zážitkov pre globálne publikum.
Pochopenie obmedzení tradičného vykresľovania
Predtým, ako sa ponoríme do geniality Concurrent Mode, je dôležité pochopiť výzvy, ktoré predstavuje tradičný, synchrónny model vykresľovania, ktorý React historicky používal. V synchrónnom modeli React spracúva aktualizácie UI jednu po druhej, blokujúcim spôsobom. Predstavte si vašu aplikáciu ako jednopruhovú diaľnicu. Keď sa začne úloha vykresľovania, musí dokončiť svoju cestu predtým, ako môže začať akákoľvek iná úloha. To môže viesť k niekoľkým problémom, ktoré zhoršujú UX:
- Zamŕzanie UI: Ak vykreslenie zložitého komponentu trvá dlho, celé UI sa môže stať nereagujúcim. Používatelia môžu kliknúť na tlačidlo, ale dlhšiu dobu sa nič nestane, čo vedie k frustrácii.
- Vypadnuté snímky: Počas náročných úloh vykresľovania nemusí mať prehliadač dostatok času na vykreslenie obrazovky medzi snímkami, čo vedie k trhanému a kostrbatému zážitku z animácie. To je obzvlášť viditeľné pri náročných animáciách alebo prechodoch.
- Slabá odozva: Aj keď hlavné vykresľovanie blokuje, používatelia môžu stále interagovať s inými časťami aplikácie. Ak je však hlavné vlákno obsadené, tieto interakcie môžu byť oneskorené alebo ignorované, čo spôsobuje, že aplikácia pôsobí pomaly.
- Neefektívne využitie zdrojov: Kým sa jedna úloha vykresľuje, iné, potenciálne vyššej priority úlohy, môžu čakať, aj keď by sa aktuálna úloha vykresľovania mohla pozastaviť alebo predbehnúť.
Zvážte bežný scenár: používateľ píše do vyhľadávacieho poľa, zatiaľ čo sa na pozadí načítava a vykresľuje veľký zoznam dát. V synchrónnom modeli by vykresľovanie zoznamu mohlo zablokovať obsluhu vstupu pre vyhľadávacie pole, čo by spôsobilo oneskorenie pri písaní. Ešte horšie, ak je zoznam extrémne veľký, celá aplikácia sa môže zdať zamrznutá, kým sa vykresľovanie nedokončí.
Predstavujeme Concurrent Mode: Zmena paradigmy
Concurrent Mode nie je funkcia, ktorú „zapnete“ v tradičnom zmysle; je to skôr nový režim prevádzky pre React, ktorý umožňuje funkcie ako prerušiteľné vykresľovanie. V jadre umožňuje concurrency Reactu spravovať viacero úloh vykresľovania súčasne a tieto úlohy podľa potreby prerušovať, pozastavovať a obnovovať. To sa dosahuje pomocou sofistikovaného plánovača, ktorý prioritizuje aktualizácie na základe ich naliehavosti a dôležitosti.
Spomeňte si na našu analógiu s diaľnicou, ale tentoraz s viacerými pruhmi a riadením dopravy. Concurrent Mode predstavuje inteligentného dopravného dispečera, ktorý môže:
- Prioritizovať pruhy: Naliehavú dopravu (ako vstup od používateľa) nasmerovať do voľných pruhov.
- Pozastaviť a obnoviť: Dočasne zastaviť pomaly sa pohybujúce, menej naliehavé vozidlo (dlhá úloha vykresľovania), aby mohli prejsť rýchlejšie a dôležitejšie vozidlá.
- Meniť pruhy: Plynule prepínať pozornosť medzi rôznymi úlohami vykresľovania na základe meniacich sa priorít.
Tento zásadný posun od synchrónneho, postupného spracovania k asynchrónnemu, prioritizovanému riadeniu úloh je podstatou prerušiteľného vykresľovania.
Čo je prerušiteľné vykresľovanie?
Prerušiteľné vykresľovanie je schopnosť Reactu pozastaviť úlohu vykresľovania uprostred jej vykonávania a neskôr ju obnoviť, alebo opustiť čiastočne vykreslený výstup v prospech novšej aktualizácie s vyššou prioritou. To znamená, že dlhotrvajúca operácia vykresľovania môže byť rozdelená na menšie časti a React môže podľa potreby prepínať medzi týmito časťami a inými úlohami (ako je reakcia na vstup od používateľa).
