React Zamanlayıcı (Scheduler) Profilleme: Optimize Edilmiş Performans İçin Görev Yürütmesini Ortaya Çıkarma

Modern web geliştirme dünyasında, akıcı ve duyarlı bir kullanıcı deneyimi sunmak her şeyden önemlidir. React, bileşen tabanlı mimarisi ve sanal DOM'u ile karmaşık kullanıcı arayüzleri oluşturmanın temel taşı haline gelmiştir. Ancak, React'in optimizasyonlarına rağmen, özellikle büyük ve karmaşık uygulamalarda performans darboğazları ortaya çıkabilir. React'in görevleri nasıl zamanladığını ve yürüttüğünü anlamak, bu performans sorunlarını belirlemek ve çözmek için çok önemlidir. Bu makale, React Zamanlayıcı profilleme dünyasına dalarak, görev yürütmesini analiz etmek ve React uygulamalarınızı en yüksek performans için optimize etmek adına kapsamlı bir rehber sunmaktadır.

React Zamanlayıcısını Anlamak

Profilleme tekniklerine dalmadan önce, React Zamanlayıcısı hakkında temel bir anlayış oluşturalım. React Zamanlayıcısı, bir React uygulaması içindeki işlerin yürütülmesini yönetmekten sorumludur. Görevleri önceliklendirir, onları daha küçük iş birimlerine ayırır ve ana iş parçacığını engellemeyi en aza indirecek şekilde yürütülmeleri için zamanlar. Bu zamanlama, duyarlı bir kullanıcı arayüzünü korumak için kritik öneme sahiptir.

React, render işlemini daha küçük, kesintiye uğratılabilir iş birimlerine ayırmasına olanak tanıyan bir Fiber mimarisi kullanır. Bu birimlere Fiber denir ve React Zamanlayıcısı, yüksek öncelikli görevlerin (kullanıcı girdisi gibi) anında ele alınmasını sağlamak için bu Fiber'ları yönetir. Zamanlayıcı, Fiber'ları yönetmek için bir öncelik kuyruğu kullanır ve bu sayede güncellemeleri aciliyetlerine göre önceliklendirebilir.

Anahtar Kavramlar:

• Fiber: Bir bileşen örneğini temsil eden bir iş birimi.
• Zamanlayıcı (Scheduler): Fiber'ları önceliklendirmekten ve zamanlamaktan sorumlu modül.
• İş Döngüsü (WorkLoop): Fiber ağacında dolaşan ve güncellemeleri gerçekleştiren fonksiyon.
• Öncelik Kuyruğu (Priority Queue): Fiber'ları önceliklerine göre yönetmek için kullanılan bir veri yapısı.

Profillemenin Önemi

Profilleme, uygulamanızın performans özelliklerini ölçme ve analiz etme sürecidir. React bağlamında profilleme, React Zamanlayıcısının görevleri nasıl yürüttüğünü anlamanıza, uzun süren işlemleri belirlemenize ve optimizasyonun en büyük etkiyi yaratacağı alanları saptamanıza olanak tanır. Profilleme olmadan, performansı artırmak için esasen kör uçuş yapar, tahminlere güvenirsiniz.

Uygulamanızın, bir kullanıcı belirli bir bileşenle etkileşime girdiğinde gözle görülür bir gecikme yaşadığı bir senaryo düşünün. Profilleme, gecikmenin o bileşen içindeki karmaşık bir render işleminden mi, verimsiz bir veri çekme sürecinden mi yoksa durum güncellemeleri tarafından tetiklenen aşırı yeniden render'lardan mı kaynaklandığını ortaya çıkarabilir. Kök nedeni belirleyerek, optimizasyon çabalarınızı en önemli performans kazanımlarını sağlayacak alanlara odaklayabilirsiniz.

