Utforska Reacts Concurrent Mode och avbrytbar rendering. Lär dig hur detta paradigmskifte förbättrar appars prestanda, responsivitet och användarupplevelse globalt.
React Concurrent Mode: Bemästra avbrytbar rendering för förbättrade användarupplevelser
I det ständigt föränderliga landskapet för frontend-utveckling är användarupplevelsen (UX) av största vikt. Användare världen över förväntar sig att applikationer ska vara snabba, smidiga och responsiva, oavsett enhet, nätverksförhållanden eller komplexiteten i uppgiften. Traditionella renderingsmekanismer i bibliotek som React har ofta svårt att möta dessa krav, särskilt vid resursintensiva operationer eller när flera uppdateringar konkurrerar om webbläsarens uppmärksamhet. Det är här Reacts Concurrent Mode (nu ofta kallat enbart concurrency i React) kommer in och introducerar ett revolutionerande koncept: avbrytbar rendering. Detta blogginlägg fördjupar sig i detaljerna kring Concurrent Mode, förklarar vad avbrytbar rendering innebär, varför det är banbrytande och hur du kan använda det för att bygga exceptionella användarupplevelser för en global publik.
Förstå begränsningarna med traditionell rendering
Innan vi dyker in i briljansen med Concurrent Mode är det viktigt att förstå utmaningarna med den traditionella, synkrona renderingsmodellen som React historiskt sett har använt. I en synkron modell bearbetar React uppdateringar av UI:t en i taget, på ett blockerande sätt. Föreställ dig din applikation som en enfilig motorväg. När en renderingsuppgift påbörjas måste den slutföra sin resa innan någon annan uppgift kan starta. Detta kan leda till flera UX-hindrande problem:
- Fryst UI: Om en komplex komponent tar lång tid att rendera kan hela användargränssnittet bli oreponsivt. Användare kan klicka på en knapp, men inget händer under en längre period, vilket leder till frustration.
- Tappade bildrutor: Under tunga renderingsuppgifter kanske webbläsaren inte har tillräckligt med tid för att måla upp skärmen mellan bildrutor, vilket resulterar i en hackig och ryckig animationsupplevelse. Detta är särskilt märkbart i krävande animationer eller övergångar.
- Dålig responsivitet: Även om huvudrenderingen är blockerande kan användare fortfarande interagera med andra delar av applikationen. Men om huvudtråden är upptagen kan dessa interaktioner fördröjas eller ignoreras, vilket gör att appen känns trög.
- Ineffektiv resursanvändning: Medan en uppgift renderas kan andra potentiellt högre prioriterade uppgifter vänta, även om den aktuella renderingsuppgiften skulle kunna pausas eller föregripas.
Tänk på ett vanligt scenario: en användare skriver i ett sökfält medan en stor lista med data hämtas och renderas i bakgrunden. I en synkron modell kan renderingen av listan blockera inmatningshanteraren för sökfältet, vilket gör skrivupplevelsen laggig. Ännu värre, om listan är extremt stor kan hela applikationen kännas fryst tills renderingen är klar.
Introduktion till Concurrent Mode: Ett paradigmskifte
Concurrent Mode är inte en funktion som du "slår på" i traditionell bemärkelse; snarare är det ett nytt driftläge för React som möjliggör funktioner som avbrytbar rendering. I grunden tillåter concurrency React att hantera flera renderingsuppgifter samtidigt och att avbryta, pausa och återuppta dessa uppgifter vid behov. Detta uppnås genom en sofistikerad schemaläggare som prioriterar uppdateringar baserat på deras brådska och vikt.
Tänk på vår motorvägsanalogi igen, men den här gången med flera filer och trafikledning. Concurrent Mode introducerar en intelligent trafikledare som kan:
- Prioritera filer: Dirigera brådskande trafik (som användarinmatning) till fria filer.
- Pausa och återuppta: Tillfälligt stoppa ett långsamt, mindre brådskande fordon (en lång renderingsuppgift) för att låta snabbare, viktigare fordon passera.