Kľúčové koncepty, ktoré umožňujú prerušiteľné vykresľovanie, zahŕňajú:
- Časové krájanie (Time Slicing): React môže prideliť „časový úsek“ úlohám vykresľovania. Ak úloha prekročí pridelený časový úsek, React ju môže pozastaviť a neskôr obnoviť, čím zabráni blokovaniu hlavného vlákna.
- Prioritizácia: Plánovač priraďuje priority rôznym aktualizáciám. Interakcie používateľa (ako písanie alebo klikanie) majú zvyčajne vyššiu prioritu ako načítavanie dát na pozadí alebo menej kritické aktualizácie UI.
- Preempcia: Aktualizácia s vyššou prioritou môže prerušiť aktualizáciu s nižšou prioritou. Napríklad, ak používateľ píše do vyhľadávacieho poľa, zatiaľ čo sa vykresľuje veľký komponent, React môže pozastaviť vykresľovanie komponentu, spracovať vstup od používateľa, aktualizovať vyhľadávacie pole a potom potenciálne obnoviť vykresľovanie komponentu neskôr.
Táto schopnosť „prerušiť“ a „obnoviť“ je to, čo robí concurrency v Reacte takou silnou. Zabezpečuje, že UI zostáva responzívne a že kritické interakcie používateľa sú spracované okamžite, aj keď aplikácia vykonáva zložité úlohy vykresľovania.
Kľúčové funkcie a ako umožňujú concurrency
Concurrent Mode odomyká niekoľko silných funkcií, ktoré sú postavené na základe prerušiteľného vykresľovania. Pozrime sa na niektoré z najvýznamnejších:
1. Suspense pre načítavanie dát
Suspense je deklaratívny spôsob, ako spracovať asynchrónne operácie, ako je načítavanie dát, v rámci vašich React komponentov. Predtým mohlo byť spravovanie stavov načítania pre viacero asynchrónnych operácií zložité a viesť k vnorenému podmienenému vykresľovaniu. Suspense to výrazne zjednodušuje.
Ako to funguje s concurrency: Keď komponent používajúci Suspense potrebuje načítať dáta, „pozastaví“ vykresľovanie a zobrazí záložné UI (napr. načítavací indikátor). Plánovač Reactu potom môže pozastaviť vykresľovanie tohto komponentu bez blokovania zvyšku UI. Medzitým môže spracovávať ďalšie aktualizácie alebo interakcie používateľa. Keď sú dáta načítané, komponent môže obnoviť vykresľovanie so skutočnými dátami. Táto prerušiteľná povaha je kľúčová; React nezostane zaseknutý čakaním na dáta.
Globálny príklad: Predstavte si globálnu e-commerce platformu, kde si používateľ v Tokiu prezerá stránku produktu. Súčasne používateľ v Londýne pridáva položku do košíka a ďalší používateľ v New Yorku hľadá produkt. Ak si stránka produktu v Tokiu vyžaduje načítanie podrobných špecifikácií, ktoré trvá niekoľko sekúnd, Suspense umožňuje, aby zvyšok aplikácie (ako košík v Londýne alebo vyhľadávanie v New Yorku) zostal plne responzívny. React môže pozastaviť vykresľovanie stránky produktu v Tokiu, spracovať aktualizáciu košíka v Londýne a vyhľadávanie v New Yorku, a potom obnoviť stránku v Tokiu, keď sú jej dáta pripravené.
Ukážka kódu (ilustračná):
// Predstavte si funkciu fetchData, ktorá vracia Promise
function fetchUserData() {
return new Promise(resolve => {
setTimeout(() => {
resolve({ name: 'Alice' });
}, 2000);
});
}
// Hypotetický hook na načítavanie dát s podporou Suspense
function useUserData() {
const data = fetch(url);
if (data.status === 'pending') {
throw new Promise(resolve => {
// Toto Suspense zachytí
setTimeout(() => resolve(null), 2000);
});
}
return data.value;
}
function UserProfile() {
const userData = useUserData(); // Toto volanie môže pozastaviť
return Welcome, {userData.name}!;
}
function App() {
return (
Loading user...
2. Automatické dávkovanie (Automatic Batching)
Dávkovanie je proces zoskupovania viacerých aktualizácií stavu do jedného opätovného vykreslenia. Tradične React dávkoval iba aktualizácie, ktoré sa vyskytli v rámci obsluhy udalostí. Aktualizácie iniciované mimo obsluhy udalostí (napr. v rámci promises alebo `setTimeout`) neboli dávkované, čo viedlo k zbytočným opätovným vykresleniam.
