สำรวจ cooperative yielding และ scheduler ของ React เรียนรู้การเพิ่มประสิทธิภาพการตอบสนองต่ออินพุตของผู้ใช้ในแอปที่ซับซ้อน เพื่อประสบการณ์และประสิทธิภาพที่ดีขึ้น
React Scheduler Cooperative Yielding: การเพิ่มประสิทธิภาพการตอบสนองต่ออินพุตของผู้ใช้
ในโลกของการพัฒนาเว็บแอปพลิเคชัน ประสบการณ์ของผู้ใช้คือสิ่งสำคัญสูงสุด ส่วนต่อประสานผู้ใช้ (UI) ที่ตอบสนองและลื่นไหลเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการรักษาผู้ใช้ให้มีส่วนร่วมและพึงพอใจ React ซึ่งเป็นไลบรารี JavaScript ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการสร้างส่วนต่อประสานผู้ใช้ มีเครื่องมือที่ทรงพลังในการเพิ่มประสิทธิภาพการตอบสนอง โดยเฉพาะอย่างยิ่งผ่าน Scheduler และแนวคิด cooperative yielding บทความบล็อกนี้จะเจาะลึกคุณสมบัติเหล่านี้ สำรวจวิธีที่พวกเขาสามารถนำมาใช้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการตอบสนองต่ออินพุตของผู้ใช้ในแอปพลิเคชัน React ที่ซับซ้อน
ทำความเข้าใจ React Scheduler
React Scheduler เป็นกลไกที่ซับซ้อนซึ่งรับผิดชอบในการจัดลำดับความสำคัญและจัดกำหนดการการอัปเดต UI เป็นส่วนพื้นฐานของสถาปัตยกรรมภายในของ React ซึ่งทำงานเบื้องหลังเพื่อให้แน่ใจว่างานที่สำคัญที่สุดจะถูกดำเนินการก่อน นำไปสู่ประสบการณ์ผู้ใช้ที่ราบรื่นและตอบสนองมากขึ้น ก่อน Scheduler, React ใช้กระบวนการเรนเดอร์แบบซิงโครนัส ซึ่งหมายความว่าเมื่อการอัปเดตเริ่มต้นขึ้น ก็จะทำงานจนเสร็จสมบูรณ์ ซึ่งอาจบล็อกเธรดหลักและทำให้ UI ไม่ตอบสนอง Scheduler ซึ่งนำมาใช้กับสถาปัตยกรรม Fiber ทำให้ React สามารถแบ่งการเรนเดอร์ออกเป็นหน่วยงานย่อยๆ ที่ทำงานแบบอะซิงโครนัสได้
แนวคิดสำคัญของ React Scheduler
- Tasks: Scheduler ทำงานกับงาน (tasks) ซึ่งเป็นหน่วยของงานที่ต้องดำเนินการเพื่ออัปเดต UI งานเหล่านี้อาจรวมถึงการเรนเดอร์คอมโพเนนต์ การอัปเดต DOM และการเรียกใช้เอฟเฟกต์
- Prioritization: งานทุกงานไม่ได้มีความสำคัญเท่ากัน Scheduler กำหนดลำดับความสำคัญให้กับงานโดยพิจารณาจากความสำคัญที่ผู้ใช้รับรู้ ตัวอย่างเช่น การโต้ตอบของผู้ใช้ (เช่น การพิมพ์ในช่องอินพุต) มักจะได้รับลำดับความสำคัญสูงกว่าการอัปเดตที่มีความสำคัญน้อยกว่า (เช่น การดึงข้อมูลพื้นหลัง)
- Cooperative Multitasking: แทนที่จะบล็อกเธรดหลักจนกว่างานจะเสร็จสมบูรณ์ Scheduler ใช้แนวทาง cooperative multitasking ซึ่งหมายความว่า React สามารถหยุดงานชั่วคราวระหว่างการดำเนินการ เพื่อให้งานอื่นที่มีลำดับความสำคัญสูงกว่า (เช่น การจัดการอินพุตของผู้ใช้) ทำงานได้
- Fiber Architecture: Scheduler ถูกรวมเข้ากับสถาปัตยกรรม Fiber ของ React ซึ่งแสดง UI เป็นต้นไม้ของโหนด Fiber โหนด Fiber แต่ละโหนดแสดงถึงหน่วยของงาน และสามารถหยุดชั่วคราว ดำเนินการต่อ และจัดลำดับความสำคัญได้ทีละรายการ
Cooperative Yielding: การคืนการควบคุมให้กับเบราว์เซอร์
Cooperative yielding เป็นหลักการหลักที่ทำให้ React Scheduler สามารถจัดลำดับความสำคัญของการตอบสนองต่ออินพุตของผู้ใช้ได้ โดยเกี่ยวข้องกับการที่คอมโพเนนต์จะคืนการควบคุมเธรดหลักกลับไปยังเบราว์เซอร์โดยสมัครใจ ทำให้เบราว์เซอร์สามารถจัดการงานสำคัญอื่นๆ ได้ เช่น เหตุการณ์อินพุตของผู้ใช้ หรือการรีเพนท์ของเบราว์เซอร์ สิ่งนี้ช่วยป้องกันไม่ให้การอัปเดตที่ใช้เวลานานบล็อกเธรดหลักและทำให้ UI ช้าลง