- Byta fil: Sömlöst flytta fokus mellan olika renderingsuppgifter baserat på ändrade prioriteringar.
Detta grundläggande skifte från synkron, en-i-taget-bearbetning till asynkron, prioriterad uppgiftshantering är kärnan i avbrytbar rendering.
Vad är avbrytbar rendering?
Avbrytbar rendering är Reacts förmåga att pausa en renderingsuppgift mitt i dess exekvering och återuppta den senare, eller att överge en delvis renderad output till förmån för en nyare, högre prioriterad uppdatering. Detta innebär att en långvarig renderingsoperation kan delas upp i mindre bitar, och React kan växla mellan dessa bitar och andra uppgifter (som att svara på användarinmatning) vid behov.
Nyckelkoncept som möjliggör avbrytbar rendering inkluderar:
- Tidsuppdelning (Time Slicing): React kan allokera en "tidslucka" till renderingsuppgifter. Om en uppgift överskrider sin allokerade tidslucka kan React pausa den och återuppta den senare, vilket förhindrar att den blockerar huvudtråden.
- Prioritering: Schemaläggaren tilldelar prioriteter till olika uppdateringar. Användarinteraktioner (som att skriva eller klicka) har vanligtvis högre prioritet än bakgrundsdatahämtning eller mindre kritiska UI-uppdateringar.
- Företräde (Preemption): En högre prioriterad uppdatering kan avbryta en lägre prioriterad uppdatering. Om en användare till exempel skriver i ett sökfält medan en stor komponent renderas, kan React pausa komponentens rendering, bearbeta användarinmatningen, uppdatera sökfältet och sedan potentiellt återuppta komponentens rendering senare.
Denna förmåga att "avbryta" och "återuppta" är det som gör Reacts concurrency så kraftfull. Det säkerställer att UI:t förblir responsivt och att kritiska användarinteraktioner hanteras snabbt, även när applikationen utför komplexa renderingsuppgifter.
Nyckelfunktioner och hur de möjliggör concurrency
Concurrent Mode låser upp flera kraftfulla funktioner som bygger på grunden av avbrytbar rendering. Låt oss utforska några av de mest betydelsefulla:
1. Suspense för datahämtning
Suspense är ett deklarativt sätt att hantera asynkrona operationer, såsom datahämtning, inom dina React-komponenter. Tidigare kunde hanteringen av laddningstillstånd för flera asynkrona operationer bli komplex och leda till nästlad villkorlig rendering. Suspense förenklar detta avsevärt.
Hur det fungerar med concurrency: När en komponent som använder Suspense behöver hämta data, "suspenderar" den renderingen och visar ett reserv-UI (t.ex. en laddningssnurra). Reacts schemaläggare kan då pausa renderingen av denna komponent utan att blockera resten av UI:t. Under tiden kan den bearbeta andra uppdateringar eller användarinteraktioner. När datan har hämtats kan komponenten återuppta renderingen med den faktiska datan. Denna avbrytbara natur är avgörande; React fastnar inte i väntan på data.
Globalt exempel: Föreställ dig en global e-handelsplattform där en användare i Tokyo bläddrar på en produktsida. Samtidigt lägger en användare i London till en vara i sin varukorg, och en annan användare i New York söker efter en produkt. Om produktsidan i Tokyo kräver hämtning av detaljerade specifikationer som tar några sekunder, tillåter Suspense resten av applikationen (som varukorgen i London eller sökningen i New York) att förbli fullt responsiv. React kan pausa renderingen av produktsidan i Tokyo, hantera varukorgsuppdateringen i London och sökningen i New York, och sedan återuppta Tokyosidan när dess data är klar.
Kodexempel (Illustrativt):
// Imagine a fetchData function that returns a Promise
function fetchUserData() {
return new Promise(resolve => {
setTimeout(() => {
resolve({ name: 'Alice' });
}, 2000);
});
}
// A hypothetical Suspense-enabled data fetching hook
function useUserData() {
const data = fetch(url);
if (data.status === 'pending') {
throw new Promise(resolve => {
// This is what Suspense intercepts
setTimeout(() => resolve(null), 2000);
});
}
return data.value;
}
function UserProfile() {
const userData = useUserData(); // This call might suspend
return Welcome, {userData.name}!;
}
function App() {
return (
Loading user...