React Zamanlayıcı Profillemesi için Araçlar

React uygulamalarını profillemek ve React Zamanlayıcısı içindeki görev yürütmesi hakkında içgörüler kazanmak için çeşitli güçlü araçlar mevcuttur:

1. Chrome Geliştirici Araçları Performans Sekmesi

Chrome Geliştirici Araçları Performans sekmesi, React performansı da dahil olmak üzere web uygulamalarının çeşitli yönlerini profillemek için çok yönlü bir araçtır. JavaScript yürütme, render etme, boyama ve ağ istekleri de dahil olmak üzere tarayıcıda meydana gelen tüm etkinliklerin ayrıntılı bir zaman çizelgesini sunar. React uygulamanızla etkileşimde bulunurken bir performans profili kaydederek, performans darboğazlarını belirleyebilir ve React görevlerinin yürütülmesini analiz edebilirsiniz.

Nasıl kullanılır:

1. Chrome Geliştirici Araçları'nı açın (Ctrl+Shift+I veya Cmd+Option+I).
2. "Performance" (Performans) sekmesine gidin.
3. "Record" (Kaydet) düğmesine tıklayın.
4. Profillemek istediğiniz davranışı tetiklemek için React uygulamanızla etkileşime geçin.
5. Kaydı durdurmak için "Stop" (Durdur) düğmesine tıklayın.
6. Performans darboğazlarını belirlemek için oluşturulan zaman çizelgesini analiz edin.

Performans sekmesi, yakalanan verileri analiz etmek için çeşitli görünümler sunar:

• Alev Grafiği (Flame Chart): JavaScript fonksiyonlarının çağrı yığınını görselleştirerek en çok zaman tüketen fonksiyonları belirlemenize olanak tanır.
• Aşağıdan Yukarıya (Bottom-Up): Her fonksiyonda ve onun çağrılanlarında harcanan zamanı toplayarak en maliyetli işlemleri belirlemenize yardımcı olur.
• Çağrı Ağacı (Call Tree): Çağrı yığınını hiyerarşik bir formatta görüntüleyerek yürütme akışının net bir görünümünü sağlar.

Performans sekmesinde, "Update" (bir bileşen güncellemesini temsil eder) veya "Commit" (güncellenmiş DOM'un son render işlemini temsil eder) gibi React ile ilgili girişleri arayın. Bu girişler, bileşenleri render etmek için harcanan zaman hakkında değerli bilgiler sağlayabilir.

2. React Geliştirici Araçları Profiler'ı

React Geliştirici Araçları Profiler'ı, özellikle React uygulamalarını profillemek için oluşturulmuş özel bir araçtır. React'in dahili işlemlerine daha odaklı bir görünüm sunarak bileşen render etme, durum güncellemeleri ve prop değişiklikleriyle ilgili performans sorunlarını belirlemeyi kolaylaştırır.

Kurulum:

React Geliştirici Araçları Profiler'ı Chrome, Firefox ve Edge için bir tarayıcı uzantısı olarak mevcuttur. İlgili tarayıcının uzantı mağazasından yükleyebilirsiniz.

Kullanım:

1. Tarayıcınızda React Geliştirici Araçları panelini açın.
2. "Profiler" sekmesine gidin.
3. "Record" (Kaydet) düğmesine tıklayın.
4. Profillemek istediğiniz davranışı tetiklemek için React uygulamanızla etkileşime geçin.
5. Kaydı durdurmak için "Stop" (Durdur) düğmesine tıklayın.

Profiler, yakalanan verileri analiz etmek için iki ana görünüm sunar:

• Alev Grafiği (Flamegraph): Her çubuğun bir bileşeni ve genişliğinin o bileşeni render etmek için harcanan zamanı temsil ettiği bileşen ağacının görsel bir temsilidir.
• Sıralı (Ranked): Render edilme sürelerine göre sıralanmış bileşenlerin bir listesidir, bu da en maliyetli bileşenleri hızlıca belirlemenizi sağlar.

React Geliştirici Araçları Profiler'ı ayrıca şu özellikler için de olanaklar sunar:

• Güncellemeleri vurgulama: Yeniden render edilen bileşenleri görsel olarak vurgulayarak gereksiz yeniden render'ları belirlemenize yardımcı olur.
• Bileşen prop'larını ve durumunu inceleme: Neden yeniden render edildiklerini anlamak için bileşenlerin prop'larını ve durumunu inceleme.
• Bileşenleri filtreleme: Belirli bileşenlere veya bileşen ağacının bölümlerine odaklanma.