Cooperative Yielding ทำงานอย่างไร
- Task Interruption: เมื่อ React กำลังทำงานที่ใช้เวลานาน React สามารถตรวจสอบเป็นระยะได้ว่ามีงานที่มีลำดับความสำคัญสูงกว่ารอการดำเนินการอยู่หรือไม่
- Yielding Control: หากพบงานที่มีลำดับความสำคัญสูงกว่า React จะหยุดงานปัจจุบันชั่วคราวและคืนการควบคุมให้กับเบราว์เซอร์ สิ่งนี้ช่วยให้เบราว์เซอร์สามารถจัดการงานที่มีลำดับความสำคัญสูงกว่าได้ เช่น การตอบสนองต่ออินพุตของผู้ใช้
- Resuming the Task: เมื่องานที่มีลำดับความสำคัญสูงกว่าเสร็จสิ้น React สามารถดำเนินการงานที่หยุดชั่วคราวต่อจากจุดที่ค้างไว้ได้
แนวทางแบบร่วมมือนี้ช่วยให้มั่นใจว่า UI ยังคงตอบสนองได้แม้ว่าการอัปเดตที่ซับซ้อนจะเกิดขึ้นในเบื้องหลัง มันเหมือนกับการมีเพื่อนร่วมงานที่สุภาพและมีน้ำใจ ซึ่งมักจะจัดลำดับความสำคัญของคำขอเร่งด่วนก่อนที่จะดำเนินการกับงานของตนเองต่อ
การเพิ่มประสิทธิภาพการตอบสนองต่ออินพุตของผู้ใช้ด้วย React Scheduler
ตอนนี้ เรามาสำรวจเทคนิคที่ใช้ได้จริงในการใช้ประโยชน์จาก React Scheduler เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการตอบสนองต่ออินพุตของผู้ใช้ในแอปพลิเคชันของคุณ
1. ทำความเข้าใจการจัดลำดับความสำคัญของงาน
React Scheduler กำหนดลำดับความสำคัญให้กับงานโดยอัตโนมัติตามประเภท อย่างไรก็ตาม คุณสามารถมีอิทธิพลต่อการจัดลำดับความสำคัญนี้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการตอบสนอง React มี API หลายตัวเพื่อจุดประสงค์นี้:
useTransitionHook: ฮุกuseTransitionช่วยให้คุณสามารถทำเครื่องหมายการอัปเดตสถานะบางอย่างว่ามีความเร่งด่วนน้อยกว่า การอัปเดตภายใน transition จะได้รับลำดับความสำคัญที่ต่ำกว่า ทำให้การโต้ตอบของผู้ใช้มีความสำคัญเหนือกว่าstartTransitionAPI: คล้ายกับuseTransition, APIstartTransitionช่วยให้คุณสามารถห่อการอัปเดตสถานะและทำเครื่องหมายว่ามีความเร่งด่วนน้อยกว่า สิ่งนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับการอัปเดตที่ไม่ได้ถูกเรียกโดยตรงจากการโต้ตอบของผู้ใช้
ตัวอย่าง: การใช้ useTransition สำหรับช่องค้นหา
พิจารณาช่องค้นหาที่กระตุ้นการดึงข้อมูลขนาดใหญ่และการเรนเดอร์ผลลัพธ์การค้นหาใหม่ หากไม่มีการจัดลำดับความสำคัญ การพิมพ์ในช่องอินพุตอาจรู้สึกช้าเพราะกระบวนการเรนเดอร์ใหม่จะบล็อกเธรดหลัก เราสามารถใช้ useTransition เพื่อลดปัญหานี้ได้:
import React, { useState, useTransition } from 'react';
function SearchInput() {
const [query, setQuery] = useState('');
const [results, setResults] = useState([]);
const [isPending, startTransition] = useTransition();
const handleChange = (event) => {
const newQuery = event.target.value;
setQuery(newQuery);
startTransition(() => {
// Simulate fetching search results
setTimeout(() => {
const fakeResults = Array.from({ length: 100 }, (_, i) => `Result ${i} for ${newQuery}`);
