React Concurrent Mode Kaynak Zamanlaması: Bellek Odaklı Görev Yönetimi

React Concurrent Mode, geliştiricilerin daha duyarlı ve performanslı kullanıcı arayüzleri oluşturmasına yardımcı olan yeni bir React özellik setidir. Temelinde, farklı görevlerin yürütülmesini yöneten, kullanıcı etkileşimlerine öncelik veren ve yoğun yük altında bile sorunsuz bir deneyim sağlayan gelişmiş bir kaynak zamanlama mekanizması yatar. Bu makale, React Concurrent Mode'un kaynak zamanlamasının inceliklerine odaklanarak, küresel bir kitleye en iyi performansı sunmak için bellek yönetimini nasıl ele aldığını ve görevleri nasıl önceliklendirdiğini ele almaktadır.

Concurrent Mode'u ve Hedeflerini Anlamak

Geleneksel React render işlemi senkronize ve engelleyicidir. Bu, React bir bileşen ağacını render etmeye başladığında, tüm ağaç render edilene kadar devam ettiği ve potansiyel olarak ana iş parçacığını (main thread) engelleyerek yavaş kullanıcı arayüzü güncellemelerine yol açtığı anlamına gelir. Concurrent Mode, render görevlerini kesme, duraklatma, devam ettirme veya hatta terk etme yeteneğini getirerek bu sınırlamayı giderir. Bu, React'in render işlemini kullanıcı girdisini işleme, animasyonları çizme ve ağ isteklerine yanıt verme gibi diğer önemli görevlerle iç içe geçirmesine olanak tanır.

Concurrent Mode'un temel hedefleri şunlardır:

• Duyarlılık: Uzun süren görevlerin ana iş parçacığını engellemesini önleyerek akıcı ve duyarlı bir kullanıcı arayüzü sağlamak.
• Önceliklendirme: Kullanıcı etkileşimlerine (örneğin, yazma, tıklama) daha az acil olan arka plan görevlerine göre öncelik vermek.
• Eşzamansız Render: Render işlemini daha küçük, kesintiye uğratılabilir iş birimlerine ayırmak.
• Geliştirilmiş Kullanıcı Deneyimi: Özellikle sınırlı kaynaklara sahip cihazlarda veya yavaş ağ bağlantılarında daha akıcı ve sorunsuz bir kullanıcı deneyimi sunmak.

Fiber Mimarisi: Eşzamanlılığın Temeli

Concurrent Mode, React'in dahili render motorunun tamamen yeniden yazılması olan Fiber mimarisi üzerine kurulmuştur. Fiber, kullanıcı arayüzündeki her bir bileşeni bir iş birimi olarak temsil eder. Önceki yığın tabanlı uzlaştırıcının (stack-based reconciler) aksine, Fiber bir iş ağacı oluşturmak için bağlantılı liste (linked list) veri yapısını kullanır. Bu, React'in render görevlerini aciliyetlerine göre duraklatmasına, devam ettirmesine ve önceliklendirmesine olanak tanır.

Fiber'daki temel kavramlar:

• Fiber Düğümü (Node): Bir iş birimini (örneğin, bir bileşen örneği) temsil eder.
• WorkLoop (İş Döngüsü): Fiber ağacında dolaşarak her Fiber düğümü üzerinde iş yapan bir döngü.
• Scheduler (Zamanlayıcı): Önceliklerine göre hangi Fiber düğümlerinin işleneceğini belirler.
• Reconciliation (Uzlaştırma): DOM'a uygulanması gereken değişiklikleri belirlemek için mevcut Fiber ağacını bir öncekiyle karşılaştırma süreci.

Concurrent Mode'da Kaynak Zamanlaması

Kaynak zamanlayıcısı, Concurrent Mode'daki farklı görevlerin yürütülmesini yönetmekten sorumludur. Görevleri aciliyetlerine göre önceliklendirir ve kaynakları (CPU zamanı, bellek) buna göre tahsis eder. Zamanlayıcı, en önemli görevlerin önce tamamlanmasını sağlarken, daha az acil görevlerin daha sonraya ertelenmesini sağlamak için çeşitli teknikler kullanır.

