React's useDeferredValue: Kompletný sprievodca neblokujúcim výkonom UI

V svete moderného webového vývoja je používateľský zážitok prvoradý. Rýchle a responzívne rozhranie už nie je luxusom — je to očakávanie. Pre používateľov po celom svete, na širokom spektre zariadení a sieťových podmienok, môže byť oneskorené a trhané používateľské rozhranie rozdielom medzi vracajúcim sa zákazníkom a strateným. Práve tu menia pravidlá hry súbežné funkcie Reactu 18, najmä hook useDeferredValue.

Ak ste niekedy tvorili React aplikáciu s vyhľadávacím poľom, ktoré filtruje dlhý zoznam, dátovou mriežkou, ktorá sa aktualizuje v reálnom čase, alebo komplexným dashboardom, pravdepodobne ste sa stretli s obávaným zamrznutím UI. Používateľ píše a na zlomok sekundy sa celá aplikácia stane neresponzívnou. Deje sa to preto, lebo tradičné renderovanie v Reacte je blokujúce. Aktualizácia stavu spustí nové prekreslenie a nič iné sa nemôže stať, kým sa nedokončí.

Tento komplexný sprievodca vás zavedie na hĺbkový prieskum hooku useDeferredValue. Preskúmame problém, ktorý rieši, ako funguje pod kapotou s novým súbežným enginom Reactu a ako ho môžete využiť na tvorbu neuveriteľne responzívnych aplikácií, ktoré pôsobia rýchlo, aj keď vykonávajú veľa práce. Preberieme praktické príklady, pokročilé vzory a kľúčové osvedčené postupy pre globálne publikum.

Pochopenie hlavného problému: Blokujúce UI

Predtým, ako dokážeme oceniť riešenie, musíme plne pochopiť problém. Vo verziách Reactu pred 18-tkou bolo renderovanie synchrónnym a neprerušiteľným procesom. Predstavte si jednoprúdovú cestu: akonáhle na ňu vojde auto (render), žiadne iné auto nemôže prejsť, kým nedorazí na koniec. Takto fungoval React.

Zoberme si klasický scenár: vyhľadávateľný zoznam produktov. Používateľ píše do vyhľadávacieho poľa a zoznam tisícov položiek pod ním sa filtruje na základe jeho vstupu.

Typická (a pomalá) implementácia

Takto by mohol vyzerať kód vo svete pred Reactom 18, alebo bez použitia súbežných funkcií:

Štruktúra komponentu:

Súbor: SearchPage.js

import React, { useState } from 'react'; import ProductList from './ProductList'; import { generateProducts } from './data'; // a function that creates a large array const allProducts = generateProducts(20000); // Let's imagine 20,000 products function SearchPage() { const [query, setQuery] = useState(''); const filteredProducts = allProducts.filter(product => { return product.name.toLowerCase().includes(query.toLowerCase()); }); function handleChange(e) { setQuery(e.target.value); } return (

); } export default SearchPage;

Prečo je to pomalé?

Sledujme akciu používateľa:

1. Používateľ napíše písmeno, povedzme 'a'.
2. Spustí sa udalosť onChange, ktorá zavolá handleChange.
3. Zavolá sa setQuery('a'). Tým sa naplánuje nové prekreslenie komponentu SearchPage.
4. React začne nové prekresľovanie.
5. V rámci renderovania sa vykoná riadok const filteredProducts = allProducts.filter(...). Toto je náročná časť. Filtrovanie poľa s 20 000 položkami, aj s jednoduchou kontrolou 'includes', trvá nejaký čas.
6. Kým prebieha toto filtrovanie, hlavné vlákno prehliadača je úplne zaneprázdnené. Nemôže spracovať žiadny nový používateľský vstup, nemôže vizuálne aktualizovať vstupné pole a nemôže spustiť žiadny iný JavaScript. UI je blokované.
7. Keď je filtrovanie hotové, React pokračuje renderovaním komponentu ProductList, čo samo o sebe môže byť náročná operácia, ak renderuje tisíce DOM uzlov.
8. Nakoniec, po všetkej tejto práci, sa DOM aktualizuje. Používateľ vidí, ako sa písmeno 'a' objaví vo vstupnom poli a zoznam sa aktualizuje.

