React'in Eş Zamanlı İşleme (Concurrent Rendering) Hattında Uzmanlaşma: Kare Bütçesi Yönetimi Rehberi

Günümüzün dinamik web dünyasında, kusursuz ve duyarlı bir kullanıcı deneyimi sunmak her şeyden önemlidir. Dünya çapındaki kullanıcılar, uygulamaların akıcı, etkileşimli ve takılmalardan arınmış olmasını bekler. React'in eş zamanlı işlemeyi (concurrent rendering) tanıtması, performansa yaklaşımımızda devrim yaratarak bu hedeflere ulaşmak için güçlü araçlar sundu. Bu paradigma değişiminin kalbinde kare bütçesi yönetimi kavramı yatmaktadır. Bu kapsamlı rehber, React'in eş zamanlı işleme hattını inceleyecek ve farklı cihazlarda ve ağ koşullarında tutarlı bir şekilde akıcı bir kullanıcı arayüzü sağlamak için kare bütçenizi nasıl etkili bir şekilde yöneteceğinize odaklanacaktır.

Kare Bütçesini Anlamak

React'in özel mekanizmalarına dalmadan önce, temel kare bütçesi kavramını anlamak çok önemlidir. Bilgisayar grafikleri ve kullanıcı arayüzü geliştirmede, bir kare, ekranda görüntülenen tek bir resimdir. Hareket ve etkileşim yanılsamasını elde etmek için bu kareler hızlı bir şekilde art arda işlenir ve görüntülenir. Çoğu modern ekran için hedeflenen kare hızı saniyede 60 karedir (FPS). Bu, her karenin yaklaşık 16.67 milisaniye (1000ms / 60 FPS) içinde işlenmesi ve kullanıcıya sunulması gerektiği anlamına gelir.

Bu nedenle kare bütçesi, tek bir kare için gerekli tüm işlerin tamamlanması gereken ayrılmış süredir. Bu iş genellikle şunları içerir:

• JavaScript yürütme: React bileşenlerinizi, olay işleyicilerinizi ve iş mantığınızı çalıştırma.
• Layout hesaplaması (Reflow): Ekrandaki öğelerin konumunu ve boyutlarını belirleme.
• Boyama (Repaint): Kullanıcı arayüzünü oluşturan pikselleri çizme.
• Birleştirme (Compositing): Farklı görsel öğeleri katmanlama ve birleştirme.

Bu adımlardan herhangi biri ayrılan süreden daha uzun sürerse, tarayıcı yeni bir kareyi zamanında sunamaz, bu da karelerin atlanmasına ve takılan, duyarsız bir kullanıcı deneyimine yol açar. Bu genellikle takılma (jank) olarak adlandırılır.

React'in Eş Zamanlı İşleme Hattı Açıklandı

Geleneksel React render işlemi büyük ölçüde senkron ve engelleyiciydi. Bir durum güncellemesi gerçekleştiğinde, React değişiklikleri DOM'a işlerdi ve bu süreç ana iş parçacığını (main thread) engelleyerek kullanıcı girişi yönetimi veya animasyonlar gibi diğer önemli görevlerin yürütülmesini önleyebilirdi. Eş zamanlı işleme, render görevlerini kesme ve devam ettirme yeteneğini getirerek bunu temelden değiştirir.

React'in eş zamanlı işleme hattının temel özellikleri şunlardır:

• Önceliklendirme: React artık farklı render görevlerini önceliklendirebilir. Örneğin, acil bir güncelleme (kullanıcının yazması gibi) daha az acil olandan (arka planda veri getirme gibi) daha yüksek öncelik alır.
• Önleme (Preemption): React, daha yüksek öncelikli bir görev ortaya çıkarsa daha düşük öncelikli bir render görevini kesebilir. Bu, kritik kullanıcı etkileşimlerinin asla çok uzun süre engellenmemesini sağlar.
• Zamanlayıcılar: Eş zamanlı işleme, işi yönetmek ve zamanlamak için dahili zamanlayıcılar kullanır ve ana iş parçacığını boş tutmayı hedefler.
• Suspense: Bu özellik, bileşenlerin tüm kullanıcı arayüzünü engellemeden veri 'beklemesine' olanak tanır ve bu sırada bir yedek arayüz gösterir.

Bu hattın amacı, büyük render görevlerini kare bütçesini aşmadan yürütülebilecek daha küçük parçalara ayırmaktır. İşte bu noktada zamanlama (scheduling) kritik hale gelir.