Görev Önceliklendirme

React Concurrent Mode, görevlerin hangi sırayla yürütüleceğini belirlemek için öncelik tabanlı bir zamanlama sistemi kullanır. Görevlere önemlerine göre farklı öncelikler atanır. Yaygın öncelikler şunlardır:

• Anında Öncelik (Immediate Priority): Kullanıcı girdisi işleme gibi hemen tamamlanması gereken görevler için.
• Kullanıcıyı Engelleyen Öncelik (User-Blocking Priority): Bir kullanıcı eylemine yanıt olarak kullanıcı arayüzünü güncellemek gibi, kullanıcının arayüzle etkileşimini engelleyen görevler için.
• Normal Öncelik (Normal Priority): Kullanıcı arayüzünün kritik olmayan kısımlarını render etmek gibi, zamana duyarlı olmayan görevler için.
• Düşük Öncelik (Low Priority): Hemen görünür olmayan içeriği önceden render etmek gibi, daha sonraya ertelenebilecek görevler için.
• Boşta Öncelik (Idle Priority): Arka planda veri çekme gibi, yalnızca tarayıcı boşta olduğunda yürütülen görevler için.

Zamanlayıcı, hangi görevlerin daha sonra yürütüleceğini belirlemek için bu öncelikleri kullanır. Daha yüksek öncelikli görevler, daha düşük öncelikli görevlerden önce yürütülür. Bu, sistem yoğun yük altında olsa bile en önemli görevlerin önce tamamlanmasını sağlar.

Kesintiye Uğratılabilir Render

Concurrent Mode'un temel özelliklerinden biri kesintiye uğratılabilir render işlemidir. Bu, zamanlayıcının daha yüksek öncelikli bir görevin yürütülmesi gerektiğinde bir render görevini kesintiye uğratabileceği anlamına gelir. Örneğin, React büyük bir bileşen ağacını render ederken bir kullanıcı bir giriş alanına yazmaya başlarsa, zamanlayıcı render görevini kesintiye uğratabilir ve önce kullanıcı girdisini işleyebilir. Bu, React karmaşık render işlemleri gerçekleştirirken bile kullanıcı arayüzünün duyarlı kalmasını sağlar.

Bir render görevi kesintiye uğradığında, React Fiber ağacının mevcut durumunu kaydeder. Zamanlayıcı render görevine devam ettiğinde, baştan başlamak zorunda kalmadan kaldığı yerden devam edebilir. Bu, özellikle büyük ve karmaşık kullanıcı arayüzleriyle uğraşırken React uygulamalarının performansını önemli ölçüde artırır.

Zaman Dilimleme (Time Slicing)

Zaman dilimleme, kaynak zamanlayıcısının React uygulamalarının duyarlılığını artırmak için kullandığı bir başka tekniktir. Zaman dilimleme, render görevlerini daha küçük iş parçalarına ayırmayı içerir. Zamanlayıcı daha sonra her iş parçasına küçük bir zaman miktarı ("zaman dilimi") ayırır. Zaman dilimi sona erdiğinde, zamanlayıcı yürütülmesi gereken daha yüksek öncelikli görevler olup olmadığını kontrol eder. Varsa, zamanlayıcı mevcut görevi kesintiye uğratır ve daha yüksek öncelikli görevi yürütür. Aksi takdirde, zamanlayıcı tamamlanana veya başka bir yüksek öncelikli görev gelene kadar mevcut görevle devam eder.

Zaman dilimleme, uzun süren render görevlerinin ana iş parçacığını uzun süreler boyunca engellemesini önler. Bu, React karmaşık render işlemleri gerçekleştirirken bile akıcı ve duyarlı bir kullanıcı arayüzü sağlamaya yardımcı olur.