2. Automatisk batchning
Batchning är processen att gruppera flera tillståndsuppdateringar i en enda om-rendering. Traditionellt sett batchade React endast uppdateringar som skedde inom händelsehanterare. Uppdateringar som initierades utanför händelsehanterare (t.ex. inom promises eller `setTimeout`) batchades inte, vilket ledde till onödiga om-renderingar.
Hur det fungerar med concurrency: Med Concurrent Mode batchar React automatiskt alla tillståndsuppdateringar, oavsett var de kommer ifrån. Detta innebär att om du har flera tillståndsuppdateringar som sker i snabb följd (t.ex. från flera asynkrona operationer som slutförs), kommer React att gruppera dem och utföra en enda om-rendering, vilket förbättrar prestandan och minskar overheaden från flera renderingscykler.
Exempel: Anta att du hämtar data från två olika API:er. När båda är klara uppdaterar du två separata delar av tillståndet. I äldre React-versioner kunde detta utlösa två om-renderingar. I Concurrent Mode batchas dessa uppdateringar, vilket resulterar i en enda, mer effektiv om-rendering.
3. Övergångar (Transitions)
Övergångar är ett nytt koncept som introducerats för att skilja mellan brådskande och icke-brådskande uppdateringar. Detta är en kärnmekanism för att möjliggöra avbrytbar rendering.
Brådskande uppdateringar: Dessa är uppdateringar som kräver omedelbar feedback, såsom att skriva i ett inmatningsfält, klicka på en knapp eller manipulera UI-element direkt. De ska kännas omedelbara.
Övergångsuppdateringar: Dessa är uppdateringar som kan ta längre tid och inte kräver omedelbar feedback. Exempel inkluderar att rendera en ny sida efter att ha klickat på en länk, filtrera en stor lista eller uppdatera relaterade UI-element som inte direkt svarar på ett klick. Dessa uppdateringar kan avbrytas.
Hur det fungerar med concurrency: Med `startTransition`-API:et kan du markera vissa tillståndsuppdateringar som övergångar. Reacts schemaläggare kommer då att behandla dessa uppdateringar med lägre prioritet och kan avbryta dem om en mer brådskande uppdatering inträffar. Detta säkerställer att medan en icke-brådskande uppdatering (som att rendera en stor lista) pågår, prioriteras brådskande uppdateringar (som att skriva i ett sökfält), vilket håller UI:t responsivt.
Globalt exempel: Tänk dig en resebokningswebbplats. När en användare väljer en ny destination kan det utlösa en kaskad av uppdateringar: hämta flygdata, uppdatera hotelltillgänglighet och rendera en karta. Om användaren omedelbart bestämmer sig för att ändra resedatumen medan de initiala uppdateringarna fortfarande bearbetas, tillåter `startTransition`-API:et React att pausa flyg/hotell-uppdateringarna, bearbeta den brådskande datumändringen och sedan potentiellt återuppta eller återinitiera flyg/hotell-hämtningen baserat på de nya datumen. Detta förhindrar att UI:t fryser under den komplexa uppdateringssekvensen.
Kodexempel (Illustrativt):
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);
// Mark this update as a transition
startTransition(() => {
// Simulate fetching results, this can be interrupted
fetchResults(newQuery).then(res => setResults(res));
});
};
return (
{isPending && Loading results...}
{results.map(item => (
- {item.name}
))}
);
}
4. Bibliotek och ekosystemintegration
Fördelarna med Concurrent Mode är inte begränsade till Reacts kärnfunktioner. Hela ekosystemet anpassar sig. Bibliotek som interagerar med React, såsom routing-lösningar eller state management-verktyg, kan också dra nytta av concurrency för att ge en smidigare upplevelse.
Exempel: Ett routing-bibliotek kan använda övergångar för att navigera mellan sidor. Om en användare navigerar bort innan den aktuella sidan har renderats fullständigt, kan routing-uppdateringen sömlöst avbrytas eller avbrytas, och den nya navigeringen kan få företräde. Detta säkerställer att användaren alltid ser den mest uppdaterade vyn de avsåg.
