React Súbežný režim: Odomknutie prerušiteľného vykresľovania pre plynulejší používateľský zážitok

React sa stal kľúčovou knižnicou na vytváranie dynamických a interaktívnych používateľských rozhraní. S rastúcou zložitosťou aplikácií sa udržanie odozvy a poskytovanie bezproblémového používateľského zážitku stáva čoraz náročnejším. React Súbežný režim (Concurrent Mode) je súbor nových funkcií, ktoré pomáhajú riešiť tieto výzvy tým, že umožňujú prerušiteľné vykresľovanie, čo Reactu dovoľuje pracovať na viacerých úlohách súbežne bez blokovania hlavného vlákna.

Čo je Súbežný režim?

Súbežný režim nie je jednoduchý prepínač, ktorý zapnete; je to fundamentálna zmena v tom, ako React spracováva aktualizácie a vykresľovanie. Zavádza koncept prioritizácie úloh a prerušovania dlhotrvajúcich vykresľovaní, aby udržal UI responzívne. Predstavte si to ako zručného dirigenta vedúceho orchester – riadi rôzne nástroje (úlohy) a zaisťuje harmonické predstavenie (používateľský zážitok).

Tradične React používal synchrónny model vykresľovania. Keď nastala aktualizácia, React zablokoval hlavné vlákno, vypočítal zmeny v DOM a aktualizoval UI. To mohlo viesť k znateľnému oneskoreniu, najmä v aplikáciách s komplexnými komponentmi alebo častými aktualizáciami. Súbežný režim na druhej strane umožňuje Reactu pozastaviť, obnoviť alebo dokonca zrušiť úlohy vykresľovania na základe priority, pričom vyššiu prioritu dáva úlohám, ktoré priamo ovplyvňujú interakciu používateľa, ako je napríklad vstup z klávesnice alebo kliknutia na tlačidlá.

Kľúčové koncepty Súbežného režimu

Aby ste pochopili, ako Súbežný režim funguje, je dôležité oboznámiť sa s nasledujúcimi kľúčovými konceptmi:

1. React Fiber

Fiber je interná architektúra Reactu, ktorá umožňuje Súbežný režim. Je to reimplementácia základného algoritmu Reactu. Namiesto rekurzívneho prechádzania stromu komponentov a synchrónnej aktualizácie DOM, Fiber rozdeľuje proces vykresľovania na menšie jednotky práce, ktoré môžu byť pozastavené, obnovené alebo zrušené. Každá jednotka práce je reprezentovaná uzlom Fiber, ktorý obsahuje informácie o komponente, jeho props a stave.

Predstavte si Fiber ako interný systém riadenia projektov v Reacte. Sleduje priebeh každej úlohy vykresľovania a umožňuje Reactu prepínať medzi úlohami na základe priority a dostupných zdrojov.

2. Plánovanie a prioritizácia

Súbežný režim zavádza sofistikovaný mechanizmus plánovania, ktorý Reactu umožňuje prioritizovať rôzne typy aktualizácií. Aktualizácie možno kategorizovať ako:

• Naliehavé aktualizácie: Tieto aktualizácie vyžadujú okamžitú pozornosť, ako napríklad vstup od používateľa alebo animácie. React prioritizuje tieto aktualizácie, aby zabezpečil responzívny používateľský zážitok.
• Bežné aktualizácie: Tieto aktualizácie sú menej kritické a môžu byť odložené bez výrazného dopadu na používateľský zážitok. Príkladmi sú načítavanie dát alebo aktualizácie na pozadí.
• Nízko prioritné aktualizácie: Tieto aktualizácie sú najmenej kritické a môžu byť odložené na ešte dlhšie obdobie. Príkladom by bola aktualizácia grafu, ktorý momentálne nie je viditeľný na obrazovke.

React využíva túto prioritizáciu na plánovanie aktualizácií takým spôsobom, aby minimalizoval blokovanie hlavného vlákna. Prelína vysoko prioritné aktualizácie s nízko prioritnými, čím vytvára dojem plynulého a responzívneho UI.