Ak používateľ píše rýchlo — povedzme „apple“ — celý tento blokujúci proces sa udeje pre 'a', potom 'ap', potom 'app', 'appl' a 'apple'. Výsledkom je citeľné oneskorenie, pri ktorom sa vstupné pole zasekáva a snaží sa udržať krok s písaním používateľa. Toto je zlý používateľský zážitok, najmä na menej výkonných zariadeniach bežných v mnohých častiach sveta.

Predstavujeme súbežnosť v React 18

React 18 zásadne mení túto paradigmu zavedením súbežnosti. Súbežnosť nie je to isté ako paralelizmus (robenie viacerých vecí naraz). Namiesto toho je to schopnosť Reactu pozastaviť, obnoviť alebo opustiť renderovanie. Jednoprúdová cesta má teraz predbiehacie pruhy a dopravného dispečera.

So súbežnosťou môže React kategorizovať aktualizácie do dvoch typov:

• Urgentné aktualizácie: Sú to veci, ktoré musia pôsobiť okamžite, ako je písanie do vstupu, kliknutie na tlačidlo alebo ťahanie posuvníka. Používateľ očakáva okamžitú spätnú väzbu.
• Prechodové aktualizácie (Transition Updates): Sú to aktualizácie, ktoré môžu prejsť UI z jedného zobrazenia na druhé. Je prijateľné, ak sa objavia o chvíľu neskôr. Filtrovanie zoznamu alebo načítavanie nového obsahu sú klasickými príkladmi.

React teraz môže začať neurgentné „prechodové“ renderovanie, a ak príde urgentnejšia aktualizácia (ako ďalší stisk klávesy), môže pozastaviť dlhotrvajúce renderovanie, najprv vybaviť to urgentné a potom pokračovať vo svojej práci. Tým sa zabezpečí, že UI zostane vždy interaktívne. Hook useDeferredValue je primárnym nástrojom na využitie tejto novej sily.

Čo je `useDeferredValue`? Detailné vysvetlenie

Vo svojej podstate je useDeferredValue hook, ktorý vám umožňuje povedať Reactu, že určitá hodnota vo vašom komponente nie je urgentná. Prijíma hodnotu a vracia novú kópiu tejto hodnoty, ktorá bude „zaostávať“, ak prebiehajú urgentné aktualizácie.

Syntax

Použitie tohto hooku je neuveriteľne jednoduché:

import { useDeferredValue } from 'react'; const deferredValue = useDeferredValue(value);

To je všetko. Odovzdáte mu hodnotu a on vám vráti jej odloženú verziu.

Ako to funguje pod kapotou

Odhaľme toto kúzlo. Keď použijete useDeferredValue(query), React urobí nasledovné:

1. Počiatočné renderovanie: Pri prvom renderovaní bude deferredQuery rovnaká ako počiatočná query.
2. Nastane urgentná aktualizácia: Používateľ napíše nový znak. Stav query sa aktualizuje z 'a' na 'ap'.
3. Vysokoprioritné renderovanie: React okamžite spustí nové prekreslenie. Počas tohto prvého, urgentného prekreslenia useDeferredValue vie, že prebieha urgentná aktualizácia. Preto stále vracia predchádzajúcu hodnotu, 'a'. Váš komponent sa rýchlo prekreslí, pretože hodnota vstupného poľa sa stane 'ap' (zo stavu), ale časť vášho UI, ktorá závisí od deferredQuery (pomalý zoznam), stále používa starú hodnotu a nemusí byť prepočítaná. UI zostáva responzívne.
4. Nízkoprioritné renderovanie: Hneď po dokončení urgentného renderovania začne React na pozadí druhé, neurgentné prekreslenie. V *tomto* renderovaní useDeferredValue vráti novú hodnotu, 'ap'. Toto renderovanie na pozadí je to, čo spúšťa náročnú operáciu filtrovania.
5. Prerušiteľnosť: Tu je kľúčová časť. Ak používateľ napíše ďalšie písmeno ('app'), zatiaľ čo nízkoprioritné renderovanie pre 'ap' stále prebieha, React zahodí toto renderovanie na pozadí a začne odznova. Uprednostní novú urgentnú aktualizáciu ('app') a potom naplánuje nové renderovanie na pozadí s najnovšou odloženou hodnotou.