setResults(fakeResults);
}, 500);
});
};
return (
<div>
<input type="text" value={query} onChange={handleChange} />
{isPending ? <p>Searching...</p> : null}
<ul>
{results.map((result, index) => (
<li key={index}>{result}</li>
))}
</ul>
</div>
);
}
export default SearchInput;
ในตัวอย่างนี้ API startTransition ครอบฟังก์ชัน setTimeout ซึ่งจำลองการดึงข้อมูลและการประมวลผลผลลัพธ์การค้นหา สิ่งนี้บอก React ว่าการอัปเดตนี้มีความเร่งด่วนน้อยกว่าอินพุตของผู้ใช้ เพื่อให้แน่ใจว่าช่องอินพุตยังคงตอบสนองได้แม้ในขณะที่กำลังดึงและเรนเดอร์ผลลัพธ์การค้นหา ค่า `isPending` จาก `useTransition` ช่วยแสดงตัวบ่งชี้การโหลดระหว่างการเปลี่ยนผ่าน เพื่อให้ผู้ใช้ได้รับข้อเสนอแนะทางภาพ
2. Debouncing และ Throttling อินพุตของผู้ใช้
บ่อยครั้งที่อินพุตของผู้ใช้ที่รวดเร็วสามารถกระตุ้นการอัปเดตจำนวนมาก ทำให้ React Scheduler ทำงานหนักเกินไปและนำไปสู่ปัญหาประสิทธิภาพ Debouncing และ throttling เป็นเทคนิคที่ใช้เพื่อจำกัดอัตราการประมวลผลการอัปเดตเหล่านี้
- Debouncing: Debouncing หน่วงเวลาการเรียกใช้ฟังก์ชันจนกว่าจะผ่านไปช่วงระยะเวลาหนึ่งนับตั้งแต่การเรียกใช้ฟังก์ชันครั้งล่าสุด สิ่งนี้มีประโยชน์สำหรับสถานการณ์ที่คุณต้องการดำเนินการบางอย่างหลังจากที่ผู้ใช้หยุดพิมพ์ไประยะหนึ่งเท่านั้น
- Throttling: Throttling จำกัดอัตราที่ฟังก์ชันสามารถถูกเรียกใช้ได้ สิ่งนี้มีประโยชน์สำหรับสถานการณ์ที่คุณต้องการให้แน่ใจว่าฟังก์ชันจะไม่ถูกเรียกใช้เกินจำนวนครั้งที่กำหนดต่อวินาที
ตัวอย่าง: การทำ Debouncing ช่องค้นหา
import React, { useState, useCallback, useRef } from 'react';
function DebouncedSearchInput() {
const [query, setQuery] = useState('');
const [results, setResults] = useState([]);
const timeoutRef = useRef(null);
const handleChange = (event) => {
const newQuery = event.target.value;
setQuery(newQuery);
if (timeoutRef.current) {
clearTimeout(timeoutRef.current);
}
timeoutRef.current = setTimeout(() => {
// Simulate fetching search results
const fakeResults = Array.from({ length: 100 }, (_, i) => `Result ${i} for ${newQuery}`);
setResults(fakeResults);
}, 300);
};
return (
<div>
<input type="text" value={query} onChange={handleChange} />
<ul>
{results.map((result, index) => (
<li key={index}>{result}</li>
))}
</ul>
</div>
);
}
export default DebouncedSearchInput;
ในตัวอย่างนี้ เราใช้ setTimeout และ clearTimeout เพื่อ debounce ช่องค้นหา ฟังก์ชัน handleChange จะถูกเรียกใช้เพียง 300 มิลลิวินาทีหลังจากที่ผู้ใช้หยุดพิมพ์ ซึ่งช่วยลดจำนวนครั้งในการดึงข้อมูลและเรนเดอร์ผลลัพธ์การค้นหา
3. Virtualization สำหรับรายการขนาดใหญ่
การเรนเดอร์รายการข้อมูลขนาดใหญ่อาจเป็นคอขวดด้านประสิทธิภาพที่สำคัญ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อต้องจัดการกับรายการเป็นพันหรือหลายล้านรายการ Virtualization (หรือที่เรียกว่า windowing) เป็นเทคนิคที่เรนเดอร์เฉพาะส่วนที่มองเห็นได้ของรายการเท่านั้น ซึ่งช่วยลดจำนวนโหนด DOM ที่ต้องอัปเดตลงอย่างมาก สิ่งนี้สามารถปรับปรุงการตอบสนองของ UI ได้อย่างมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเลื่อนดูรายการขนาดใหญ่
