React Concurrent Mode Scheduler-integration: Taskkö-koordinering

React Concurrent Mode representerar en betydande förändring i hur React-applikationer hanterar uppdateringar och rendering. Kärnan ligger en sofistikerad schemaläggare som hanterar uppgifter och prioriterar dem för att säkerställa en smidig och responsiv användarupplevelse, även i komplexa applikationer. Den här artikeln utforskar de inre funktionerna hos React Concurrent Mode-schemaläggaren, med fokus på hur den samordnar taskköer och prioriterar olika typer av uppdateringar.

Förstå Reacts Concurrent Mode

Innan vi dyker ner i detaljerna kring taskkö-koordinering, låt oss kort repetera vad Concurrent Mode är och varför det är viktigt. Concurrent Mode tillåter React att dela upp renderinguppgifter i mindre, avbrytbara enheter. Det innebär att långvariga uppdateringar inte blockerar huvudtråden, vilket förhindrar att webbläsaren fryser och säkerställer att användarinteraktioner förblir responsiva. Viktiga funktioner inkluderar:

• Avbrytbar rendering: React kan pausa, återuppta eller avbryta renderinguppgifter baserat på prioritet.
• Tidsslicing: Stora uppdateringar delas upp i mindre delar, vilket gör det möjligt för webbläsaren att bearbeta andra uppgifter emellan.
• Suspense: En mekanism för att hantera asynkron datahämtning och rendera platshållare medan data laddas.

Schemaläggarens roll

Schemaläggarens viktiga ansvarsområden:

• Uppgiftsprioritering: Avgöra hur brådskande olika uppdateringar är.
• Taskkö-hantering: Upprätthålla en kö av väntande uppdateringar.
• Exekveringskontroll: Bestämma när uppgifter ska startas, pausas, återupptas eller avbrytas.
• Överlämna kontroll till webbläsaren: Ge kontrollen tillbaka till webbläsaren för att tillåta den att hantera användarinput och andra kritiska uppgifter.

Taskkö-koordinering i detalj

Typer av taskköer:

React använder olika prioritetsnivåer för olika typer av uppdateringar. Det exakta antalet och namnen på dessa prioritetsnivåer kan variera något mellan React-versioner, men den allmänna principen förblir densamma. Här är en vanlig uppdelning:

• Omedelbar prioritet: Används för uppgifter som måste slutföras så snart som möjligt, som att hantera användarinput eller svara på kritiska händelser. Dessa uppgifter avbryter alla pågående uppgifter.
• Användarblockerande prioritet: Används för uppgifter som direkt påverkar användarupplevelsen, som att uppdatera UI som svar på användarinteraktioner (t.ex. att skriva i ett input-fält). Dessa uppgifter har också relativt hög prioritet.
• Normal prioritet: Används för uppgifter som är viktiga men inte tidskritiska, som att uppdatera UI baserat på nätverksanrop eller andra asynkrona operationer.
• Låg prioritet: Används för uppgifter som är mindre viktiga och kan skjutas upp vid behov, som bakgrundsuppdateringar eller analysspårning.
• Ledig prioritet: Används för uppgifter som kan utföras när webbläsaren är ledig, som förinläsning av resurser eller utförande av långa beräkningar.

Mappningen av specifika åtgärder till prioritetsnivåer är avgörande för att upprätthålla ett responsivt UI. Till exempel kommer direkt användarinput alltid att hanteras med högsta prioritet för att ge omedelbar feedback till användaren, medan loggningsuppgifter säkert kan skjutas upp till ett ledigt tillstånd.

Exempel: Prioritering av användarinput

Tänk dig ett scenario där en användare skriver i ett input-fält. Varje tangenttryckning utlöser en uppdatering av komponentens tillstånd, vilket i sin tur utlöser en omrendering. I Concurrent Mode tilldelas dessa uppdateringar hög prioritet (användarblockerande) för att säkerställa att input-fältet uppdateras i realtid. Samtidigt tilldelas andra mindre kritiska uppgifter, som att hämta data från ett API, lägre prioritet (normal eller låg) och kan skjutas upp tills användaren är klar med att skriva.

            
function MyInput() {
 const [value, setValue] = React.useState('');

 const handleChange = (event) => {
 setValue(event.target.value);
 };

 return (
  <input type="text" value={value} onChange={handleChange} />
 );
}

            

              
                Copy
              
            
          

I detta enkla exempel skulle handleChange-funktionen, som utlöses av användarinput, automatiskt prioriteras av Reacts schemaläggare. React hanterar implicit prioriteringen baserat på händelsekällan, vilket säkerställer en smidig användarupplevelse.