Tým sa zabezpečí, že náročná práca sa vždy vykonáva na najnovších dátach a nikdy neblokuje používateľa v zadávaní nového vstupu. Je to mocný spôsob, ako znížiť prioritu náročných výpočtov bez komplexnej manuálnej logiky debouncingu alebo throttlingu.

Praktická implementácia: Oprava nášho pomalého vyhľadávania

Refaktorujme náš predchádzajúci príklad pomocou useDeferredValue, aby sme ho videli v akcii.

Súbor: SearchPage.js (Optimalizovaný)

import React, { useState, useDeferredValue, useMemo } from 'react'; import ProductList from './ProductList'; import { generateProducts } from './data'; const allProducts = generateProducts(20000); // A component to display the list, memoized for performance const MemoizedProductList = React.memo(ProductList); function SearchPage() { const [query, setQuery] = useState(''); // 1. Odložíme hodnotu query. Táto hodnota bude zaostávať za stavom 'query'. const deferredQuery = useDeferredValue(query); // 2. Náročné filtrovanie je teraz riadené hodnotou deferredQuery. // Tiež ho obalíme do useMemo pre ďalšiu optimalizáciu. const filteredProducts = useMemo(() => { console.log('Filtering for:', deferredQuery); return allProducts.filter(product => { return product.name.toLowerCase().includes(deferredQuery.toLowerCase()); }); }, [deferredQuery]); // Prepočíta sa iba vtedy, keď sa zmení deferredQuery function handleChange(e) { // Táto aktualizácia stavu je urgentná a spracuje sa okamžite setQuery(e.target.value); } return (

); } export default SearchPage;

Transformácia používateľského zážitku

S touto jednoduchou zmenou sa používateľský zážitok transformuje:

• Používateľ píše do vstupného poľa a text sa zobrazuje okamžite, bez akéhokoľvek oneskorenia. Je to preto, lebo value vstupu je priamo viazaná na stav query, čo je urgentná aktualizácia.
• Zoznam produktov pod ním môže chvíľu dobiehať, ale jeho proces renderovania nikdy neblokuje vstupné pole.
• Ak používateľ píše rýchlo, zoznam sa môže aktualizovať iba raz na samom konci s konečným vyhľadávacím výrazom, pretože React zahodí priebežné, zastarané renderovania na pozadí.

Aplikácia teraz pôsobí výrazne rýchlejšie a profesionálnejšie.

`useDeferredValue` vs. `useTransition`: Aký je rozdiel?

Toto je jeden z najčastejších zdrojov nejasností pre vývojárov, ktorí sa učia súbežný React. Obe, useDeferredValue aj useTransition, sa používajú na označenie aktualizácií ako neurgentných, ale aplikujú sa v rôznych situáciách.

Kľúčový rozdiel je: kde máte kontrolu?

`useTransition`

useTransition používate, keď máte kontrolu nad kódom, ktorý spúšťa aktualizáciu stavu. Dáva vám funkciu, zvyčajne nazývanú startTransition, do ktorej zabalíte svoju aktualizáciu stavu.

const [isPending, startTransition] = useTransition(); function handleChange(e) { const nextValue = e.target.value; // Update the urgent part immediately setInputValue(nextValue); // Wrap the slow update in startTransition startTransition(() => { setSearchQuery(nextValue); }); }

• Kedy použiť: Keď sami nastavujete stav a môžete obaliť volanie setState.
• Kľúčová vlastnosť: Poskytuje booleovskú vlajku isPending. Je to mimoriadne užitočné na zobrazenie načítavacích spinnerov alebo inej spätnej väzby, kým sa prechod spracováva.

`useDeferredValue`

useDeferredValue používate, keď nekontrolujete kód, ktorý aktualizuje hodnotu. Často sa to stáva, keď hodnota pochádza z props, z rodičovského komponentu alebo z iného hooku poskytovaného knižnicou tretej strany.

function SlowList({ valueFromParent }) { // Nekontrolujeme, ako sa nastavuje valueFromParent. // Len ju prijmeme a chceme odložiť renderovanie na jej základe. const deferredValue = useDeferredValue(valueFromParent); // ... použijeme deferredValue na renderovanie pomalej časti komponentu }

• Kedy použiť: Keď máte iba konečnú hodnotu a nemôžete obaliť kód, ktorý ju nastavil.
• Kľúčová vlastnosť: Reaktívnejší prístup. Jednoducho reaguje na zmenu hodnoty, bez ohľadu na to, odkiaľ prišla. Neposkytuje vstavanú vlajku isPending, ale môžete si ju ľahko vytvoriť sami.