Zamanlayıcının (Scheduler) Rolü

React'in zamanlayıcısı, eş zamanlı işlemeyi yöneten motordur. Sorumlulukları şunlardır:

• Güncelleme isteklerini alma (örneğin, `setState`'ten).
• Her güncellemeye bir öncelik atama.
• Ana iş parçacığını engellememek için render işine ne zaman başlayıp ne zaman durdurulacağını belirleme.
• Gereksiz yeniden render işlemlerini en aza indirmek için güncellemeleri gruplama.

Zamanlayıcı, kare başına yapılan iş miktarını makul bir sınır içinde tutmayı hedefler ve kare bütçesini etkili bir şekilde yönetir. Potansiyel olarak büyük bir render işlemini asenkron olarak işlenebilecek ayrık iş birimlerine bölerek çalışır. Zamanlayıcı, mevcut karenin bütçesinin aşılmak üzere olduğunu tespit ederse, mevcut render görevini duraklatabilir ve tarayıcıya kontrolü devredebilir, böylece tarayıcının kullanıcı girişi veya boyama gibi diğer kritik olayları işlemesine izin verir.

React'te Kare Bütçesi Yönetimi Stratejileri

Eş zamanlı bir React uygulamasında kare bütçenizi etkili bir şekilde yönetmek, React'in yeteneklerini anlamak ile bileşen tasarımı ve durum yönetimi için en iyi uygulamaları benimsemenin bir kombinasyonunu içerir.

1. `useDeferredValue` ve `useTransition` Kullanımını Benimseyin

Bu hook'lar, eş zamanlı bir ortamda maliyetli arayüz güncellemelerini yönetmenin temel taşlarıdır:

• `useDeferredValue`: Bu hook, arayüzünüzün acil olmayan bir bölümünün güncellenmesini ertelemenize olanak tanır. Hızla değişen bir girdiniz (arama sorgusu gibi) ve bu girdinin sonuçlarını gösteren bir arayüz elemanınız (arama sonuçları listesi gibi) olduğu durumlar için idealdir. Sonuçların güncellenmesini erteleyerek, arama sonuçlarının render edilmesi biraz daha uzun sürse bile girdinin kendisinin duyarlı kalmasını sağlarsınız.

Örnek: Gerçek zamanlı bir arama çubuğu düşünün. Kullanıcı yazdıkça arama sonuçları güncellenir. Eğer arama mantığı veya render işlemi karmaşıksa, bu durum giriş alanının yavaşlamasına neden olabilir. Arama terimi üzerinde `useDeferredValue` kullanmak, React'in giriş alanını güncellemeyi önceliklendirmesine olanak tanırken, arama sonuçlarının hesaplama açısından yoğun render işlemini ertelemesini sağlar.

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

function SearchComponent() {
  const [query, setQuery] = useState('');
  const deferredQuery = useDeferredValue(query);

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

  // Imagine 'searchResults' is a computationally expensive operation
  const searchResults = expensiveSearch(deferredQuery);

  return (
    

      
      

        {searchResults.map(result => (
          
{result.name}
        ))}
      
    
  );
}

            

              
                Copy
              
            
          

• `useTransition`: Bu hook, durum güncellemelerini 'geçiş' (transition) olarak işaretlemenize olanak tanır. Geçişler, React'in kesebileceği acil olmayan güncellemelerdir. Bu, büyük bir listeyi filtrelemek veya karmaşık görünümler arasında gezinmek gibi render edilmesi önemli miktarda zaman alabilecek güncellemeleri işaretlemek için özellikle kullanışlıdır. `useTransition`, bir `startTransition` fonksiyonu ve bir `isPending` boole değeri döndürür. `isPending` bayrağı, geçiş devam ederken bir yükleme göstergesi göstermek için kullanılabilir.

Örnek: Kullanıcı seçimine göre filtrelenmesi gereken büyük bir veri tablosu düşünün. Büyük bir tabloyu filtrelemek ve yeniden render etmek zaman alabilir. Filtrelemeyi tetikleyen durum güncellemesini `startTransition` içine sarmak, React'e bu güncellemenin daha acil bir olay meydana gelirse kesilebileceğini söyler ve arayüzün donmasını önler.