Bellek Odaklı Görev Yönetimi

React Concurrent Mode'daki kaynak zamanlaması, bellek kullanımını da dikkate alır. React, özellikle sınırlı kaynaklara sahip cihazlarda performansı artırmak için bellek tahsisini ve çöp toplamayı (garbage collection) en aza indirmeyi hedefler. Bunu birkaç strateji aracılığıyla başarır:

Nesne Havuzlama (Object Pooling)

Nesne havuzlama, yeni nesneler oluşturmak yerine mevcut nesneleri yeniden kullanmayı içeren bir tekniktir. Bu, React uygulamaları tarafından ayrılan bellek miktarını önemli ölçüde azaltabilir. React, Fiber düğümleri ve güncelleme kuyrukları gibi sık oluşturulan ve yok edilen nesneler için nesne havuzlama kullanır.

Bir nesneye artık ihtiyaç duyulmadığında, çöp toplanmak yerine havuza geri döndürülür. Bir sonraki sefer o türden bir nesneye ihtiyaç duyulduğunda, sıfırdan oluşturulmak yerine havuzdan alınır. Bu, bellek ayırma ve çöp toplama yükünü azaltır, bu da React uygulamalarının performansını artırabilir.

Çöp Toplama Duyarlılığı

Concurrent Mode, çöp toplamaya duyarlı olacak şekilde tasarlanmıştır. Zamanlayıcı, görevleri çöp toplamanın performans üzerindeki etkisini en aza indirecek şekilde zamanlamaya çalışır. Örneğin, zamanlayıcı bir çöp toplama döngüsünü tetikleyebilecek şekilde aynı anda çok sayıda nesne oluşturmaktan kaçınabilir. Ayrıca, herhangi bir anda bellek ayak izini azaltmak için işi daha küçük parçalar halinde yapmaya çalışır.

Kritik Olmayan Görevleri Erteleme

Kullanıcı etkileşimlerine öncelik vererek ve kritik olmayan görevleri erteleyerek, React herhangi bir zamanda kullanılan bellek miktarını azaltabilir. Kullanıcı tarafından hemen görülmeyen içeriği önceden render etmek gibi hemen gerekli olmayan görevler, sistemin daha az meşgul olduğu bir zamana ertelenebilir. Bu, uygulamanın bellek ayak izini azaltır ve genel performansını artırır.

Pratik Örnekler ve Kullanım Senaryoları

React Concurrent Mode'un kaynak zamanlamasının kullanıcı deneyimini nasıl iyileştirebileceğine dair bazı pratik örnekleri inceleyelim:

Örnek 1: Girdi İşleme

Birden fazla giriş alanı ve karmaşık doğrulama mantığı olan bir form düşünün. Geleneksel bir React uygulamasında, bir giriş alanına yazmak tüm formun senkronize olarak güncellenmesini tetikleyerek gözle görülür bir gecikmeye neden olabilir. Concurrent Mode ile React, kullanıcı girdisi işlemeye öncelik vererek, doğrulama mantığı karmaşık olsa bile kullanıcı arayüzünün duyarlı kalmasını sağlar. Kullanıcı yazdıkça, React giriş alanını hemen günceller. Doğrulama mantığı daha sonra daha düşük bir öncelikle arka plan görevi olarak yürütülür ve kullanıcının yazma deneyimine müdahale etmemesi sağlanır. Farklı karakter setleriyle veri giren uluslararası kullanıcılar için, özellikle daha az güçlü işlemcilere sahip cihazlarda bu duyarlılık kritik öneme sahiptir.

Örnek 2: Veri Çekme

Birden fazla API'den veri görüntüleyen bir kontrol paneli düşünün. Geleneksel bir React uygulamasında, tüm verileri bir kerede çekmek, tüm istekler tamamlanana kadar kullanıcı arayüzünü engelleyebilir. Concurrent Mode ile React, verileri eşzamansız olarak çekebilir ve kullanıcı arayüzünü artımlı olarak render edebilir. En önemli veriler önce çekilip görüntülenebilirken, daha az önemli veriler daha sonra çekilip görüntülenebilir. Bu, daha hızlı bir ilk yükleme süresi ve daha duyarlı bir kullanıcı deneyimi sağlar. Küresel olarak kullanılan bir hisse senedi alım satım uygulaması hayal edin. Farklı zaman dilimlerindeki yatırımcıların gerçek zamanlı veri güncellemelerine ihtiyacı vardır. Concurrent mode, kritik hisse senedi bilgilerinin anında görüntülenmesine olanak tanırken, daha az kritik piyasa analizi arka planda yüklenir ve küresel olarak değişken ağ hızlarında bile duyarlı bir deneyim sunar.

