การผสานรวมตัวจัดตารางเวลาโหมดพร้อมกันของ React: การประสานงานคิวงาน

React Concurrent Mode แสดงถึงการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในวิธีการที่แอปพลิเคชัน React จัดการการอัปเดตและการแสดงผล หัวใจสำคัญของมันคือตัวจัดตารางเวลาที่ซับซ้อนซึ่งจัดการงานและจัดลำดับความสำคัญเพื่อให้แน่ใจว่าผู้ใช้จะได้รับประสบการณ์ที่ราบรื่นและตอบสนอง แม้ในแอปพลิเคชันที่ซับซ้อน บทความนี้สำรวจการทำงานภายในของตัวจัดตารางเวลา React Concurrent Mode โดยเน้นที่วิธีการประสานงานคิวงานและจัดลำดับความสำคัญของการอัปเดตประเภทต่างๆ

ทำความเข้าใจเกี่ยวกับ Concurrent Mode ของ React

ก่อนที่จะเจาะลึกลงไปในรายละเอียดของการประสานงานคิวงาน เรามาทบทวนสั้นๆ ว่า Concurrent Mode คืออะไรและเหตุใดจึงสำคัญ Concurrent Mode ช่วยให้ React สามารถแบ่งงานการแสดงผลออกเป็นหน่วยย่อยๆ ที่สามารถขัดจังหวะได้ ซึ่งหมายความว่าการอัปเดตที่ใช้เวลานานจะไม่บล็อก Main Thread ซึ่งจะป้องกันไม่ให้เบราว์เซอร์ค้างและทำให้มั่นใจได้ว่าการโต้ตอบของผู้ใช้ยังคงตอบสนองอยู่ คุณสมบัติที่สำคัญ ได้แก่:

• การแสดงผลที่สามารถขัดจังหวะได้: React สามารถหยุดชั่วคราว กลับมาทำงานต่อ หรือละทิ้งงานการแสดงผลตามลำดับความสำคัญ
• Time Slicing: การอัปเดตขนาดใหญ่จะถูกแบ่งออกเป็นส่วนเล็กๆ ทำให้เบราว์เซอร์สามารถประมวลผลงานอื่นๆ ในระหว่างนั้นได้
• Suspense: กลไกสำหรับการจัดการการดึงข้อมูลแบบอะซิงโครนัสและการแสดงผลตัวยึดตำแหน่งในขณะที่โหลดข้อมูล

บทบาทของตัวจัดตารางเวลา

ความรับผิดชอบหลักของตัวจัดตารางเวลา:

• การจัดลำดับความสำคัญของงาน: การพิจารณาความเร่งด่วนของการอัปเดตต่างๆ
• การจัดการคิวงาน: การดูแลคิวของการอัปเดตที่รอดำเนินการ
• การควบคุมการดำเนินการ: การตัดสินใจว่าจะเริ่ม หยุดชั่วคราว กลับมาทำงานต่อ หรือละทิ้งงานเมื่อใด
• การ Yield ให้กับเบราว์เซอร์: การปล่อยการควบคุมให้กับเบราว์เซอร์เพื่อให้สามารถจัดการกับการป้อนข้อมูลของผู้ใช้และงานสำคัญอื่นๆ

การประสานงานคิวงานโดยละเอียด

ประเภทของคิวงาน:

React ใช้ระดับความสำคัญที่แตกต่างกันสำหรับการอัปเดตประเภทต่างๆ จำนวนและชื่อเฉพาะของระดับความสำคัญเหล่านี้อาจแตกต่างกันเล็กน้อยระหว่าง React เวอร์ชันต่างๆ แต่หลักการทั่วไปยังคงเหมือนเดิม นี่คือรายละเอียดทั่วไป:

• ลำดับความสำคัญทันที: ใช้สำหรับงานที่ต้องทำให้เสร็จโดยเร็วที่สุด เช่น การจัดการการป้อนข้อมูลของผู้ใช้หรือการตอบสนองต่อเหตุการณ์สำคัญ งานเหล่านี้จะขัดจังหวะงานที่กำลังทำงานอยู่
• ลำดับความสำคัญที่บล็อกผู้ใช้: ใช้สำหรับงานที่ส่งผลโดยตรงต่อประสบการณ์ของผู้ใช้ เช่น การอัปเดต UI เพื่อตอบสนองต่อการโต้ตอบของผู้ใช้ (เช่น การพิมพ์ในช่องป้อนข้อมูล) งานเหล่านี้มีความสำคัญค่อนข้างสูงเช่นกัน
• ลำดับความสำคัญปกติ: ใช้สำหรับงานที่สำคัญแต่ไม่สำคัญต่อเวลา เช่น การอัปเดต UI ตามคำขอเครือข่ายหรือการดำเนินการแบบอะซิงโครนัสอื่นๆ
• ลำดับความสำคัญต่ำ: ใช้สำหรับงานที่มีความสำคัญน้อยกว่าและสามารถเลื่อนออกไปได้หากจำเป็น เช่น การอัปเดตพื้นหลังหรือการติดตามการวิเคราะห์
• ลำดับความสำคัญไม่ได้ใช้งาน: ใช้สำหรับงานที่สามารถดำเนินการได้เมื่อเบราว์เซอร์ไม่ได้ใช้งาน เช่น การโหลดทรัพยากรล่วงหน้าหรือการคำนวณที่ใช้เวลานาน

การแมปการกระทำเฉพาะกับระดับความสำคัญมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการรักษา UI ที่ตอบสนอง ตัวอย่างเช่น การป้อนข้อมูลของผู้ใช้โดยตรงจะได้รับการจัดการด้วยลำดับความสำคัญสูงสุดเสมอเพื่อให้ข้อเสนอแนะแก่ผู้ใช้ในทันที ในขณะที่งานบันทึกสามารถเลื่อนไปยังสถานะไม่ได้ใช้งานได้อย่างปลอดภัย

ตัวอย่าง: การจัดลำดับความสำคัญของการป้อนข้อมูลของผู้ใช้

พิจารณาสถานการณ์ที่ผู้ใช้กำลังพิมพ์ในช่องป้อนข้อมูล แต่ละการกดแป้นจะทริกเกอร์การอัปเดตสถานะของคอมโพเนนต์ ซึ่งจะทริกเกอร์การแสดงผลใหม่ ใน Concurrent Mode การอัปเดตเหล่านี้จะได้รับมอบหมายลำดับความสำคัญสูง (User-Blocking) เพื่อให้แน่ใจว่าช่องป้อนข้อมูลจะอัปเดตแบบเรียลไทม์ ในขณะเดียวกัน งานที่ไม่สำคัญอื่นๆ เช่น การดึงข้อมูลจาก API จะได้รับมอบหมายลำดับความสำคัญที่ต่ำกว่า (ปกติหรือต่ำ) และอาจถูกเลื่อนออกไปจนกว่าผู้ใช้จะพิมพ์เสร็จ

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

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

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

            

              
                Copy
              
            
          

ในตัวอย่างง่ายๆ นี้ ฟังก์ชัน handleChange ซึ่งถูกทริกเกอร์โดยการป้อนข้อมูลของผู้ใช้ จะได้รับการจัดลำดับความสำคัญโดยอัตโนมัติโดยตัวจัดตารางเวลาของ React React จัดการการจัดลำดับความสำคัญโดยปริยายตามแหล่งที่มาของเหตุการณ์ เพื่อให้มั่นใจว่าผู้ใช้จะได้รับประสบการณ์ที่ราบรื่น

การจัดตารางเวลาร่วมกัน

ตัวจัดตารางเวลาของ React ใช้เทคนิคที่เรียกว่าการจัดตารางเวลาร่วมกัน ซึ่งหมายความว่าแต่ละงานมีหน้าที่ในการ Yield การควบคุมกลับไปยังตัวจัดตารางเวลาเป็นระยะๆ ทำให้สามารถตรวจสอบงานที่มีลำดับความสำคัญสูงกว่าและอาจขัดจังหวะงานปัจจุบัน การ Yield นี้ทำได้ผ่านเทคนิคต่างๆ เช่น requestIdleCallback และ setTimeout ซึ่งช่วยให้ React สามารถกำหนดเวลางานในพื้นหลังได้โดยไม่บล็อก Main Thread

