การปรับปรุงประสิทธิภาพคิวการอัปเดตแบบกลุ่มของ React: ประสิทธิภาพการเปลี่ยนแปลงสถานะ

React ซึ่งเป็นไลบรารี JavaScript ที่ได้รับความนิยมอย่างกว้างขวางสำหรับการสร้างส่วนต่อประสานผู้ใช้ ให้ความสำคัญกับประสิทธิภาพเพื่อมอบประสบการณ์การใช้งานที่ราบรื่น หนึ่งในแง่มุมที่สำคัญของการปรับปรุงประสิทธิภาพของ React คือกลไกการอัปเดตแบบกลุ่ม (batched update) การทำความเข้าใจและใช้ประโยชน์จากการอัปเดตแบบกลุ่มอย่างมีประสิทธิภาพสามารถเพิ่มการตอบสนองและประสิทธิภาพของแอปพลิเคชัน React ของคุณได้อย่างมาก โดยเฉพาะในสถานการณ์ที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงสถานะบ่อยครั้ง

React Batched Updates คืออะไร?

ใน React เมื่อใดก็ตามที่สถานะ (state) ของคอมโพเนนต์เปลี่ยนแปลง React จะทำการเรนเดอร์คอมโพเนนต์นั้นและคอมโพเนนต์ลูกใหม่ หากไม่มีการปรับปรุงประสิทธิภาพ การเปลี่ยนแปลงสถานะแต่ละครั้งจะนำไปสู่การเรนเดอร์ใหม่ทันที ซึ่งอาจไม่มีประสิทธิภาพ โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากมีการเปลี่ยนแปลงสถานะหลายครั้งในช่วงเวลาสั้นๆ การอัปเดตแบบกลุ่มช่วยแก้ปัญหานี้โดยการรวบรวมการอัปเดตสถานะหลายๆ ครั้งไว้ในรอบการเรนเดอร์เพียงครั้งเดียว React จะรออย่างชาญฉลาดให้โค้ดแบบซิงโครนัสทั้งหมดทำงานเสร็จสิ้นก่อนที่จะประมวลผลการอัปเดตเหล่านี้พร้อมกัน ซึ่งจะช่วยลดจำนวนการเรนเดอร์ให้น้อยที่สุดและนำไปสู่ประสิทธิภาพที่ดีขึ้น

ลองนึกภาพตามนี้: แทนที่จะต้องเดินทางไปร้านขายของชำหลายครั้งเพื่อซื้อของแต่ละชิ้นในรายการของคุณ คุณรวบรวมของทั้งหมดที่ต้องการและเดินทางไปเพียงครั้งเดียว ซึ่งช่วยประหยัดเวลาและทรัพยากร

การอัปเดตแบบกลุ่มทำงานอย่างไร

React ใช้คิว (queue) ในการจัดการการอัปเดตสถานะ เมื่อคุณเรียกใช้ setState (หรือฟังก์ชันอัปเดตสถานะที่ส่งคืนโดย useState) React จะไม่เรนเดอร์คอมโพเนนต์ใหม่ทันที แต่จะเพิ่มการอัปเดตนั้นเข้าไปในคิว เมื่อวงจร event loop ปัจจุบันเสร็จสิ้น (โดยทั่วไปหลังจากที่โค้ดแบบซิงโครนัสทั้งหมดทำงานเสร็จแล้ว) React จะประมวลผลคิวและใช้การอัปเดตแบบกลุ่มทั้งหมดในครั้งเดียว การทำงานครั้งเดียวนั้นจะกระตุ้นให้เกิดการเรนเดอร์คอมโพเนนต์ใหม่พร้อมกับการเปลี่ยนแปลงสถานะที่สะสมไว้