3. Prerušiteľné vykresľovanie

Toto je jadro Súbežného režimu. Prerušiteľné vykresľovanie umožňuje Reactu pozastaviť úlohu vykresľovania, ak príde aktualizácia s vyššou prioritou. React sa potom môže prepnúť na úlohu s vyššou prioritou, dokončiť ju a následne obnoviť pôvodnú úlohu vykresľovania. Tým sa zabráni tomu, aby dlhotrvajúce vykresľovania blokovali hlavné vlákno a spôsobovali, že UI prestane reagovať.

Predstavte si, že upravujete veľký dokument. So Súbežným režimom, ak náhle potrebujete posunúť stránku alebo kliknúť na tlačidlo, React môže pozastaviť proces úpravy dokumentu, spracovať posunutie alebo kliknutie na tlačidlo a potom pokračovať v úprave dokumentu bez akéhokoľvek viditeľného oneskorenia. Toto je významné zlepšenie oproti tradičnému synchrónnemu modelu vykresľovania, kde by sa proces úpravy musel dokončiť predtým, ako by React mohol reagovať na interakciu používateľa.

4. Časové krájanie (Time Slicing)

Časové krájanie je technika, ktorú používa Súbežný režim na rozdelenie dlhotrvajúcich úloh vykresľovania na menšie kúsky práce. Každý kúsok práce sa vykoná v krátkom časovom úseku, čo Reactu umožňuje periodicky vrátiť kontrolu hlavnému vláknu. Tým sa zabráni tomu, aby jediná úloha vykresľovania blokovala hlavné vlákno príliš dlho, čím sa zabezpečí, že UI zostane responzívne.

Zvážte komplexnú vizualizáciu dát, ktorá vyžaduje veľa výpočtov. S časovým krájaním môže React rozdeliť vizualizáciu na menšie kúsky a vykresliť každý kúsok v samostatnom časovom úseku. Tým sa zabráni tomu, aby vizualizácia blokovala hlavné vlákno a umožní používateľovi interagovať s UI, zatiaľ čo sa vizualizácia vykresľuje.

5. Suspense

Suspense je mechanizmus na deklaratívne spracovanie asynchrónnych operácií, ako je načítavanie dát. Umožňuje vám obaliť asynchrónne komponenty hranicou <Suspense> a špecifikovať záložné UI, ktoré sa zobrazí, kým sa dáta načítavajú. Keď sú dáta k dispozícii, React automaticky vykreslí komponent s dátami. Suspense sa bezproblémovo integruje so Súbežným režimom, čo umožňuje Reactu prioritizovať vykreslenie záložného UI, zatiaľ čo sa dáta načítavajú na pozadí.

Napríklad, môžete použiť Suspense na zobrazenie načítavacieho indikátora (spinner), kým sa načítavajú dáta z API. Keď dáta dorazia, React automaticky nahradí načítavací indikátor skutočnými dátami, čím poskytne plynulý a bezproblémový používateľský zážitok.

Výhody Súbežného režimu

Súbežný režim ponúka niekoľko významných výhod pre React aplikácie:

• Zlepšená odozva: Tým, že Reactu umožňuje prerušovať dlhotrvajúce vykresľovania a prioritizovať interakcie používateľa, Súbežný režim robí aplikácie pocitovo responzívnejšími a interaktívnejšími.
• Vylepšený používateľský zážitok: Schopnosť zobrazovať záložné UI, kým sa načítavajú dáta, a prioritizovať kritické aktualizácie vedie k plynulejšiemu a bezproblémovejšiemu používateľskému zážitku.
• Lepší výkon: Hoci Súbežný režim nutne nezrýchľuje vykresľovanie ako celok, rozdeľuje prácu rovnomernejšie, čím predchádza dlhým blokujúcim periódam a zlepšuje vnímaný výkon.
• Zjednodušené spracovanie asynchrónnych operácií: Suspense zjednodušuje proces spracovania asynchrónnych operácií, čo uľahčuje tvorbu komplexných aplikácií, ktoré sa spoliehajú na načítavanie dát.