Hur man aktiverar och använder concurrent-funktioner
Även om Concurrent Mode är ett grundläggande skifte, är det generellt sett enkelt att aktivera dess funktioner och kräver ofta minimala kodändringar, särskilt för nya applikationer eller när man antar funktioner som Suspense och Transitions.
1. React-version
Concurrent-funktioner är tillgängliga i React 18 och senare. Se till att du använder en kompatibel version:
npm install react@latest react-dom@latest
2. Root API (createRoot
)
Det primära sättet att ansluta sig till concurrent-funktioner är genom att använda det nya `createRoot`-API:et när du monterar din applikation:
// index.js or main.jsx
import ReactDOM from 'react-dom/client';
import App from './App';
const container = document.getElementById('root');
const root = ReactDOM.createRoot(container);
root.render( );
Att använda `createRoot` aktiverar automatiskt alla concurrent-funktioner, inklusive automatisk batchning, övergångar och Suspense.
Notera: Det äldre `ReactDOM.render`-API:et stöder inte concurrent-funktioner. Att migrera till `createRoot` är ett nyckelsteg för att låsa upp concurrency.
3. Implementera Suspense
Som visat tidigare implementeras Suspense genom att omsluta komponenter som utför asynkrona operationer med en <Suspense>
-gräns och tillhandahålla en fallback
-prop.
Bästa praxis:
- Nästa
<Suspense>
-gränser för att hantera laddningstillstånd granulärt. - Använd anpassade hooks som integrerar med Suspense för renare datahämtningslogik.
- Överväg att använda bibliotek som Relay eller Apollo Client, som har förstklassigt stöd för Suspense.
4. Använda övergångar (startTransition
)
Identifiera icke-brådskande UI-uppdateringar och omslut dem med startTransition
.
När ska man använda det:
- Uppdatering av sökresultat efter att en användare har skrivit.
- Navigering mellan rutter.
- Filtrering av stora listor eller tabeller.
- Laddning av ytterligare data som inte omedelbart påverkar användarinteraktionen.
Exempel: För komplex filtrering av ett stort dataset som visas i en tabell, skulle du sätta filterfrågestatust och sedan anropa startTransition
för den faktiska filtreringen och om-renderingen av tabellraderna. Detta säkerställer att om användaren snabbt ändrar filterkriterierna igen, kan den tidigare filtreringsoperationen säkert avbrytas.
Fördelar med avbrytbar rendering för en global publik
Fördelarna med avbrytbar rendering och Concurrent Mode förstärks när man beaktar en global användarbas med olika nätverksförhållanden och enhetskapaciteter.
- Förbättrad upplevd prestanda: Även på långsammare anslutningar eller mindre kraftfulla enheter förblir UI:t responsivt. Användare upplever en rappare applikation eftersom kritiska interaktioner aldrig blockeras länge.
- Förbättrad tillgänglighet: Genom att prioritera användarinteraktioner blir applikationer mer tillgängliga för användare som förlitar sig på hjälpmedelsteknik eller som kan ha kognitiva funktionsnedsättningar som gynnas av ett konsekvent responsivt gränssnitt.
- Minskad frustration: Globala användare, som ofta verkar över olika tidszoner och med varierande tekniska uppsättningar, uppskattar applikationer som inte fryser eller laggar. En smidig UX leder till högre engagemang och tillfredsställelse.
- Bättre resurshantering: På mobila enheter eller äldre hårdvara, där CPU och minne ofta är begränsade, tillåter avbrytbar rendering React att effektivt hantera resurser, pausa icke-väsentliga uppgifter för att ge plats för kritiska.
- Konsekvent upplevelse över enheter: Oavsett om en användare sitter på en högpresterande dator i Silicon Valley eller en budgetsmartphone i Sydostasien, kan applikationens grundläggande responsivitet bibehållas, vilket överbryggar klyftan i hårdvaru- och nätverkskapacitet.