Synchronous vs. Asynchronous Updates

สิ่งสำคัญคือต้องแยกความแตกต่างระหว่างการอัปเดตสถานะแบบซิงโครนัส (synchronous) และอะซิงโครนัส (asynchronous) โดยปกติ React จะจัดกลุ่มการอัปเดตแบบซิงโครนัสโดยอัตโนมัติ อย่างไรก็ตาม การอัปเดตแบบอะซิงโครนัส เช่น การอัปเดตที่อยู่ภายใน setTimeout, setInterval, Promises (.then()) หรือ event handlers ที่ถูกส่งออกไปนอกการควบคุมของ React จะไม่ถูกจัดกลุ่มโดยอัตโนมัติใน React เวอร์ชันเก่า ซึ่งอาจนำไปสู่พฤติกรรมที่ไม่คาดคิดและประสิทธิภาพที่ลดลง

ตัวอย่างเช่น ลองจินตนาการถึงการอัปเดตตัวนับหลายครั้งภายใน callback ของ setTimeout โดยไม่มีการอัปเดตแบบกลุ่ม การอัปเดตแต่ละครั้งจะกระตุ้นให้เกิดการเรนเดอร์ใหม่แยกกัน ส่งผลให้ส่วนต่อประสานผู้ใช้เกิดอาการกระตุกและไม่มีประสิทธิภาพ

ประโยชน์ของการอัปเดตแบบกลุ่ม

• ประสิทธิภาพที่ดีขึ้น: การลดจำนวนการเรนเดอร์ใหม่ส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพของแอปพลิเคชันที่ดีขึ้น โดยเฉพาะสำหรับคอมโพเนนต์ที่ซับซ้อนและแอปพลิเคชันขนาดใหญ่
• ประสบการณ์ผู้ใช้ที่ดียิ่งขึ้น: ส่วนต่อประสานผู้ใช้ที่ราบรื่นและตอบสนองได้ดีขึ้นเป็นผลมาจากการเรนเดอร์ใหม่ที่มีประสิทธิภาพ นำไปสู่ประสบการณ์ผู้ใช้โดยรวมที่ดีขึ้น
• ลดการใช้ทรัพยากร: การลดการเรนเดอร์ใหม่ที่ไม่จำเป็นช่วยประหยัดทรัพยากร CPU และหน่วยความจำ ทำให้แอปพลิเคชันมีประสิทธิภาพมากขึ้น
• พฤติกรรมที่คาดเดาได้: การอัปเดตแบบกลุ่มช่วยให้มั่นใจว่าสถานะของคอมโพเนนต์จะมีความสอดคล้องกันหลังจากการอัปเดตหลายครั้ง นำไปสู่พฤติกรรมที่คาดเดาได้และเชื่อถือได้มากขึ้น

ตัวอย่างการทำงานของการอัปเดตแบบกลุ่ม

ตัวอย่างที่ 1: การอัปเดตสถานะหลายรายการใน Click Handler

พิจารณาสถานการณ์ที่คุณต้องการอัปเดตตัวแปรสถานะหลายตัวภายใน click handler เดียว:

            
import React, { useState } from 'react';

function Example() {
  const [count, setCount] = useState(0);
  const [message, setMessage] = useState('');

  const handleClick = () => {
    setCount(count + 1);
    setMessage('Button clicked!');
  };

  return (
    

      
Count: {count}
      
Message: {message}
      Click me
    
  );
}

export default Example;

            

              
                Copy
              
            
          

ในตัวอย่างนี้ ทั้ง setCount และ setMessage ถูกเรียกใช้ภายในฟังก์ชัน handleClick React จะจัดกลุ่มการอัปเดตเหล่านี้โดยอัตโนมัติ ส่งผลให้เกิดการเรนเดอร์คอมโพเนนต์ใหม่เพียงครั้งเดียว ซึ่งมีประสิทธิภาพมากกว่าการกระตุ้นให้เกิดการเรนเดอร์ใหม่สองครั้งแยกกันอย่างมาก

ตัวอย่างที่ 2: การอัปเดตสถานะภายใน Form Submission Handler

การส่งฟอร์มมักเกี่ยวข้องกับการอัปเดตตัวแปรสถานะหลายตัวตามข้อมูลที่ผู้ใช้ป้อน:

            
import React, { useState } from 'react';

function FormExample() {
  const [name, setName] = useState('');
  const [email, setEmail] = useState('');

  const handleSubmit = (event) => {
    event.preventDefault();
    setName('');
    setEmail('');
    console.log('Form submitted:', { name, email });
  };

  return (
    

      
        Name:
         setName(e.target.value)} />
      
      
        Email:
         setEmail(e.target.value)} />
      
      Submit
    
  );
}

export default FormExample;