อย่างไรก็ตาม การใช้ API ของเบราว์เซอร์เหล่านี้โดยตรงมักจะถูกนามธรรมโดยการใช้งานภายในของ React นักพัฒนาโดยทั่วไปไม่จำเป็นต้อง Yield การควบคุมด้วยตนเอง สถาปัตยกรรม Fiber และตัวจัดตารางเวลาของ React จะจัดการสิ่งนี้โดยอัตโนมัติตามลักษณะของงานที่กำลังดำเนินการ

การคืนดีและ Fiber Tree

ตัวจัดตารางเวลาทำงานอย่างใกล้ชิดกับอัลกอริทึมการคืนดีของ React และ Fiber Tree เมื่อมีการทริกเกอร์การอัปเดต React จะสร้าง Fiber Tree ใหม่ที่แสดงถึงสถานะที่ต้องการของ UI อัลกอริทึมการคืนดีจะเปรียบเทียบ Fiber Tree ใหม่กับ Fiber Tree ที่มีอยู่เพื่อกำหนดว่าคอมโพเนนต์ใดที่ต้องอัปเดต กระบวนการนี้ยังสามารถขัดจังหวะได้ React สามารถหยุดการคืนดีได้ตลอดเวลาและกลับมาทำงานต่อได้ในภายหลัง ทำให้ตัวจัดตารางเวลาสามารถจัดลำดับความสำคัญของงานอื่นๆ ได้

ตัวอย่างเชิงปฏิบัติของการประสานงานคิวงาน

มาสำรวจตัวอย่างเชิงปฏิบัติบางส่วนของวิธีการทำงานของการประสานงานคิวงานในแอปพลิเคชัน React ในโลกแห่งความเป็นจริง

ตัวอย่างที่ 1: การโหลดข้อมูลที่ล่าช้าด้วย Suspense

พิจารณาสถานการณ์ที่คุณกำลังดึงข้อมูลจาก API ระยะไกล เมื่อใช้ React Suspense คุณสามารถแสดง UI สำรองในขณะที่โหลดข้อมูล การดำเนินการดึงข้อมูลเองอาจได้รับมอบหมายลำดับความสำคัญปกติหรือต่ำ ในขณะที่การแสดงผล UI สำรองจะได้รับมอบหมายลำดับความสำคัญที่สูงกว่าเพื่อให้ข้อเสนอแนะแก่ผู้ใช้ทันที

            
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>Loading data...</p>>
        <DataComponent />
      </Suspense>
    </Resource.Provider>
  );
}

            

              
                Copy
              
            
          

ในตัวอย่างนี้ คอมโพเนนต์ <Suspense fallback=<p>Loading data...</p>> จะแสดงข้อความ "กำลังโหลดข้อมูล..." ในขณะที่สัญญา fetchData รอดำเนินการ ตัวจัดตารางเวลาจะจัดลำดับความสำคัญในการแสดงผลสำรองนี้ทันที ซึ่งจะมอบประสบการณ์การใช้งานที่ดีกว่าหน้าจอว่างเปล่า เมื่อโหลดข้อมูลแล้ว <DataComponent /> จะถูกแสดงผล

ตัวอย่างที่ 2: การ Debounce อินพุตด้วย useDeferredValue

อีกสถานการณ์ทั่วไปคือการ Debounce อินพุตเพื่อหลีกเลี่ยงการแสดงผลใหม่มากเกินไป ฮุก useDeferredValue ของ React ช่วยให้คุณเลื่อนการอัปเดตไปยังลำดับความสำคัญที่เร่งด่วนน้อยกว่าได้ สิ่งนี้มีประโยชน์สำหรับสถานการณ์ที่คุณต้องการอัปเดต UI ตามอินพุตของผู้ใช้ แต่คุณไม่ต้องการทริกเกอร์การแสดงผลใหม่ในทุกการกดแป้น

            
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>Value: {deferredValue}</p>
  </div>
 );
}

            

              
                Copy
              
            
          

ในตัวอย่างนี้ deferredValue จะล้าหลัง value จริงเล็กน้อย ซึ่งหมายความว่า UI จะอัปเดตน้อยลง ลดจำนวนการแสดงผลใหม่ และปรับปรุงประสิทธิภาพ การพิมพ์จริงจะให้ความรู้สึกตอบสนองเนื่องจากช่องป้อนข้อมูลอัปเดตสถานะ value โดยตรง แต่ผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงสถานะนั้นจะถูกเลื่อนออกไป