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

function DataTable() {
  const [data, setData] = useState([]);
  const [filter, setFilter] = useState('');
  const [isPending, startTransition] = useTransition();

  const handleFilterChange = (event) => {
    const newFilter = event.target.value;
    startTransition(() => {
      setFilter(newFilter);
      // Potentially expensive filtering operation happens here or is triggered
      // by the state update that is now a transition.
    });
  };

  // Assume 'filteredData' is derived from 'data' and 'filter'
  const filteredData = applyFilter(data, filter);

  return (
    

      
      {isPending && 
Loading...
}
      
        {/* Render filteredData */}
      
    
  );
}

            

              
                Copy
              
            
          

2. Bileşen Render İşlemini Optimize Edin

Eş zamanlılık olsa bile, verimsiz bileşen render işlemleri kare bütçenizi hızla tüketebilir. Şu teknikleri kullanın:

• `React.memo`: Fonksiyonel bileşenler için, `React.memo`, bileşeni hafızaya alan (memoize) bir üst düzey bileşendir. Yalnızca prop'ları değiştiğinde yeniden render olur, bu da ebeveyn yeniden render olduğunda ancak bileşenin prop'ları aynı kaldığında gereksiz yeniden render işlemlerini önler.
• `useCallback`: Geri arama (callback) fonksiyonlarını hafızaya alır. Bu, hafızaya alınmış alt bileşenlere (`React.memo`) geri arama fonksiyonları geçirilirken, her ebeveyn render işleminde yeni bir fonksiyon örneği oluşturulması nedeniyle bu alt bileşenlerin yeniden render olmasını önlemek için özellikle kullanışlıdır.
• `useMemo`: Bir hesaplamanın sonucunu hafızaya alır. Bir bileşen içinde gerçekleştirilen karmaşık bir hesaplamanız varsa, `useMemo` sonucu önbelleğe alabilir ve yalnızca bağımlılıkları değiştiğinde yeniden hesaplayabilir, böylece değerli CPU döngülerinden tasarruf sağlar.
• Bileşen Yapısı ve Profil Oluşturma: Büyük bileşenleri daha küçük, daha yönetilebilir olanlara ayırın. Performans darboğazlarını belirlemek için React Geliştirici Araçları Profiler'ını kullanın. Hangi bileşenlerin çok sık yeniden render olduğunu veya render edilmesinin çok uzun sürdüğünü görmek için bileşenlerinizin profilini çıkarın.

3. Verimli Durum Yönetimi

Durumu nasıl yönettiğiniz, render performansını önemli ölçüde etkileyebilir:

• Yerel Durum vs. Küresel Durum: Durumu mümkün olduğunca yerel tutun. Durumun birçok bileşen arasında paylaşılması gerektiğinde, küresel bir durum yönetimi çözümünü düşünün, ancak küresel durumdaki güncellemelerin yeniden render işlemlerini nasıl tetiklediğine dikkat edin.
• Context API Optimizasyonu: React'in Context API'sini kullanıyorsanız, bir context'i tüketen herhangi bir bileşenin, context değeri değiştiğinde, ilgilendikleri context'in belirli bir kısmı değişmemiş olsa bile yeniden render olacağını unutmayın. Context'leri bölmeyi veya context değerleri için hafızaya alma tekniklerini kullanmayı düşünün.
• Seçici (Selector) Deseni: Redux veya Zustand gibi durum yönetimi kütüphaneleri için, bileşenlerin yalnızca abone oldukları belirli durum parçaları değiştiğinde yeniden render olmasını sağlamak için seçicilerden yararlanın, herhangi bir küresel durum güncellemesinde yeniden render olmak yerine.

4. Uzun Listeler için Sanallaştırma

Bir listede binlerce öğeyi render etmek, eş zamanlılıktan bağımsız olarak performansı ciddi şekilde etkileyebilir. Sanallaştırma (pencereleme olarak da bilinir), yalnızca o anda görüntü alanında görünen öğelerin render edildiği bir tekniktir. Kullanıcı kaydırdıkça, ekran dışındaki öğeler kaldırılır ve yeni öğeler render edilip eklenir. `react-window` ve `react-virtualized` gibi kütüphaneler bu iş için mükemmel araçlardır.

Örnek: Bir sosyal medya akışı veya uzun bir ürün listesi. Sanallaştırma, 1000 liste öğesini aynı anda render etmek yerine, yalnızca ekranda görünen 10-20 öğeyi render eder. Bu, React ve tarayıcının kare başına yapması gereken iş miktarını büyük ölçüde azaltır.

5. Kod Bölme ve Tembel Yükleme

Doğrudan kare bütçesi yönetimi olmasa da, başlangıçtaki JavaScript yükünü azaltmak ve yalnızca ihtiyaç duyulanı yüklemek, algılanan performansı artırır ve tarayıcı üzerindeki genel yükü azaltarak dolaylı olarak yardımcı olabilir. Bileşenler için kod bölmeyi uygulamak amacıyla `React.lazy` ve `Suspense` kullanın.

            
import React, { Suspense, lazy } from 'react';

const ExpensiveComponent = lazy(() => import('./ExpensiveComponent'));

function App() {
  return (
    

      
My App
      Loading component...
}>