Kooperativ schemaläggning

Reacts schemaläggare använder en teknik som kallas kooperativ schemaläggning. Det innebär att varje uppgift ansvarar för att periodiskt överlämna kontrollen tillbaka till schemaläggaren, vilket gör det möjligt för den att kontrollera efter uppgifter med högre prioritet och potentiellt avbryta den aktuella uppgiften. Detta överlämnande uppnås genom tekniker som requestIdleCallback och setTimeout, vilka gör det möjligt för React att schemalägga arbete i bakgrunden utan att blockera huvudtråden.

Direkt användning av dessa webbläsar-API:er abstraheras dock vanligtvis bort av Reacts interna implementering. Utvecklare behöver vanligtvis inte manuellt överlämna kontrollen; Reacts Fiber-arkitektur och schemaläggare hanterar detta automatiskt baserat på arbetets natur.

Avstämning och Fiber-trädet

Schemaläggaren arbetar nära Reacts avstämningsalgoritm och Fiber-trädet. När en uppdatering utlöses skapar React ett nytt Fiber-träd som representerar det önskade tillståndet för UI. Avstämningsalgoritmen jämför sedan det nya Fiber-trädet med det befintliga för att avgöra vilka komponenter som behöver uppdateras. Denna process är också avbrytbar; React kan pausa avstämningen när som helst och återuppta den senare, vilket gör det möjligt för schemaläggaren att prioritera andra uppgifter.

Praktiska exempel på taskkö-koordinering

Låt oss utforska några praktiska exempel på hur taskkö-koordinering fungerar i verkliga React-applikationer.

Exempel 1: Fördröjd data-laddning med Suspense

Tänk dig ett scenario där du hämtar data från ett fjärr-API. Med React Suspense kan du visa ett fallback-UI medan data laddas. Själva datahämtningen kan tilldelas Normal eller Låg prioritet, medan renderingen av fallback-UI:t tilldelas en högre prioritet för att ge omedelbar feedback till användaren.

            
import React, { Suspense } from 'react';

const fetchData = () => {
  return new Promise(resolve => {
    setTimeout(() => {
      resolve('Data loaded!');
    }, 2000);
  });
};

const Resource = React.createContext(null);

const createResource = () => {
  let status = 'pending';
  let result;
  let suspender = fetchData().then(
    (r) => {
      status = 'success';
      result = r;
    },
    (e) => {
      status = 'error';
      result = e;
    }
  );

  return {
    read() {
      if (status === 'pending') {
        throw suspender;
      } else if (status === 'error') {
        throw result;
      } else if (status === 'success') {
        return result;
      }
    },
  };
};

const DataComponent = () => {
  const resource = React.useContext(Resource);
  const data = resource.read();
  return <p>{data}</p>;
};

function MyComponent() {
  const resource = createResource();

  return (
    <Resource.Provider value={resource}>
      <Suspense fallback=<p>Laddar data...</p>>
        <DataComponent />
      </Suspense>
    </Resource.Provider>
  );
}

            

              
                Copy
              
            
          

I det här exemplet kommer komponenten <Suspense fallback=<p>Laddar data...</p>></code> att visa meddelandet "Laddar data..." medan fetchData-löftet är väntande. Schemaläggaren prioriterar att visa denna fallback omedelbart, vilket ger en bättre användarupplevelse än en tom skärm. När datan är laddad, renderas <DataComponent />.

            
import React, { useState, useDeferredValue } from 'react';

function MyComponent() {
 const [value, setValue] = useState('');
 const deferredValue = useDeferredValue(value);

 const handleChange = (event) => {
  setValue(event.target.value);
 };

 return (
  <div>
  <input type="text" value={value} onChange={handleChange} />
  <p>Värde: {deferredValue}</p>
  </div>
 );
}

            

              
                Copy
              
            
          

            
import React, { useState, useTransition } from 'react';

function MyComponent() {
 const [isPending, startTransition] = useTransition();
 const [count, setCount] = useState(0);

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

 return (
  <div>
  <button onClick={handleClick}>Öka</button>
  <p>Antal: {count}</p>
  {isPending ? <p>Uppdaterar...</p> : null}
  </div>
 );
}

            

              
                Copy