ไลบรารีอย่าง react-window และ react-virtualized มีคอมโพเนนต์ virtualization ที่ทรงพลังและมีประสิทธิภาพ ซึ่งสามารถรวมเข้ากับแอปพลิเคชัน React ของคุณได้อย่างง่ายดาย
ตัวอย่าง: การใช้ react-window สำหรับรายการขนาดใหญ่
import React from 'react';
import { FixedSizeList } from 'react-window';
const Row = ({ index, style }) => (
<div style={style}>
Row {index}
</div>
);
function VirtualizedList() {
return (
<FixedSizeList
height={400}
width={300}
itemSize={30}
itemCount={1000}
>
{Row}
</FixedSizeList>
);
}
export default VirtualizedList;
ในตัวอย่างนี้ คอมโพเนนต์ FixedSizeList ของ react-window ถูกใช้เพื่อเรนเดอร์รายการ 1000 รายการ อย่างไรก็ตาม มีเพียงรายการที่มองเห็นได้ในปัจจุบันภายในความสูงและความกว้างที่ระบุเท่านั้นที่ถูกเรนเดอร์จริง ซึ่งช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพได้อย่างมาก
4. Code Splitting และ Lazy Loading
แพ็คเกจ JavaScript ขนาดใหญ่อาจใช้เวลานานในการดาวน์โหลดและแยกวิเคราะห์ ซึ่งทำให้การเรนเดอร์เริ่มต้นของแอปพลิเคชันล่าช้าและส่งผลกระทบต่อประสบการณ์ของผู้ใช้ Code splitting และ lazy loading เป็นเทคนิคที่ใช้ในการแบ่งแอปพลิเคชันของคุณออกเป็นส่วนย่อยๆ ที่สามารถโหลดได้เมื่อต้องการ สิ่งนี้สามารถลดเวลาในการโหลดเริ่มต้นได้อย่างมาก และปรับปรุงประสิทธิภาพที่ผู้ใช้รับรู้ได้ของแอปพลิเคชันของคุณ
React มีการรองรับในตัวสำหรับ code splitting โดยใช้ฟังก์ชัน React.lazy และคอมโพเนนต์ Suspense
ตัวอย่าง: การโหลดคอมโพเนนต์แบบ Lazy Loading
import React, { Suspense } from 'react';
const MyComponent = React.lazy(() => import('./MyComponent'));
function App() {
return (
<div>
<Suspense fallback={<p>Loading...</p>}\>
<MyComponent />
</Suspense>
</div>
);
}
export default App;
ในตัวอย่างนี้ MyComponent ถูกโหลดแบบ lazy loading โดยใช้ React.lazy คอมโพเนนต์จะถูกโหลดเมื่อจำเป็นเท่านั้น ซึ่งช่วยลดเวลาในการโหลดเริ่มต้นของแอปพลิเคชัน คอมโพเนนต์ Suspense มี UI สำรองที่จะแสดงในขณะที่คอมโพเนนต์กำลังถูกโหลด
5. การเพิ่มประสิทธิภาพ Event Handlers
Event handlers ที่ไม่มีประสิทธิภาพสามารถนำไปสู่การตอบสนองต่ออินพุตของผู้ใช้ที่ไม่ดีได้ หลีกเลี่ยงการดำเนินการที่มีค่าใช้จ่ายสูงโดยตรงภายใน event handlers ควรมอบหมายการดำเนินการเหล่านี้ไปยัง background tasks หรือใช้เทคนิคเช่น debouncing และ throttling เพื่อจำกัดความถี่ในการเรียกใช้
6. Memoization และ Pure Components
React มีกลไกสำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพการเรนเดอร์ซ้ำ เช่น React.memo สำหรับ functional components และ PureComponent สำหรับ class components เทคนิคเหล่านี้ช่วยป้องกันไม่ให้คอมโพเนนต์เรนเดอร์ซ้ำโดยไม่จำเป็นเมื่อ props ของพวกเขาไม่เปลี่ยนแปลง ซึ่งช่วยลดปริมาณงานที่ React Scheduler ต้องดำเนินการ