Prípady použitia Súbežného režimu

Súbežný režim je obzvlášť prínosný pre aplikácie s nasledujúcimi charakteristikami:

• Komplexné UI: Aplikácie s veľkým počtom komponentov alebo zložitou logikou vykresľovania.
• Časté aktualizácie: Aplikácie, ktoré vyžadujú časté aktualizácie UI, ako sú real-time dashboardy alebo dátovo náročné aplikácie.
• Asynchrónne načítavanie dát: Aplikácie, ktoré sa spoliehajú na načítavanie dát z API alebo iných asynchrónnych zdrojov.
• Animácie: Aplikácie, ktoré používajú animácie na vylepšenie používateľského zážitku.

Tu sú niektoré konkrétne príklady, ako môže byť Súbežný režim použitý v reálnych aplikáciách:

• E-commerce webstránky: Zlepšenie odozvy zoznamov produktov a výsledkov vyhľadávania. Použitie Suspense na zobrazenie indikátorov načítavania, kým sa načítavajú obrázky a popisy produktov.
• Platformy sociálnych médií: Vylepšenie používateľského zážitku prioritizáciou aktualizácií v novinkách a notifikáciách používateľa. Použitie Súbežného režimu na plynulé spracovanie animácií a prechodov.
• Dashboardy na vizualizáciu dát: Zlepšenie výkonu komplexných vizualizácií dát ich rozdelením na menšie časti a ich vykresľovaním v samostatných časových úsekoch.
• Kolaboratívne editory dokumentov: Zabezpečenie responzívneho zážitku pri úpravách prioritizáciou vstupu od používateľa a zabránením tomu, aby dlhotrvajúce operácie blokovali hlavné vlákno.

Ako zapnúť Súbežný režim

Ak chcete zapnúť Súbežný režim, musíte použiť jedno z nových root API zavedených v React 18:

• createRoot: Toto je odporúčaný spôsob, ako zapnúť Súbežný režim pre nové aplikácie. Vytvorí root, ktorý štandardne používa Súbežný režim.
• hydrateRoot: Toto sa používa pre server-side rendering (SSR) a hydratáciu. Umožňuje vám postupne hydratovať aplikáciu, čím sa zlepší čas počiatočného načítania.

Tu je príklad, ako použiť createRoot:

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

const container = document.getElementById('root');
const root = createRoot(container); // Vytvorí root.
root.render(<App />);

Poznámka: ReactDOM.render je v React 18 pri používaní Súbežného režimu zastarané. Namiesto neho použite createRoot alebo hydrateRoot.

Adaptácia Súbežného režimu: Postupný prístup

Migrácia existujúcej React aplikácie na Súbežný režim nie je vždy jednoduchý proces. Často si vyžaduje starostlivé plánovanie a postupný prístup. Tu je navrhovaná stratégia:

1. Aktualizujte na React 18: Prvým krokom je aktualizovať vašu aplikáciu na React 18.
2. Zapnite Súbežný režim: Použite createRoot alebo hydrateRoot na zapnutie Súbežného režimu.
3. Identifikujte potenciálne problémy: Použite React DevTools Profiler na identifikáciu komponentov, ktoré spôsobujú výkonnostné problémy alebo neočakávané správanie.
4. Riešte problémy s kompatibilitou: Niektoré knižnice tretích strán alebo staršie React vzory nemusia byť plne kompatibilné so Súbežným režimom. Možno budete musieť aktualizovať tieto knižnice alebo refaktorovať svoj kód, aby ste tieto problémy vyriešili.
5. Implementujte Suspense: Použite Suspense na spracovanie asynchrónnych operácií a zlepšenie používateľského zážitku.
6. Dôkladne testujte: Dôkladne otestujte svoju aplikáciu, aby ste sa uistili, že Súbežný režim funguje podľa očakávaní a že nedošlo k žiadnym regresiám vo funkčnosti alebo výkone.

Potenciálne výzvy a úvahy

Hoci Súbežný režim ponúka významné výhody, je dôležité byť si vedomý niektorých potenciálnych výziev a úvah:

• Problémy s kompatibilitou: Ako už bolo spomenuté, niektoré knižnice tretích strán alebo staršie React vzory nemusia byť plne kompatibilné so Súbežným režimom. Možno budete musieť aktualizovať tieto knižnice alebo refaktorovať svoj kód, aby ste tieto problémy vyriešili. To môže zahŕňať prepísanie určitých metód životného cyklu alebo využitie nových API poskytovaných Reactom 18.
• Zložitosť kódu: Súbežný režim môže pridať zložitosť do vašej kódovej základne, najmä pri práci s asynchrónnymi operáciami a Suspense. Je dôležité rozumieť základným konceptom a písať kód spôsobom, ktorý je kompatibilný so Súbežným režimom.
• Ladenie (Debugging): Ladenie aplikácií v Súbežnom režime môže byť náročnejšie ako ladenie tradičných React aplikácií. React DevTools Profiler je cenným nástrojom na identifikáciu výkonnostných problémov a pochopenie správania Súbežného režimu.
• Krivka učenia: So Súbežným režimom je spojená určitá krivka učenia. Vývojári potrebujú pochopiť nové koncepty a API, aby ho mohli efektívne používať. Investovanie času do učenia sa o Súbežnom režime a jeho osvedčených postupoch je nevyhnutné.
• Vykresľovanie na strane servera (SSR): Uistite sa, že vaše nastavenie SSR je kompatibilné so Súbežným režimom. Použitie hydrateRoot je kľúčové pre správnu hydratáciu aplikácie na strane klienta po vykreslení na serveri.

Osvedčené postupy pre Súbežný režim

Ak chcete získať maximum zo Súbežného režimu, dodržiavajte tieto osvedčené postupy:

• Udržujte komponenty malé a zamerané: Menšie komponenty sa ľahšie vykresľujú a aktualizujú, čo môže zlepšiť výkon. Rozdeľte veľké komponenty na menšie, lepšie spravovateľné jednotky.
• Vyhnite sa vedľajším účinkom v metóde render: Vyhnite sa vykonávaniu vedľajších účinkov (napr. načítavanie dát, manipulácia s DOM) priamo v metóde render. Použite hook useEffect pre vedľajšie účinky.
• Optimalizujte výkon vykresľovania: Používajte techniky ako memoizácia (React.memo), shouldComponentUpdate a PureComponent, aby ste predišli zbytočným opätovným vykresleniam.
• Používajte Suspense pre asynchrónne operácie: Obalte asynchrónne komponenty hranicami <Suspense>, aby ste poskytli záložné UI, kým sa načítavajú dáta.
• Profilujte svoju aplikáciu: Použite React DevTools Profiler na identifikáciu výkonnostných problémov a optimalizáciu vášho kódu.
• Dôkladne testujte: Dôkladne otestujte svoju aplikáciu, aby ste sa uistili, že Súbežný režim funguje podľa očakávaní a že nedošlo k žiadnym regresiám vo funkčnosti alebo výkone.

Budúcnosť Reactu a Súbežného režimu

Súbežný režim predstavuje významný krok vpred vo vývoji Reactu. Odomyká nové možnosti pre budovanie responzívnych a interaktívnych používateľských rozhraní. Ako sa React bude ďalej vyvíjať, môžeme očakávať ešte pokročilejšie funkcie a optimalizácie postavené na Súbežnom režime. React sa čoraz viac používa v rôznych globálnych kontextoch, od Latinskej Ameriky po juhovýchodnú Áziu. Zabezpečenie, aby React aplikácie fungovali dobre, najmä na menej výkonných zariadeniach a pomalších sieťových pripojeniach, ktoré sú bežné v mnohých častiach sveta, je kľúčové.

Záväzok Reactu voči výkonu, v kombinácii so silou Súbežného režimu, ho robí presvedčivou voľbou pre budovanie moderných webových aplikácií, ktoré poskytujú skvelý používateľský zážitok používateľom po celom svete. Keďže stále viac vývojárov prijíma Súbežný režim, môžeme očakávať novú generáciu React aplikácií, ktoré budú responzívnejšie, výkonnejšie a používateľsky prívetivejšie.

Záver

React Súbežný režim je mocný súbor funkcií, ktorý umožňuje prerušiteľné vykresľovanie, prioritizáciu aktualizácií a zlepšené spracovanie asynchrónnych operácií. Pochopením kľúčových konceptov Súbežného režimu a dodržiavaním osvedčených postupov môžete odomknúť plný potenciál Reactu a budovať aplikácie, ktoré poskytujú plynulejší a responzívnejší používateľský zážitok pre používateľov na celom svete. Osvojte si Súbežný režim a začnite budovať budúcnosť webu s Reactom!