Ako to funguje s concurrency: S Concurrent Mode React automaticky dávkuje všetky aktualizácie stavu, bez ohľadu na to, odkiaľ pochádzajú. To znamená, že ak máte niekoľko aktualizácií stavu, ktoré sa dejú v rýchlom slede (napr. z dokončenia viacerých asynchrónnych operácií), React ich zoskupí a vykoná jedno opätovné vykreslenie, čím zlepší výkon a zníži réžiu viacerých cyklov vykresľovania.
Príklad: Predpokladajme, že načítavate dáta z dvoch rôznych API. Keď sú obe dokončené, aktualizujete dva samostatné kusy stavu. V starších verziách Reactu by to mohlo spustiť dve opätovné vykreslenia. V Concurrent Mode sú tieto aktualizácie dávkované, čo vedie k jednému, efektívnejšiemu opätovnému vykresleniu.
3. Prechody (Transitions)
Prechody sú novým konceptom zavedeným na rozlíšenie medzi naliehavými a menej naliehavými aktualizáciami. Toto je kľúčový mechanizmus pre umožnenie prerušiteľného vykresľovania.
Naliehavé aktualizácie: Sú to aktualizácie, ktoré vyžadujú okamžitú spätnú väzbu, ako je písanie do vstupného poľa, kliknutie na tlačidlo alebo priama manipulácia s prvkami UI. Mali by pôsobiť okamžite.
Prechodové aktualizácie: Sú to aktualizácie, ktoré môžu trvať dlhšie a nevyžadujú okamžitú spätnú väzbu. Príklady zahŕňajú vykreslenie novej stránky po kliknutí na odkaz, filtrovanie veľkého zoznamu alebo aktualizáciu súvisiacich prvkov UI, ktoré nereagujú priamo na kliknutie. Tieto aktualizácie môžu byť prerušené.
Ako to funguje s concurrency: Pomocou `startTransition` API môžete označiť určité aktualizácie stavu ako prechody. Plánovač Reactu potom bude tieto aktualizácie považovať za menej prioritné a môže ich prerušiť, ak sa vyskytne naliehavejšia aktualizácia. Tým sa zabezpečí, že zatiaľ čo prebieha menej naliehavá aktualizácia (ako vykresľovanie veľkého zoznamu), naliehavé aktualizácie (ako písanie do vyhľadávacieho poľa) sú prioritizované, čím sa UI udržiava responzívne.
Globálny príklad: Zvážte webovú stránku na rezerváciu ciest. Keď používateľ vyberie novú destináciu, môže to spustiť kaskádu aktualizácií: načítanie údajov o letoch, aktualizácia dostupnosti hotelov a vykreslenie mapy. Ak sa používateľ okamžite rozhodne zmeniť dátumy cesty, zatiaľ čo sa pôvodné aktualizácie stále spracúvajú, `startTransition` API umožňuje Reactu pozastaviť aktualizácie letov/hotelov, spracovať naliehavú zmenu dátumu a potom potenciálne obnoviť alebo znova iniciovať načítanie letov/hotelov na základe nových dátumov. Tým sa zabráni zamrznutiu UI počas zložitej sekvencie aktualizácií.
Ukážka kódu (ilustračná):
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);
// Označiť túto aktualizáciu ako prechod
startTransition(() => {
// Simulovať načítanie výsledkov, toto môže byť prerušené
fetchResults(newQuery).then(res => setResults(res));
});
};
return (
{isPending && Loading results...}
{results.map(item => (
- {item.name}
))}
);
}
4. Knižnice a integrácia ekosystému
Výhody Concurrent Mode sa neobmedzujú len na hlavné funkcie Reactu. Celý ekosystém sa prispôsobuje. Knižnice, ktoré interagujú s Reactom, ako sú riešenia pre smerovanie alebo nástroje na správu stavu, môžu tiež využiť concurrency na poskytnutie plynulejšieho zážitku.
Príklad: Smerovacia knižnica môže použiť prechody na navigáciu medzi stránkami. Ak používateľ prejde na inú stránku predtým, ako sa aktuálna stránka úplne vykreslí, aktualizácia smerovania môže byť plynule prerušená alebo zrušená a nová navigácia môže mať prednosť. Tým sa zabezpečí, že používateľ vždy uvidí najaktuálnejší pohľad, ktorý zamýšľal.
Ako povoliť a používať concurrent funkcie
Zatiaľ čo Concurrent Mode je zásadný posun, povolenie jeho funkcií je vo všeobecnosti jednoduché a často si vyžaduje minimálne zmeny v kóde, najmä pre nové aplikácie alebo pri zavádzaní funkcií ako Suspense a Transitions.