            

              
                Copy
              
            
          

แม้ว่าจะไม่เห็นได้ชัดในทันที แต่แม้กระทั่งการเรียก `setName` และ `setEmail` ซ้ำๆ ขณะที่ผู้ใช้พิมพ์ ก็ถูกจัดกลุ่มอย่างมีประสิทธิภาพ *ภายในแต่ละการทำงานของ event handler* เมื่อผู้ใช้ส่งฟอร์ม ค่าสุดท้ายจะถูกตั้งค่าและพร้อมที่จะประมวลผลภายในการเรนเดอร์ใหม่เพียงครั้งเดียว

การจัดการปัญหาการอัปเดตแบบอะซิงโครนัส (React 17 และเก่ากว่า)

ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ การอัปเดตแบบอะซิงโครนัสใน React 17 และเวอร์ชันก่อนหน้าไม่ได้ถูกจัดกลุ่มโดยอัตโนมัติ ซึ่งอาจนำไปสู่ปัญหาด้านประสิทธิภาพเมื่อต้องจัดการกับการทำงานแบบอะซิงโครนัส เช่น การร้องขอข้อมูลจากเครือข่ายหรือตัวจับเวลา

การใช้ ReactDOM.unstable_batchedUpdates (React 17 และเก่ากว่า)

เพื่อจัดกลุ่มการอัปเดตแบบอะซิงโครนัสด้วยตนเองใน React เวอร์ชันเก่า คุณสามารถใช้ API ReactDOM.unstable_batchedUpdates ได้ API นี้ช่วยให้คุณสามารถห่อหุ้มการอัปเดตสถานะหลายรายการไว้ในกลุ่มเดียว เพื่อให้แน่ใจว่าจะถูกประมวลผลพร้อมกันในรอบการเรนเดอร์เพียงครั้งเดียว

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

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

  const handleClick = () => {
    setTimeout(() => {
      ReactDOM.unstable_batchedUpdates(() => {
        setCount(count + 1);
        setCount(count + 1);
      });
    }, 1000);
  };

  return (
    

      
Count: {count}
      Increment
    
  );
}

export default AsyncExample;

            

              
                Copy
              
            
          

ข้อสำคัญ: ตามชื่อที่บอก ReactDOM.unstable_batchedUpdates เป็น API ที่ไม่เสถียรและอาจมีการเปลี่ยนแปลงหรือถูกลบออกใน React เวอร์ชันอนาคต โดยทั่วไปแนะนำให้ใช้การจัดกลุ่มอัตโนมัติที่มีให้ใน React 18 หรือสูงกว่า

การจัดกลุ่มอัตโนมัติใน React 18 และหลังจากนั้น

React 18 ได้นำเสนอการจัดกลุ่มอัตโนมัติสำหรับการอัปเดตสถานะทั้งหมด ไม่ว่าจะเป็นแบบซิงโครนัสหรืออะซิงโครนัส ซึ่งหมายความว่าคุณไม่จำเป็นต้องใช้ ReactDOM.unstable_batchedUpdates เพื่อจัดกลุ่มการอัปเดตแบบอะซิงโครนัสด้วยตนเองอีกต่อไป React 18 จะจัดการสิ่งนี้ให้คุณโดยอัตโนมัติ ทำให้โค้ดของคุณง่ายขึ้นและปรับปรุงประสิทธิภาพ

นี่เป็นการปรับปรุงที่สำคัญ เนื่องจากช่วยขจัดสาเหตุทั่วไปของปัญหาด้านประสิทธิภาพและทำให้การเขียนแอปพลิเคชัน React ที่มีประสิทธิภาพง่ายขึ้น ด้วยการจัดกลุ่มอัตโนมัติ คุณสามารถมุ่งเน้นไปที่การเขียนตรรกะของแอปพลิเคชันโดยไม่ต้องกังวลเกี่ยวกับการปรับปรุงการอัปเดตสถานะด้วยตนเอง