Tänk dig en språkinlärningsapp som används av studenter världen över. Om en student laddar ner en ny lektion (en potentiellt lång uppgift) medan en annan försöker svara på en snabb vokabulärfråga, säkerställer avbrytbar rendering att vokabulärfrågan besvaras omedelbart, även om nedladdningen pågår. Detta är avgörande för utbildningsverktyg där omedelbar feedback är vital för inlärning.
Potentiella utmaningar och överväganden
Även om Concurrent Mode erbjuder betydande fördelar, innebär antagandet också en inlärningskurva och vissa överväganden:
- Felsökning: Felsökning av asynkrona och avbrytbara operationer kan vara mer utmanande än att felsöka synkron kod. Att förstå exekveringsflödet och när uppgifter kan pausas eller återupptas kräver noggrann uppmärksamhet.
- Mentalt skifte: Utvecklare behöver justera sitt tänkande från en rent sekventiell exekveringsmodell till ett mer konkurrent, händelsedrivet tillvägagångssätt. Att förstå implikationerna av
startTransition
och Suspense är nyckeln. - Externa bibliotek: Inte alla tredjepartsbibliotek är uppdaterade för att vara concurrency-medvetna. Att använda äldre bibliotek som utför blockerande operationer kan fortfarande leda till att UI:t fryser. Det är viktigt att säkerställa att dina beroenden är kompatibla.
- State Management: Även om Reacts inbyggda concurrency-funktioner är kraftfulla, kan komplexa state management-scenarier kräva noggrant övervägande för att säkerställa att alla uppdateringar hanteras korrekt och effektivt inom det konkurrenta paradigmet.
Framtiden för React concurrency
Reacts resa in i concurrency pågår. Teamet fortsätter att förfina schemaläggaren, introducera nya API:er och förbättra utvecklarupplevelsen. Funktioner som Offscreen API (som tillåter komponenter att renderas utan att påverka det användarupplevda UI:t, användbart för för-rendering eller bakgrundsuppgifter) utökar ytterligare möjligheterna för vad som kan uppnås med konkurrent rendering.
När webben blir alltmer komplex och användarnas förväntningar på prestanda och responsivitet fortsätter att öka, blir konkurrent rendering inte bara en optimering utan en nödvändighet för att bygga moderna, engagerande applikationer som tillgodoser en global publik.
Slutsats
React Concurrent Mode och dess kärnkoncept av avbrytbar rendering representerar en betydande evolution i hur vi bygger användargränssnitt. Genom att göra det möjligt för React att pausa, återuppta och prioritera renderingsuppgifter kan vi skapa applikationer som inte bara är prestandastarka utan också otroligt responsiva och motståndskraftiga, även under tung belastning eller i begränsade miljöer.
För en global publik översätts detta till en mer rättvis och njutbar användarupplevelse. Oavsett om dina användare använder din applikation från en höghastighetsfiberanslutning i Europa eller ett mobilnät i ett utvecklingsland, hjälper Concurrent Mode till att säkerställa att din applikation känns snabb och smidig.
Att omfamna funktioner som Suspense och Transitions, och att migrera till det nya Root API, är avgörande steg för att låsa upp den fulla potentialen hos React. Genom att förstå och tillämpa dessa koncept kan du bygga nästa generations webbapplikationer som verkligen glädjer användare världen över.
Viktiga punkter:
- Reacts Concurrent Mode möjliggör avbrytbar rendering, vilket frigör oss från synkron blockering.
- Funktioner som Suspense, automatisk batchning och Transitions bygger på denna konkurrenta grund.
- Använd
createRoot
för att aktivera concurrent-funktioner. - Identifiera och markera icke-brådskande uppdateringar med
startTransition
. - Konkurrent rendering förbättrar avsevärt UX för globala användare, särskilt under varierande nätverksförhållanden och på olika enheter.
- Håll dig uppdaterad med Reacts utvecklande concurrency-funktioner för optimal prestanda.
Börja utforska Concurrent Mode i dina projekt idag och bygg snabbare, mer responsiva och mer förtjusande applikationer för alla.