1. Verzia Reactu
Concurrent funkcie sú dostupné v React 18 a novších verziách. Uistite sa, že používate kompatibilnú verziu:
npm install react@latest react-dom@latest
2. Root API (`createRoot`)
Primárnym spôsobom, ako sa prihlásiť k concurrent funkciám, je použitie nového `createRoot` API pri pripájaní vašej aplikácie:
// index.js alebo main.jsx
import ReactDOM from 'react-dom/client';
import App from './App';
const container = document.getElementById('root');
const root = ReactDOM.createRoot(container);
root.render( );
Použitie `createRoot` automaticky povoľuje všetky concurrent funkcie, vrátane automatického dávkovania, prechodov a Suspense.
Poznámka: Staršie `ReactDOM.render` API nepodporuje concurrent funkcie. Migrácia na `createRoot` je kľúčovým krokom k odomknutiu concurrency.
3. Implementácia Suspense
Ako už bolo ukázané, Suspense sa implementuje obalením komponentov, ktoré vykonávajú asynchrónne operácie, do hranice <Suspense>
a poskytnutím fallback
prop.
Osvedčené postupy:
- Vnárajte hranice
<Suspense>
na granulárne riadenie stavov načítania. - Používajte vlastné hooky, ktoré sa integrujú so Suspense pre čistejšiu logiku načítavania dát.
- Zvážte použitie knižníc ako Relay alebo Apollo Client, ktoré majú prvotriednu podporu pre Suspense.
4. Používanie prechodov (`startTransition`)
Identifikujte menej naliehavé aktualizácie UI a obaľte ich pomocou startTransition
.
Kedy použiť:
- Aktualizácia výsledkov vyhľadávania po tom, ako používateľ píše.
- Navigácia medzi trasami.
- Filtrovanie veľkých zoznamov alebo tabuliek.
- Načítavanie dodatočných dát, ktoré nemajú okamžitý vplyv na interakciu používateľa.
Príklad: Pre zložité filtrovanie veľkého súboru dát zobrazeného v tabuľke by ste nastavili stav filtračného dotazu a potom zavolali startTransition
pre samotné filtrovanie a opätovné vykreslenie riadkov tabuľky. Tým sa zabezpečí, že ak používateľ rýchlo zmení kritériá filtra znova, predchádzajúca operácia filtrovania môže byť bezpečne prerušená.
Výhody prerušiteľného vykresľovania pre globálne publikum
Výhody prerušiteľného vykresľovania a Concurrent Mode sú zosilnené pri zohľadnení globálnej používateľskej základne s rôznorodými podmienkami siete a schopnosťami zariadení.
- Zlepšený vnímaný výkon: Aj na pomalších pripojeniach alebo menej výkonných zariadeniach zostáva UI responzívne. Používatelia zažívajú svižnejšiu aplikáciu, pretože kritické interakcie nikdy nie sú dlho blokované.
- Vylepšená prístupnosť: Prioritizáciou interakcií používateľa sa aplikácie stávajú prístupnejšími pre používateľov, ktorí sa spoliehajú na asistenčné technológie alebo ktorí môžu mať kognitívne poruchy, ktorým prospieva konzistentne responzívne rozhranie.
- Znížená frustrácia: Globálni používatelia, ktorí často pracujú v rôznych časových pásmach a s rôznymi technickými nastaveniami, oceňujú aplikácie, ktoré nemrznú ani nezaostávajú. Plynulé UX vedie k vyššej angažovanosti a spokojnosti.
- Lepšia správa zdrojov: Na mobilných zariadeniach alebo staršom hardvéri, kde sú CPU a pamäť často obmedzené, prerušiteľné vykresľovanie umožňuje Reactu efektívne spravovať zdroje, pozastavovať nepodstatné úlohy, aby uvoľnili cestu kritickým.
- Konzistentný zážitok naprieč zariadeniami: Či už je používateľ na špičkovom stolnom počítači v Silicon Valley alebo na lacnom smartfóne v juhovýchodnej Ázii, základná responzivita aplikácie môže byť zachovaná, čím sa premostí priepasť v hardvérových a sieťových schopnostiach.
Zvážte aplikáciu na učenie sa jazykov, ktorú používajú študenti na celom svete. Ak jeden študent sťahuje novú lekciu (potenciálne dlhá úloha), zatiaľ čo iný sa snaží odpovedať na rýchlu otázku zo slovnej zásoby, prerušiteľné vykresľovanie zabezpečí, že otázka zo slovnej zásoby bude zodpovedaná okamžite, aj keď sťahovanie prebieha. To je kľúčové pre vzdelávacie nástroje, kde je okamžitá spätná väzba nevyhnutná pre učenie.