Örnek 3: Animasyon

Animasyonlar hesaplama açısından pahalı olabilir ve potansiyel olarak kare düşüşlerine ve takılmalı bir kullanıcı deneyimine yol açabilir. Concurrent Mode, React'in animasyonlara öncelik vermesine olanak tanıyarak, arka planda başka görevler çalışırken bile sorunsuz bir şekilde render edilmelerini sağlar. Animasyon görevlerine yüksek bir öncelik atayarak, React animasyon karelerinin zamanında render edilmesini sağlar ve görsel olarak çekici bir deneyim sunar. Örneğin, ürün sayfaları arasında geçiş yapmak için animasyon kullanan bir e-ticaret sitesi, uluslararası alışveriş yapanlar için cihazlarından veya konumlarından bağımsız olarak akıcı ve görsel olarak hoş bir deneyim sağlayabilir.

Concurrent Mode'u Etkinleştirme

React uygulamanızda Concurrent Mode'u etkinleştirmek için, geleneksel `ReactDOM.render` API'si yerine `createRoot` API'sini kullanmanız gerekir. İşte bir örnek:

import React from 'react';
import { createRoot } from 'react-dom/client';
import App from './App';

const container = document.getElementById('root');
const root = createRoot(container); // TypeScript kullanıyorsanız createRoot(container!)
root.render();

Ayrıca bileşenlerinizin Concurrent Mode ile uyumlu olduğundan emin olmanız gerekir. Bu, bileşenlerinizin yan etkilere veya değiştirilebilir duruma (mutable state) dayanmayan saf fonksiyonlar olması gerektiği anlamına gelir. Eğer class bileşenleri kullanıyorsanız, hook'lu fonksiyonel bileşenlere geçmeyi düşünmelisiniz.

Concurrent Mode'da Bellek Optimizasyonu için En İyi Uygulamalar

React Concurrent Mode uygulamalarında bellek kullanımını optimize etmek için bazı en iyi uygulamalar şunlardır:

• Gereksiz yeniden render'lardan kaçının: Bileşenlerin propları değişmediğinde yeniden render edilmesini önlemek için `React.memo` ve `useMemo` kullanın. Bu, React'in yapması gereken iş miktarını önemli ölçüde azaltabilir ve performansı artırabilir.
• Tembel yükleme (lazy loading) kullanın: Bileşenleri yalnızca ihtiyaç duyulduğunda yükleyin. Bu, uygulamanızın ilk yükleme süresini azaltabilir ve duyarlılığını artırabilir.
• Görselleri optimize edin: Uygulamanızın boyutunu azaltmak için optimize edilmiş görseller kullanın. Bu, yükleme süresini iyileştirebilir ve uygulamanızın kullandığı bellek miktarını azaltabilir.
• Kod bölme (code splitting) kullanın: Kodunuzu isteğe bağlı olarak yüklenebilecek daha küçük parçalara ayırın. Bu, uygulamanızın ilk yükleme süresini azaltabilir ve duyarlılığını artırabilir.
• Bellek sızıntılarından kaçının: Bileşenleriniz kaldırıldığında (unmount) kullandığınız tüm kaynakları temizlediğinizden emin olun. Bu, bellek sızıntılarını önleyebilir ve uygulamanızın kararlılığını artırabilir. Özellikle aboneliklerden çıkın, zamanlayıcıları iptal edin ve elinizde tuttuğunuz diğer tüm kaynakları serbest bırakın.
• Uygulamanızı profilleyin: Uygulamanızdaki performans darboğazlarını belirlemek için React Profiler'ı kullanın. Bu, performansı artırabileceğiniz ve bellek kullanımını azaltabileceğiniz alanları belirlemenize yardımcı olabilir.