ตัวอย่างที่ 3: การ Batch State Updates ด้วย useTransition

ฮุก useTransition ของ React ช่วยให้สามารถ Batch State Updates ได้ การเปลี่ยนภาพเป็นวิธีทำเครื่องหมายการอัปเดตสถานะเฉพาะว่าไม่เร่งด่วน ช่วยให้ React เลื่อนการอัปเดตเหล่านั้นและป้องกันการบล็อก Main Thread สิ่งนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งเมื่อต้องจัดการกับการอัปเดตที่ซับซ้อนซึ่งเกี่ยวข้องกับตัวแปรสถานะหลายตัว

            
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}>Increment</button>
  <p>Count: {count}</p>
  {isPending ? <p>Updating...</p> : null}
  </div>
 );
}

            

              
                Copy
              
            
          

ในตัวอย่างนี้ การอัปเดต setCount ถูกห่อหุ้มไว้ในบล็อก startTransition สิ่งนี้บอก React ว่าจะถือว่าการอัปเดตเป็นการเปลี่ยนภาพที่ไม่เร่งด่วน ตัวแปรสถานะ isPending สามารถใช้เพื่อแสดงตัวบ่งชี้การโหลดในขณะที่การเปลี่ยนภาพกำลังดำเนินอยู่

การเพิ่มประสิทธิภาพการตอบสนองของแอปพลิเคชัน

การประสานงานคิวงานที่มีประสิทธิภาพมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการเพิ่มประสิทธิภาพการตอบสนองของแอปพลิเคชัน React นี่คือแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดที่ควรคำนึงถึง:

• จัดลำดับความสำคัญของการโต้ตอบของผู้ใช้: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าการอัปเดตที่ทริกเกอร์โดยการโต้ตอบของผู้ใช้จะได้รับลำดับความสำคัญสูงสุดเสมอ
• เลื่อนการอัปเดตที่ไม่สำคัญ: เลื่อนการอัปเดตที่สำคัญน้อยกว่าไปยังคิวที่มีลำดับความสำคัญต่ำกว่าเพื่อหลีกเลี่ยงการบล็อก Main Thread
• ใช้ Suspense สำหรับการดึงข้อมูล: ใช้ประโยชน์จาก React Suspense เพื่อจัดการการดึงข้อมูลแบบอะซิงโครนัสและแสดง UI สำรองในขณะที่โหลดข้อมูล
• Debounce อินพุต: ใช้ useDeferredValue เพื่อ Debounce อินพุตและหลีกเลี่ยงการแสดงผลใหม่มากเกินไป
• Batch State Updates: ใช้ useTransition เพื่อ Batch State Updates และป้องกันการบล็อก Main Thread
• โปรไฟล์แอปพลิเคชันของคุณ: ใช้ React DevTools เพื่อโปรไฟล์แอปพลิเคชันของคุณและระบุคอขวดด้านประสิทธิภาพ
• เพิ่มประสิทธิภาพคอมโพเนนต์: Memoize คอมโพเนนต์โดยใช้ React.memo เพื่อป้องกันการแสดงผลใหม่ที่ไม่จำเป็น
• Code Splitting: ใช้ Code Splitting เพื่อลดเวลาในการโหลดเริ่มต้นของแอปพลิเคชันของคุณ
• การเพิ่มประสิทธิภาพรูปภาพ: เพิ่มประสิทธิภาพรูปภาพเพื่อลดขนาดไฟล์และปรับปรุงเวลาในการโหลด สิ่งนี้สำคัญอย่างยิ่งสำหรับแอปพลิเคชันที่เผยแพร่ทั่วโลกซึ่งเวลาแฝงของเครือข่ายอาจมีความสำคัญ
• พิจารณาการแสดงผลฝั่งเซิร์ฟเวอร์ (SSR) หรือการสร้างไซต์แบบคงที่ (SSG): สำหรับแอปพลิเคชันที่มีเนื้อหาจำนวนมาก SSR หรือ SSG สามารถปรับปรุงเวลาในการโหลดเริ่มต้นและ SEO

