React Batched Updates: Optimera tillståndsförändringar för bättre prestanda

Reacts prestanda är avgörande för att skapa smidiga och responsiva användargränssnitt. En av de viktigaste mekanismerna som React använder för att optimera prestanda är 'batched updates' (grupperade uppdateringar). Denna teknik grupperar flera tillståndsuppdateringar till en enda omritningscykel, vilket avsevärt minskar antalet onödiga omritningar och förbättrar applikationens övergripande responsivitet. Den här artikeln fördjupar sig i detaljerna kring 'batched updates' i React, och förklarar hur de fungerar, deras fördelar, begränsningar och hur man utnyttjar dem effektivt för att bygga högpresterande React-applikationer.

Förstå Reacts renderingsprocess

Innan vi dyker in i 'batched updates' är det viktigt att förstå Reacts renderingsprocess. Närhelst en komponents tillstånd ändras, behöver React rita om den komponenten och dess barn för att återspegla det nya tillståndet i användargränssnittet. Denna process innefattar följande steg:

1. Tillståndsuppdatering: En komponents tillstånd uppdateras med metoden setState (eller en hook som useState).
2. Avstämning (Reconciliation): React jämför den nya virtuella DOM:en med den föregående för att identifiera skillnaderna ("diff").
3. Verkställande (Commit): React uppdaterar den faktiska DOM:en baserat på de identifierade skillnaderna. Det är här ändringarna blir synliga för användaren.

Omritning kan vara en beräkningsmässigt kostsam operation, särskilt för komplexa komponenter med djupa komponentträd. Frekventa omritningar kan leda till prestandaflaskhalsar och en trög användarupplevelse.

Vad är Batched Updates?

'Batched updates' är en teknik för prestandaoptimering där React grupperar flera tillståndsuppdateringar till en enda omritningscykel. Istället för att rita om komponenten efter varje enskild tillståndsförändring, väntar React tills alla tillståndsuppdateringar inom ett specifikt omfång är klara och utför sedan en enda omritning. Detta minskar avsevärt antalet gånger DOM:en uppdateras, vilket leder till förbättrad prestanda.

Hur Batched Updates fungerar

React grupperar automatiskt tillståndsuppdateringar som sker inom dess kontrollerade miljö, såsom:

• Händelsehanterare: Tillståndsuppdateringar inom händelsehanterare som onClick, onChange och onSubmit grupperas.
• Reacts livscykelmetoder (klasskomponenter): Tillståndsuppdateringar inom livscykelmetoder som componentDidMount och componentDidUpdate grupperas också.
• React Hooks: Tillståndsuppdateringar som utförs via useState eller anpassade hooks som utlöses av händelsehanterare grupperas.

När flera tillståndsuppdateringar sker inom dessa sammanhang, köar React upp dem och utför sedan en enda avstämnings- och verkställandefas efter att händelsehanteraren eller livscykelmetoden har slutförts.

Exempel:

import React, { useState } from 'react';

function Counter() {
  const [count, setCount] = useState(0);

  const handleClick = () => {
    setCount(count + 1);
    setCount(count + 1);
    setCount(count + 1);
  };

  return (
    

      
Räkning: {count}
      Öka
    
  );
}

export default Counter;

I det här exemplet utlöser ett klick på "Öka"-knappen funktionen handleClick, som anropar setCount tre gånger. React kommer att gruppera dessa tre tillståndsuppdateringar till en enda uppdatering. Som ett resultat kommer komponenten endast att ritas om en gång, och count kommer att öka med 3, inte 1 för varje setCount-anrop. Om React inte grupperade uppdateringar, skulle komponenten ritas om tre gånger, vilket är mindre effektivt.

Fördelar med Batched Updates

Den främsta fördelen med 'batched updates' är förbättrad prestanda genom att minska antalet omritningar. Detta leder till:

• Snabbare UI-uppdateringar: Minskade omritningar resulterar i snabbare uppdateringar av användargränssnittet, vilket gör applikationen mer responsiv.
• Minskade DOM-manipulationer: Mindre frekventa DOM-uppdateringar innebär mindre arbete för webbläsaren, vilket leder till bättre prestanda och lägre resursförbrukning.
• Förbättrad övergripande applikationsprestanda: 'Batched updates' bidrar till en smidigare och effektivare användarupplevelse, särskilt i komplexa applikationer med frekventa tillståndsförändringar.

När Batched Updates inte tillämpas

Även om React automatiskt grupperar uppdateringar i många scenarier, finns det situationer där gruppering inte sker:

• Asynkrona operationer (utanför Reacts kontroll): Tillståndsuppdateringar som utförs inuti asynkrona operationer som setTimeout, setInterval eller promises grupperas generellt sett inte automatiskt. Detta beror på att React inte har kontroll över exekveringskontexten för dessa operationer.
• Nativa händelsehanterare: Om du använder nativa händelselyssnare (t.ex. genom att direkt fästa lyssnare på DOM-element med addEventListener), grupperas inte tillståndsuppdateringar inom dessa hanterare.

Exempel (Asynkron operation):

import React, { useState } from 'react';

function DelayedCounter() {
  const [count, setCount] = useState(0);

  const handleClick = () => {
    setTimeout(() => {
      setCount(count + 1);
      setCount(count + 1);
      setCount(count + 1);
    }, 0);
  };

  return (
    

      
Räkning: {count}
      Öka
    
  );
}

export default DelayedCounter;

I det här exemplet, även om setCount anropas tre gånger i rad, sker de inom en setTimeout-callback. Som ett resultat kommer React *inte* att gruppera dessa uppdateringar, och komponenten kommer att ritas om tre gånger, och öka räkningen med 1 i varje omritning. Detta beteende är avgörande att förstå för att kunna optimera dina komponenter korrekt.