Uluslararasılaştırma ve Erişilebilirlik Hususları

Küresel bir kitle için React uygulamaları oluştururken, uluslararasılaştırma (i18n) ve erişilebilirliği (a11y) dikkate almak önemlidir. Bu hususlar, render işleminin eşzamansız doğası engelli kullanıcılar veya farklı yerel ayarlardaki kullanıcılar için kullanıcı deneyimini etkileyebileceğinden, Concurrent Mode kullanırken daha da önemli hale gelir.

Uluslararasılaştırma

• i18n kütüphaneleri kullanın: Çevirileri yönetmek ve farklı yerel ayarları ele almak için `react-intl` veya `i18next` gibi kütüphaneler kullanın. Kullanıcı arayüzünü engellememek için çevirilerinizin eşzamansız olarak yüklendiğinden emin olun.
• Tarihleri ve sayıları biçimlendirin: Kullanıcının yerel ayarına göre tarihler, sayılar ve para birimleri için uygun biçimlendirmeyi kullanın.
• Sağdan sola dilleri destekleyin: Uygulamanızın sağdan sola dilleri desteklemesi gerekiyorsa, düzeninizin ve stilinizin bu dillerle uyumlu olduğundan emin olun.
• Bölgesel farklılıkları göz önünde bulundurun: Kültürel farklılıkların farkında olun ve içeriğinizi ve tasarımınızı buna göre uyarlayın. Örneğin, renk sembolizmi, görseller ve hatta düğme yerleşimi farklı kültürlerde farklı anlamlara gelebilir. Tüm kullanıcılar tarafından anlaşılamayabilecek kültüre özgü deyimler veya argo kullanmaktan kaçının. Basit bir örnek, zarif bir şekilde ele alınması gereken tarih biçimlendirmesidir (AA/GG/YYYY vs GG/AA/YYYY).

Erişilebilirlik

• Semantik HTML kullanın: İçeriğinize yapı ve anlam kazandırmak için semantik HTML öğeleri kullanın. Bu, ekran okuyucuların ve diğer yardımcı teknolojilerin uygulamanızı anlamasını kolaylaştırır.
• Görseller için alternatif metin sağlayın: Görme engelli kullanıcıların görsellerin içeriğini anlayabilmesi için her zaman görseller için alternatif metin sağlayın.
• ARIA niteliklerini kullanın: Yardımcı teknolojilere uygulamanız hakkında ek bilgi sağlamak için ARIA niteliklerini kullanın.
• Klavye erişilebilirliğini sağlayın: Uygulamanızdaki tüm etkileşimli öğelerin klavye aracılığıyla erişilebilir olduğundan emin olun.
• Yardımcı teknolojilerle test edin: Tüm kullanıcılar için erişilebilir olduğundan emin olmak için uygulamanızı ekran okuyucular ve diğer yardımcı teknolojilerle test edin. Tüm diller için doğru render edilmesini sağlamak için uluslararası karakter setleriyle test edin.

Sonuç

React Concurrent Mode'un kaynak zamanlaması ve bellek odaklı görev yönetimi, performanslı ve duyarlı kullanıcı arayüzleri oluşturmak için güçlü araçlardır. Kullanıcı etkileşimlerine öncelik vererek, kritik olmayan görevleri erteleyerek ve bellek kullanımını optimize ederek, cihazlarından veya ağ koşullarından bağımsız olarak dünyanın dört bir yanındaki kullanıcılar için sorunsuz bir deneyim sağlayan uygulamalar oluşturabilirsiniz. Bu özellikleri benimsemek yalnızca kullanıcı deneyimini iyileştirmekle kalmayacak, aynı zamanda herkes için daha kapsayıcı ve erişilebilir bir web'e katkıda bulunacaktır. React gelişmeye devam ettikçe, Concurrent Mode'u anlamak ve kullanmak modern, yüksek performanslı web uygulamaları oluşturmak için çok önemli olacaktır.