ข้อควรพิจารณาทั่วโลก

เมื่อพัฒนาแอปพลิเคชัน React สำหรับผู้ชมทั่วโลก สิ่งสำคัญคือต้องพิจารณาปัจจัยต่างๆ เช่น เวลาแฝงของเครือข่าย ความสามารถของอุปกรณ์ และการรองรับภาษา นี่คือเคล็ดลับบางส่วนสำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพแอปพลิเคชันของคุณสำหรับผู้ชมทั่วโลก:

• Content Delivery Network (CDN): ใช้ CDN เพื่อเผยแพร่สินทรัพย์ของแอปพลิเคชันของคุณไปยังเซิร์ฟเวอร์ทั่วโลก สิ่งนี้สามารถลดเวลาแฝงสำหรับผู้ใช้ในภูมิภาคทางภูมิศาสตร์ต่างๆ ได้อย่างมาก
• Adaptive Loading: ใช้กลยุทธ์ Adaptive Loading เพื่อให้บริการสินทรัพย์ที่แตกต่างกันตามการเชื่อมต่อเครือข่ายและความสามารถของอุปกรณ์ของผู้ใช้
• Internationalization (i18n): ใช้ไลบรารี i18n เพื่อรองรับหลายภาษาและรูปแบบภูมิภาค
• Localization (l10n): ปรับแอปพลิเคชันของคุณให้เข้ากับภาษาต่างๆ โดยจัดรูปแบบวันที่ เวลา และสกุลเงินที่เป็นภาษาท้องถิ่น
• Accessibility (a11y): ตรวจสอบให้แน่ใจว่าแอปพลิเคชันของคุณสามารถเข้าถึงได้สำหรับผู้ใช้ที่มีความพิการ โดยปฏิบัติตามแนวทาง WCAG ซึ่งรวมถึงการจัดเตรียมข้อความแสดงแทนสำหรับรูปภาพ การใช้ HTML เชิงความหมาย และการตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีการนำทางด้วยแป้นพิมพ์
• เพิ่มประสิทธิภาพสำหรับอุปกรณ์ระดับล่าง: ระลึกถึงผู้ใช้บนอุปกรณ์รุ่นเก่าหรือที่มีประสิทธิภาพน้อยกว่า ลดเวลาในการดำเนินการ JavaScript และลดขนาดของสินทรัพย์ของคุณ
• ทดสอบในภูมิภาคต่างๆ: ใช้เครื่องมือเช่น BrowserStack หรือ Sauce Labs เพื่อทดสอบแอปพลิเคชันของคุณในภูมิภาคทางภูมิศาสตร์ต่างๆ และบนอุปกรณ์ต่างๆ
• ใช้รูปแบบข้อมูลที่เหมาะสม: เมื่อจัดการกับวันที่และตัวเลข โปรดทราบถึงรูปแบบภูมิภาคต่างๆ ใช้ไลบรารีเช่น date-fns หรือ Numeral.js เพื่อจัดรูปแบบข้อมูลตามภาษาของผู้ใช้

สรุป

ตัวจัดตารางเวลาของ React Concurrent Mode และกลไกการประสานงานคิวงานที่ซับซ้อนมีความจำเป็นอย่างยิ่งสำหรับการสร้างแอปพลิเคชัน React ที่ตอบสนองและมีประสิทธิภาพ การทำความเข้าใจว่าตัวจัดตารางเวลาจัดลำดับความสำคัญของงานและจัดการการอัปเดตประเภทต่างๆ อย่างไร นักพัฒนาสามารถเพิ่มประสิทธิภาพแอปพลิเคชันเพื่อให้ผู้ใช้ทั่วโลกได้รับประสบการณ์ที่ราบรื่นและสนุกสนาน การใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติเช่น Suspense, useDeferredValue และ useTransition คุณสามารถปรับการตอบสนองของแอปพลิเคชันของคุณได้อย่างละเอียดและมั่นใจได้ว่าจะมอบประสบการณ์ที่ยอดเยี่ยม แม้ในอุปกรณ์หรือเครือข่ายที่ช้ากว่า

เมื่อ React ยังคงพัฒนาต่อไป Concurrent Mode น่าจะรวมเข้ากับเฟรมเวิร์กมากยิ่งขึ้น ทำให้เป็นแนวคิดที่สำคัญมากขึ้นสำหรับนักพัฒนา React ที่จะเชี่ยวชาญ