ประโยชน์ของการจัดกลุ่มอัตโนมัติ

• โค้ดที่เรียบง่ายขึ้น: ไม่จำเป็นต้องจัดกลุ่มด้วยตนเอง ทำให้โค้ดของคุณสะอาดและดูแลรักษาง่ายขึ้น
• ประสิทธิภาพที่ดีขึ้น: ทำให้แน่ใจว่าการอัปเดตสถานะทั้งหมดถูกจัดกลุ่ม ซึ่งนำไปสู่ประสิทธิภาพที่ดีขึ้นในสถานการณ์ที่หลากหลายมากขึ้น
• ลดภาระทางความคิด: ทำให้คุณไม่ต้องคิดเรื่องการจัดกลุ่ม ช่วยให้คุณสามารถมุ่งเน้นไปที่ด้านอื่นๆ ของแอปพลิเคชันได้
• พฤติกรรมที่สอดคล้องกันมากขึ้น: ให้พฤติกรรมที่สอดคล้องและคาดเดาได้มากขึ้นสำหรับการอัปเดตสถานะประเภทต่างๆ

เคล็ดลับเชิงปฏิบัติสำหรับการปรับปรุงการเปลี่ยนแปลงสถานะ

แม้ว่ากลไกการอัปเดตแบบกลุ่มของ React จะให้ประโยชน์ด้านประสิทธิภาพอย่างมาก แต่ก็ยังมีเคล็ดลับเชิงปฏิบัติอีกหลายประการที่คุณสามารถปฏิบัติตามเพื่อปรับปรุงการเปลี่ยนแปลงสถานะในแอปพลิเคชันของคุณเพิ่มเติม:

1. ลดการอัปเดตสถานะที่ไม่จำเป็น: พิจารณาอย่างรอบคอบว่าตัวแปรสถานะใดที่จำเป็นจริงๆ และหลีกเลี่ยงการอัปเดตสถานะโดยไม่จำเป็น การอัปเดตสถานะที่ซ้ำซ้อนสามารถกระตุ้นให้เกิดการเรนเดอร์ใหม่ที่ไม่จำเป็น แม้จะมีการอัปเดตแบบกลุ่มก็ตาม
2. ใช้ Functional Updates: เมื่ออัปเดตสถานะโดยอิงจากสถานะก่อนหน้า ให้ใช้รูปแบบฟังก์ชันของ setState (หรือฟังก์ชันอัปเดตที่ส่งคืนโดย useState) เพื่อให้แน่ใจว่าคุณกำลังทำงานกับสถานะก่อนหน้าที่ถูกต้อง แม้ว่าการอัปเดตจะถูกจัดกลุ่มก็ตาม
3. ใช้ Memoize กับคอมโพเนนต์: ใช้ React.memo เพื่อ memoize คอมโพเนนต์ที่ได้รับ props เดียวกันหลายครั้ง ซึ่งจะช่วยป้องกันการเรนเดอร์ใหม่ที่ไม่จำเป็นของคอมโพเนนต์เหล่านี้
4. ใช้ useCallback และ useMemo: Hooks เหล่านี้สามารถช่วยคุณ memoize ฟังก์ชันและค่าตามลำดับ ซึ่งสามารถป้องกันการเรนเดอร์ใหม่ที่ไม่จำเป็นของคอมโพเนนต์ลูกที่ขึ้นอยู่กับฟังก์ชันหรือค่าเหล่านี้
5. ใช้ Virtualization กับรายการยาวๆ: เมื่อเรนเดอร์รายการข้อมูลที่ยาว ให้ใช้เทคนิค virtualization เพื่อเรนเดอร์เฉพาะรายการที่มองเห็นได้บนหน้าจอในขณะนั้น ซึ่งสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพได้อย่างมาก โดยเฉพาะเมื่อต้องจัดการกับชุดข้อมูลขนาดใหญ่ ไลบรารีเช่น react-window และ react-virtualized มีประโยชน์สำหรับเรื่องนี้
6. โปรไฟล์แอปพลิเคชันของคุณ: ใช้เครื่องมือ Profiler ของ React เพื่อระบุคอขวดด้านประสิทธิภาพในแอปพลิเคชันของคุณ เครื่องมือนี้สามารถช่วยคุณระบุคอมโพเนนต์ที่เรนเดอร์ใหม่บ่อยเกินไปหรือใช้เวลาในการเรนเดอร์นานเกินไป