Potenciálne výzvy a úvahy
Zatiaľ čo Concurrent Mode ponúka významné výhody, jeho prijatie so sebou prináša aj určitú krivku učenia a niekoľko úvah:
- Ladenie (Debugging): Ladenie asynchrónnych a prerušiteľných operácií môže byť náročnejšie ako ladenie synchrónneho kódu. Pochopenie toku vykonávania a toho, kedy môžu byť úlohy pozastavené alebo obnovené, si vyžaduje dôkladnú pozornosť.
- Zmena mentálneho modelu: Vývojári musia prispôsobiť svoje myslenie od čisto sekvenčného modelu vykonávania k viac súbežnému, udalosťami riadenému prístupu. Pochopenie dôsledkov
startTransition
a Suspense je kľúčové. - Externé knižnice: Nie všetky knižnice tretích strán sú aktualizované tak, aby boli kompatibilné s concurrency. Používanie starších knižníc, ktoré vykonávajú blokujúce operácie, môže stále viesť k zamŕzaniu UI. Je dôležité zabezpečiť, aby boli vaše závislosti kompatibilné.
- Správa stavu: Zatiaľ čo vstavané concurrent funkcie Reactu sú silné, zložité scenáre správy stavu si môžu vyžadovať dôkladné zváženie, aby sa zabezpečilo, že všetky aktualizácie sú spracované správne a efektívne v rámci concurrent paradigmy.
Budúcnosť React Concurrency
Cesta Reactu do concurrency pokračuje. Tím neustále vylepšuje plánovač, zavádza nové API a zlepšuje vývojársky zážitok. Funkcie ako Offscreen API (umožňujúce vykresľovanie komponentov bez ovplyvnenia používateľom vnímaného UI, užitočné pre pred-vykresľovanie alebo úlohy na pozadí) ďalej rozširujú možnosti toho, čo sa dá dosiahnuť s concurrent vykresľovaním.
Keďže web sa stáva čoraz zložitejším a očakávania používateľov na výkon a odozvu naďalej stúpajú, concurrent vykresľovanie sa stáva nielen optimalizáciou, ale nevyhnutnosťou pre budovanie moderných, pútavých aplikácií, ktoré slúžia globálnemu publiku.
Záver
React Concurrent Mode a jeho základný koncept prerušiteľného vykresľovania predstavujú významnú evolúciu v spôsobe, akým budujeme používateľské rozhrania. Tým, že umožňujeme Reactu pozastaviť, obnoviť a prioritizovať úlohy vykresľovania, môžeme vytvárať aplikácie, ktoré sú nielen výkonné, ale aj neuveriteľne responzívne a odolné, aj pri veľkej záťaži alebo v obmedzených prostrediach.
Pre globálne publikum to znamená spravodlivejší a príjemnejší užívateľský zážitok. Či už vaši používatelia pristupujú k vašej aplikácii z vysokorýchlostného optického pripojenia v Európe alebo z mobilnej siete v rozvojovej krajine, Concurrent Mode pomáha zabezpečiť, aby vaša aplikácia pôsobila rýchlo a plynulo.
Prijatie funkcií ako Suspense a Transitions a migrácia na nové Root API sú kľúčové kroky k odomknutiu plného potenciálu Reactu. Pochopením a aplikovaním týchto konceptov môžete budovať novú generáciu webových aplikácií, ktoré skutočne potešia používateľov na celom svete.
Kľúčové body na zapamätanie:
- React Concurrent Mode umožňuje prerušiteľné vykresľovanie, čím sa oslobodzuje od synchrónneho blokovania.
- Funkcie ako Suspense, automatické dávkovanie a Transitions sú postavené na tomto concurrent základe.
- Použite
createRoot
na povolenie concurrent funkcií. - Identifikujte a označte menej naliehavé aktualizácie pomocou
startTransition
. - Concurrent vykresľovanie výrazne zlepšuje UX pre globálnych používateľov, najmä pri rôznych sieťových podmienkach a zariadeniach.
- Sledujte vývoj concurrent funkcií v Reacte pre optimálny výkon.
Začnite skúmať Concurrent Mode vo svojich projektoch ešte dnes a budujte rýchlejšie, responzívnejšie a príjemnejšie aplikácie pre všetkých.