Zhrnutie porovnania

Vlastnosť	`useTransition`	`useDeferredValue`
Čo obaľuje	Funkciu na aktualizáciu stavu (napr. startTransition(() => setState(...)))	Hodnotu (napr. useDeferredValue(myValue))
Miesto kontroly	Keď kontrolujete obsluhu udalosti alebo spúšťač aktualizácie.	Keď prijímate hodnotu (napr. z props) a nemáte kontrolu nad jej zdrojom.
Stav načítania	Poskytuje vstavanú booleovskú hodnotu `isPending`.	Nemá vstavanú vlajku, ale dá sa odvodiť pomocou `const isStale = originalValue !== deferredValue;`.
Analógia	Ste dispečer, ktorý rozhoduje, ktorý vlak (aktualizácia stavu) odíde po pomalej trati.	Ste prednosta stanice, ktorý vidí prichádzať hodnotu vlakom a rozhodne sa ju na chvíľu podržať v stanici, predtým ako ju zobrazí na hlavnej tabuli.

Pokročilé prípady použitia a vzory

Okrem jednoduchého filtrovania zoznamov odomyká useDeferredValue niekoľko mocných vzorov na budovanie sofistikovaných používateľských rozhraní.

Vzor 1: Zobrazenie „zastaralého“ UI ako spätnej väzby

UI, ktoré sa aktualizuje s miernym oneskorením bez akejkoľvek vizuálnej spätnej väzby, môže používateľovi pripadať chybné. Mohol by sa čudovať, či bol jeho vstup zaregistrovaný. Skvelým vzorom je poskytnúť jemný náznak, že sa dáta aktualizujú.

Môžete to dosiahnuť porovnaním pôvodnej hodnoty s odloženou hodnotou. Ak sa líšia, znamená to, že sa čaká na renderovanie na pozadí.

function SearchPage() { const [query, setQuery] = useState(''); const deferredQuery = useDeferredValue(query); // Táto booleovská hodnota nám hovorí, či zoznam zaostáva za vstupom const isStale = query !== deferredQuery; const filteredProducts = useMemo(() => { // ... náročné filtrovanie s použitím deferredQuery }, [deferredQuery]); return (

); }

V tomto príklade, hneď ako používateľ začne písať, isStale sa stane true. Zoznam mierne zbledne, čo naznačuje, že sa chystá aktualizovať. Keď sa odložené renderovanie dokončí, query a deferredQuery sa opäť rovnajú, isStale sa stane false a zoznam sa vráti na plnú nepriehľadnosť s novými dátami. Toto je ekvivalent vlajky isPending z useTransition.

Vzor 2: Odkladanie aktualizácií na grafoch a vizualizáciách

Predstavte si komplexnú dátovú vizualizáciu, ako je geografická mapa alebo finančný graf, ktorá sa prekresľuje na základe používateľom ovládaného posuvníka pre časové obdobie. Ťahanie posuvníka môže byť extrémne trhané, ak sa graf prekresľuje pri každom jednom pixeli pohybu.

Odložením hodnoty posuvníka môžete zabezpečiť, že samotný posuvník zostane plynulý a responzívny, zatiaľ čo náročný komponent grafu sa elegantne prekresľuje na pozadí.

function ChartDashboard() { const [year, setYear] = useState(2023); const deferredYear = useDeferredValue(year); // HeavyChart je memoizovaný komponent, ktorý vykonáva náročné výpočty // Prekreslí sa iba vtedy, keď sa hodnota deferredYear ustáli. const chartData = useMemo(() => computeChartData(deferredYear), [deferredYear]); return (

); }

Osvedčené postupy a bežné nástrahy

Hoci je useDeferredValue mocný, mal by sa používať uvážlivo. Tu sú niektoré kľúčové osvedčené postupy, ktoré treba dodržiavať:

• Najprv profilujte, potom optimalizujte: Nerozsievajte useDeferredValue všade. Použite React DevTools Profiler na identifikáciu skutočných výkonnostných problémov. Tento hook je špecificky určený pre situácie, kde je prekreslenie skutočne pomalé a spôsobuje zlý používateľský zážitok.
• Vždy memoizujte odložený komponent: Hlavnou výhodou odloženia hodnoty je vyhnúť sa zbytočnému prekresľovaniu pomalého komponentu. Táto výhoda je plne realizovaná, keď je pomalý komponent obalený v React.memo. Tým sa zabezpečí, že sa prekreslí iba vtedy, keď sa jeho props (vrátane odloženej hodnoty) skutočne zmenia, nie počas počiatočného vysokoprioritného renderovania, kde je odložená hodnota stále tá stará.
• Poskytnite používateľovi spätnú väzbu: Ako bolo diskutované vo vzore „zastaralého UI“, nikdy nenechajte UI aktualizovať sa s oneskorením bez nejakej formy vizuálneho náznaku. Nedostatok spätnej väzby môže byť mätúcejší ako pôvodné oneskorenie.
• Neodkladajte hodnotu samotného vstupu: Bežnou chybou je pokúsiť sa odložiť hodnotu, ktorá ovláda vstup. Vlastnosť value vstupu by mala byť vždy viazaná na vysokoprioritný stav, aby sa zabezpečil jej okamžitý pocit. Odkladáte hodnotu, ktorá sa odovzdáva pomalému komponentu.
• Pochopte možnosť `timeoutMs` (používajte s opatrnosťou): useDeferredValue prijíma voliteľný druhý argument pre časový limit: useDeferredValue(value, { timeoutMs: 500 }). Tým sa Reactu povie maximálny čas, po ktorý by mal odložiť hodnotu. Je to pokročilá funkcia, ktorá môže byť v niektorých prípadoch užitočná, ale vo všeobecnosti je lepšie nechať React spravovať načasovanie, pretože je optimalizovaný pre schopnosti zariadenia.

Vplyv na globálny používateľský zážitok (UX)

Prijatie nástrojov ako useDeferredValue nie je len technická optimalizácia; je to záväzok k lepšiemu a inkluzívnejšiemu používateľskému zážitku pre globálne publikum.

• Rovnosť zariadení: Vývojári často pracujú na špičkových strojoch. UI, ktoré sa zdá byť rýchle na novom notebooku, môže byť nepoužiteľné na staršom, menej výkonnom mobilnom telefóne, ktorý je primárnym zariadením na prístup k internetu pre značnú časť svetovej populácie. Neblokujúce renderovanie robí vašu aplikáciu odolnejšou a výkonnejšou na širšom spektre hardvéru.
• Zlepšená prístupnosť: UI, ktoré zamŕza, môže byť obzvlášť náročné pre používateľov čítačiek obrazovky a iných asistenčných technológií. Udržiavanie hlavného vlákna voľného zaisťuje, že tieto nástroje môžu naďalej fungovať plynulo, čo poskytuje spoľahlivejší a menej frustrujúci zážitok pre všetkých používateľov.
• Zlepšený vnímaný výkon: Psychológia hrá obrovskú úlohu v používateľskom zážitku. Rozhranie, ktoré okamžite reaguje na vstup, aj keď niektoré časti obrazovky potrebujú chvíľu na aktualizáciu, pôsobí moderne, spoľahlivo a dobre spracovane. Táto vnímaná rýchlosť buduje dôveru a spokojnosť používateľov.

Záver

React's useDeferredValue hook je zmenou paradigmy v tom, ako pristupujeme k optimalizácii výkonu. Namiesto spoliehania sa na manuálne a často zložité techniky ako debouncing a throttling, teraz môžeme deklaratívne povedať Reactu, ktoré časti nášho UI sú menej kritické, čo mu umožňuje plánovať prácu na renderovaní oveľa inteligentnejším a používateľsky prívetivejším spôsobom.

Pochopením základných princípov súbežnosti, vedomosťami, kedy použiť useDeferredValue versus useTransition, a aplikovaním osvedčených postupov, ako je memoizácia a používateľská spätná väzba, môžete eliminovať trhanie UI a vytvárať aplikácie, ktoré nie sú len funkčné, ale aj potešením používať. Na konkurenčnom globálnom trhu je poskytovanie rýchleho, responzívneho a prístupného používateľského zážitku tou najvyššou funkciou a useDeferredValue je jedným z najmocnejších nástrojov vo vašom arzenáli na jej dosiahnutie.