เทคนิคขั้นสูง: Debouncing และ Throttling

ในสถานการณ์ที่การอัปเดตสถานะถูกกระตุ้นบ่อยครั้งจากการป้อนข้อมูลของผู้ใช้ เช่น การพิมพ์ในช่องค้นหา เทคนิค debouncing และ throttling สามารถเป็นเทคนิคที่มีค่าสำหรับการปรับปรุงประสิทธิภาพ เทคนิคเหล่านี้จะจำกัดอัตราการประมวลผลการอัปเดตสถานะ เพื่อป้องกันการเรนเดอร์ใหม่ที่มากเกินไป

Debouncing

Debouncing คือการหน่วงเวลาการทำงานของฟังก์ชันจนกว่าจะไม่มีการกระทำใดๆ เป็นระยะเวลาหนึ่ง ในบริบทของการอัปเดตสถานะ นี่หมายความว่าสถานะจะถูกอัปเดตหลังจากที่ผู้ใช้หยุดพิมพ์เป็นระยะเวลาหนึ่งเท่านั้น ซึ่งมีประโยชน์สำหรับสถานการณ์ที่คุณต้องการตอบสนองต่อค่าสุดท้ายเท่านั้น เช่น คำค้นหาในการค้นหา

Throttling

Throttling คือการจำกัดอัตราการทำงานของฟังก์ชัน ในบริบทของการอัปเดตสถานะ นี่หมายความว่าสถานะจะถูกอัปเดตตามความถี่ที่กำหนดเท่านั้น ไม่ว่าผู้ใช้จะพิมพ์บ่อยแค่ไหนก็ตาม ซึ่งมีประโยชน์สำหรับสถานการณ์ที่คุณต้องการให้ข้อเสนอแนะแก่ผู้ใช้อย่างต่อเนื่อง เช่น แถบความคืบหน้า

ข้อผิดพลาดที่พบบ่อยและวิธีหลีกเลี่ยง

• การแก้ไขสถานะโดยตรง: หลีกเลี่ยงการแก้ไขอ็อบเจกต์สถานะโดยตรง ควรใช้ setState (หรือฟังก์ชันอัปเดตที่ส่งคืนโดย useState) เพื่ออัปเดตสถานะเสมอ การแก้ไขสถานะโดยตรงอาจนำไปสู่พฤติกรรมที่ไม่คาดคิดและปัญหาด้านประสิทธิภาพ
• การเรนเดอร์ใหม่ที่ไม่จำเป็น: วิเคราะห์โครงสร้างคอมโพเนนต์ของคุณอย่างรอบคอบเพื่อระบุและกำจัดการเรนเดอร์ใหม่ที่ไม่จำเป็น ใช้เทคนิค memoization และหลีกเลี่ยงการส่ง props ที่ไม่จำเป็นไปยังคอมโพเนนต์ลูก
• Reconciliation ที่ซับซ้อน: หลีกเลี่ยงการสร้างโครงสร้างคอมโพเนนต์ที่ซับซ้อนเกินไปซึ่งอาจทำให้กระบวนการ reconciliation ช้าลง ทำให้โครงสร้างคอมโพเนนต์ของคุณง่ายขึ้นและใช้เทคนิคต่างๆ เช่น code splitting เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพ
• การเพิกเฉยต่อคำเตือนด้านประสิทธิภาพ: ให้ความสนใจกับคำเตือนด้านประสิทธิภาพในเครื่องมือสำหรับนักพัฒนาของ React คำเตือนเหล่านี้สามารถให้ข้อมูลเชิงลึกที่มีค่าเกี่ยวกับปัญหาด้านประสิทธิภาพที่อาจเกิดขึ้นในแอปพลิเคชันของคุณ