Tvinga fram batch-uppdateringar med `unstable_batchedUpdates`

I scenarier där React inte automatiskt grupperar uppdateringar, kan du använda unstable_batchedUpdates från react-dom för att tvinga fram gruppering. Denna funktion låter dig omsluta flera tillståndsuppdateringar i en enda grupp, vilket säkerställer att de bearbetas tillsammans i en enda omritningscykel.

Notera: API:et unstable_batchedUpdates anses vara instabilt och kan ändras i framtida React-versioner. Använd det med försiktighet och var beredd på att justera din kod om det behövs. Det är dock fortfarande ett användbart verktyg för att explicit kontrollera grupperingsbeteendet.

Exempel (Använda `unstable_batchedUpdates`):

import React, { useState } from 'react';
import { unstable_batchedUpdates } from 'react-dom';

function DelayedCounter() {
  const [count, setCount] = useState(0);

  const handleClick = () => {
    setTimeout(() => {
      unstable_batchedUpdates(() => {
        setCount(count + 1);
        setCount(count + 1);
        setCount(count + 1);
      });
    }, 0);
  };

  return (
    

      
Räkning: {count}
      Öka
    
  );
}

export default DelayedCounter;

I detta modifierade exempel används unstable_batchedUpdates för att omsluta de tre setCount-anropen inom setTimeout-callbacken. Detta tvingar React att gruppera dessa uppdateringar, vilket resulterar i en enda omritning och ökar räkningen med 3.

React 18 och automatisk gruppering

React 18 introducerade automatisk gruppering (automatic batching) för fler scenarier. Detta innebär att React automatiskt kommer att gruppera tillståndsuppdateringar, även när de sker inuti timeouts, promises, nativa händelsehanterare eller någon annan händelse. Detta förenklar prestandaoptimering avsevärt och minskar behovet av att manuellt använda unstable_batchedUpdates.

Exempel (Automatisk gruppering i React 18):

import React, { useState } from 'react';

function DelayedCounter() {
  const [count, setCount] = useState(0);

  const handleClick = () => {
    setTimeout(() => {
      setCount(count + 1);
      setCount(count + 1);
      setCount(count + 1);
    }, 0);
  };

  return (
    

      
Räkning: {count}
      Öka
    
  );
}

export default DelayedCounter;

I React 18 kommer exemplet ovan automatiskt att gruppera setCount-anropen, även om de är inuti en setTimeout. Detta är en betydande förbättring av Reacts förmåga att optimera prestanda.

Bästa praxis för att utnyttja Batched Updates

För att effektivt utnyttja 'batched updates' och optimera dina React-applikationer, överväg följande bästa praxis:

• Gruppera relaterade tillståndsuppdateringar: När det är möjligt, gruppera relaterade tillståndsuppdateringar inom samma händelsehanterare eller livscykelmetod för att maximera fördelarna med gruppering.
• Undvik onödiga tillståndsuppdateringar: Minimera antalet tillståndsuppdateringar genom att noggrant utforma din komponents tillstånd och undvika onödiga uppdateringar som inte påverkar användargränssnittet. Överväg att använda tekniker som memoization (t.ex. React.memo) för att förhindra omritningar av komponenter vars props inte har ändrats.
• Använd funktionella uppdateringar: När du uppdaterar tillstånd baserat på det föregående tillståndet, använd funktionella uppdateringar. Detta säkerställer att du arbetar med det korrekta tillståndsvärdet, även när uppdateringar grupperas. Funktionella uppdateringar skickar en funktion till setState (eller useState-settern) som tar emot det föregående tillståndet som ett argument.
• Var medveten om asynkrona operationer: I äldre versioner av React (före 18), var medveten om att tillståndsuppdateringar inom asynkrona operationer inte grupperas automatiskt. Använd unstable_batchedUpdates vid behov för att tvinga fram gruppering. För nya projekt rekommenderas det dock starkt att uppgradera till React 18 för att dra nytta av automatisk gruppering.
• Optimera händelsehanterare: Optimera koden inom dina händelsehanterare för att undvika onödiga beräkningar eller DOM-manipulationer som kan sakta ner renderingsprocessen.
• Profilera din applikation: Använd Reacts profileringsverktyg för att identifiera prestandaflaskhalsar och områden där 'batched updates' kan optimeras ytterligare. Fliken Prestanda (Performance) i React DevTools kan hjälpa dig att visualisera omritningar och identifiera förbättringsmöjligheter.

Exempel (Funktionella uppdateringar):

import React, { useState } from 'react';

function Counter() {
  const [count, setCount] = useState(0);

  const handleClick = () => {
    setCount(prevCount => prevCount + 1);
    setCount(prevCount => prevCount + 1);
    setCount(prevCount => prevCount + 1);
  };

  return (
    

      
Räkning: {count}
      Öka
    
  );
}

export default Counter;

I det här exemplet används funktionella uppdateringar för att öka count baserat på det föregående värdet. Detta säkerställer att count ökas korrekt, även när uppdateringarna grupperas.

Slutsats

Reacts 'batched updates' är en kraftfull mekanism för att optimera prestanda genom att minska onödiga omritningar. Att förstå hur 'batched updates' fungerar, deras begränsningar och hur man utnyttjar dem effektivt är avgörande för att bygga högpresterande React-applikationer. Genom att följa de bästa metoderna som beskrivs i den här artikeln kan du avsevärt förbättra responsiviteten och den övergripande användarupplevelsen i dina React-applikationer. Med React 18 som introducerar automatisk gruppering blir optimering av tillståndsförändringar ännu enklare och effektivare, vilket gör att utvecklare kan fokusera på att bygga fantastiska användargränssnitt.