ตัวอย่าง: การใช้ React.memo
import React from 'react';
const MyComponent = React.memo(function MyComponent(props) {
// Render based on props
return <div>{props.value}</div>;
});
export default MyComponent;
ในตัวอย่างนี้ React.memo ถูกใช้เพื่อ memoize MyComponent คอมโพเนนต์จะเรนเดอร์ใหม่เฉพาะเมื่อ props ของมันมีการเปลี่ยนแปลงเท่านั้น
ตัวอย่างจริงและการพิจารณาระดับโลก
หลักการของ cooperative yielding และการเพิ่มประสิทธิภาพ scheduler สามารถนำไปใช้ได้กับแอปพลิเคชันที่หลากหลาย ตั้งแต่แบบฟอร์มธรรมดาไปจนถึงแดชบอร์ดแบบโต้ตอบที่ซับซ้อน เรามาพิจารณาตัวอย่างบางส่วน:
- E-commerce Websites: การเพิ่มประสิทธิภาพการตอบสนองของช่องค้นหาเป็นสิ่งสำคัญสำหรับเว็บไซต์อีคอมเมิร์ซ ผู้ใช้คาดหวังการตอบสนองทันทีเมื่อพวกเขาพิมพ์ และช่องค้นหาที่ทำงานช้าอาจนำไปสู่ความไม่พอใจและการละทิ้งการค้นหา
- Data Visualization Dashboards: แดชบอร์ดแสดงภาพข้อมูลมักเกี่ยวข้องกับการเรนเดอร์ชุดข้อมูลขนาดใหญ่และการคำนวณที่ซับซ้อน Cooperative yielding สามารถช่วยให้แน่ใจว่า UI ยังคงตอบสนองได้แม้ในขณะที่กำลังดำเนินการคำนวณเหล่านี้
- Collaborative Editing Tools: เครื่องมือแก้ไขร่วมกันต้องการการอัปเดตแบบเรียลไทม์และการซิงโครไนซ์ระหว่างผู้ใช้หลายคน การเพิ่มประสิทธิภาพการตอบสนองของเครื่องมือเหล่านี้เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการมอบประสบการณ์ที่ราบรื่นและร่วมมือกัน
เมื่อสร้างแอปพลิเคชันสำหรับผู้ชมทั่วโลก สิ่งสำคัญคือต้องพิจารณาปัจจัยต่างๆ เช่น ความหน่วงของเครือข่ายและความสามารถของอุปกรณ์ ผู้ใช้ในส่วนต่างๆ ของโลกอาจประสบกับสภาพเครือข่ายที่แตกต่างกัน และสิ่งสำคัญคือต้องเพิ่มประสิทธิภาพแอปพลิเคชันของคุณให้ทำงานได้ดีแม้ในสถานการณ์ที่ไม่เหมาะสม เทคนิคเช่น code splitting และ lazy loading อาจเป็นประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับผู้ใช้ที่มีการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตช้า นอกจากนี้ ควรพิจารณาใช้ Content Delivery Network (CDN) เพื่อให้บริการสินทรัพย์ของแอปพลิเคชันของคุณจากเซิร์ฟเวอร์ที่อยู่ใกล้ผู้ใช้ของคุณมากขึ้น
บทสรุป
React Scheduler และแนวคิด cooperative yielding เป็นเครื่องมือที่ทรงพลังสำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพการตอบสนองต่ออินพุตของผู้ใช้ในแอปพลิเคชัน React ที่ซับซ้อน โดยการทำความเข้าใจว่าคุณสมบัติเหล่านี้ทำงานอย่างไรและนำเทคนิคที่อธิบายไว้ในบทความบล็อกนี้ไปใช้ คุณสามารถสร้าง UI ที่ทั้งมีประสิทธิภาพและน่าดึงดูดใจ มอบประสบการณ์ผู้ใช้ที่เหนือกว่า อย่าลืมจัดลำดับความสำคัญของการโต้ตอบของผู้ใช้ เพิ่มประสิทธิภาพการเรนเดอร์ และพิจารณาความต้องการของผู้ชมทั่วโลกเมื่อสร้างแอปพลิเคชันของคุณ ตรวจสอบและโปรไฟล์ประสิทธิภาพของแอปพลิเคชันของคุณอย่างต่อเนื่องเพื่อระบุคอขวดและเพิ่มประสิทธิภาพตามความเหมาะสม โดยการลงทุนในการเพิ่มประสิทธิภาพ คุณสามารถมั่นใจได้ว่าแอปพลิเคชัน React ของคุณจะมอบประสบการณ์ที่น่าพึงพอใจและตอบสนองได้สำหรับผู้ใช้ทุกคน ไม่ว่าจะอยู่ที่ใดหรือใช้อุปกรณ์ใด