ข้อควรพิจารณาในระดับนานาชาติ

เมื่อพัฒนาแอปพลิเคชัน React สำหรับผู้ใช้ทั่วโลก สิ่งสำคัญคือต้องพิจารณาถึงการทำให้เป็นสากล (internationalization - i18n) และการปรับให้เข้ากับท้องถิ่น (localization - l10n) แนวทางปฏิบัติเหล่านี้เกี่ยวข้องกับการปรับแอปพลิเคชันของคุณให้เข้ากับภาษา ภูมิภาค และวัฒนธรรมที่แตกต่างกัน

• การรองรับภาษา: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าแอปพลิเคชันของคุณรองรับหลายภาษา ใช้ไลบรารี i18n เช่น react-i18next เพื่อจัดการคำแปลและสลับระหว่างภาษาต่างๆ แบบไดนามิก
• การจัดรูปแบบวันที่และเวลา: ใช้การจัดรูปแบบวันที่และเวลาที่คำนึงถึงท้องถิ่น (locale-aware) เพื่อแสดงวันที่และเวลาในรูปแบบที่เหมาะสมสำหรับแต่ละภูมิภาค
• การจัดรูปแบบตัวเลข: ใช้การจัดรูปแบบตัวเลขที่คำนึงถึงท้องถิ่นเพื่อแสดงตัวเลขในรูปแบบที่เหมาะสมสำหรับแต่ละภูมิภาค
• การจัดรูปแบบสกุลเงิน: ใช้การจัดรูปแบบสกุลเงินที่คำนึงถึงท้องถิ่นเพื่อแสดงสกุลเงินในรูปแบบที่เหมาะสมสำหรับแต่ละภูมิภาค
• การรองรับภาษาที่เขียนจากขวาไปซ้าย (RTL): ตรวจสอบให้แน่ใจว่าแอปพลิเคชันของคุณรองรับภาษา RTL เช่น ภาษาอาหรับและฮิบรู ใช้ CSS logical properties เพื่อสร้างเค้าโครงที่ปรับให้เข้ากับทั้งภาษา LTR และ RTL

บทสรุป

กลไกการอัปเดตแบบกลุ่มของ React เป็นเครื่องมือที่ทรงพลังสำหรับการปรับปรุงประสิทธิภาพของแอปพลิเคชันของคุณ โดยการทำความเข้าใจวิธีการทำงานของการอัปเดตแบบกลุ่มและปฏิบัติตามเคล็ดลับเชิงปฏิบัติที่ระบุไว้ในบทความนี้ คุณสามารถปรับปรุงการตอบสนองและประสิทธิภาพของแอปพลิเคชัน React ของคุณได้อย่างมาก นำไปสู่ประสบการณ์ผู้ใช้ที่ดีขึ้น ด้วยการเปิดตัวการจัดกลุ่มอัตโนมัติใน React 18 การปรับปรุงการเปลี่ยนแปลงสถานะจึงกลายเป็นเรื่องง่ายยิ่งขึ้น การนำแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดเหล่านี้ไปใช้จะช่วยให้แอปพลิเคชัน React ของคุณมีประสิทธิภาพ สามารถปรับขนาดได้ และบำรุงรักษาง่าย มอบประสบการณ์ที่ราบรื่นให้กับผู้ใช้ทั่วโลก

อย่าลืมใช้เครื่องมือต่างๆ เช่น React Profiler เพื่อระบุคอขวดด้านประสิทธิภาพที่เฉพาะเจาะจงและปรับแต่งความพยายามในการปรับปรุงของคุณให้เหมาะสม การตรวจสอบและปรับปรุงอย่างต่อเนื่องเป็นกุญแจสำคัญในการรักษาแอปพลิเคชัน React ที่มีประสิทธิภาพสูง