3. React.Profiler Bileşeni

React.Profiler bileşeni, uygulamanızın belirli bölümlerinin render performansını ölçmenize olanak tanıyan yerleşik bir React API'sidir. Harici araçlara güvenmeden profilleme verilerini toplamanın programatik bir yolunu sunar.

Kullanım:

Profillemek istediğiniz bileşenleri React.Profiler bileşeniyle sarın. Profiler'ı tanımlamak için bir id prop'u ve her render işleminden sonra çağrılacak bir geri arama fonksiyonu olan onRender prop'unu sağlayın.

import React from 'react';

function MyComponent() {
  return (
    
      {/* Bileşen içeriği */}
    
  );
}

function onRenderCallback(
  id: string,
  phase: 'mount' | 'update',
  actualDuration: number,
  baseDuration: number,
  startTime: number,
  commitTime: number,
  interactions: Set
) {
  console.log(`Bileşen ${id} render edildi`);
  console.log(`Aşama: ${phase}`);
  console.log(`Gerçek süre: ${actualDuration}ms`);
  console.log(`Temel süre: ${baseDuration}ms`);
}

onRender geri arama fonksiyonu, render süreci hakkında bilgi sağlayan birkaç argüman alır:

• id: React.Profiler bileşeninin id prop'u.
• phase: Bileşenin yeni mi bağlandığını yoksa güncellendiğini mi belirtir.
• actualDuration: Bu güncellemede bileşeni render etmek için harcanan süre.
• baseDuration: Bileşen ağacını memoizasyon olmadan render etmenin tahmini süresi.
• startTime: React'in bu güncellemeyi render etmeye başladığı zaman.
• commitTime: React'in bu güncellemeyi işlediği zaman.
• interactions: Bu güncelleme zamanlandığında izlenen "etkileşimler" kümesi.

Bu verileri, bileşenlerinizin render performansını izlemek ve optimizasyonun gerekli olduğu alanları belirlemek için kullanabilirsiniz.

Profilleme Verilerini Analiz Etme

Yukarıda bahsedilen araçlardan birini kullanarak profilleme verilerini yakaladıktan sonra, bir sonraki adım verileri analiz etmek ve performans darboğazlarını belirlemektir. İşte odaklanılması gereken bazı kilit alanlar:

1. Yavaş Render Edilen Bileşenleri Belirleme

React Geliştirici Araçları Profiler'ındaki Alev Grafiği ve Sıralı görünümleri, render edilmesi uzun süren bileşenleri belirlemek için özellikle kullanışlıdır. Alev Grafiği'nde geniş çubukları olan bileşenleri veya Sıralı listenin en üstünde görünen bileşenleri arayın. Bu bileşenler muhtemelen optimizasyon için adaydır.

Chrome Geliştirici Araçları Performans sekmesinde, önemli miktarda zaman tüketen "Update" girişlerini arayın. Bu girişler bileşen güncellemelerini temsil eder ve bu girişlerde harcanan zaman, ilgili bileşenlerin render maliyetini gösterir.

2. Gereksiz Yeniden Render'ları Saptama

Gereksiz yeniden render'lar, özellikle karmaşık uygulamalarda performansı önemli ölçüde etkileyebilir. React Geliştirici Araçları Profiler'ı, prop'ları veya durumu değişmemiş olsa bile yeniden render edilen bileşenleri belirlemenize yardımcı olabilir.

React Geliştirici Araçları ayarlarında "Bileşenler render edildiğinde güncellemeleri vurgula" seçeneğini etkinleştirin. Bu, yeniden render edilen bileşenleri görsel olarak vurgulayarak gereksiz yeniden render'ları tespit etmeyi kolaylaştırır. Bu bileşenlerin neden yeniden render edildiğini araştırın ve bunları önlemek için React.memo veya useMemo gibi teknikleri uygulayın.

3. Maliyetli Hesaplamaları İnceleme

Bileşenlerinizdeki uzun süren hesaplamalar ana iş parçacığını engelleyebilir ve performans sorunlarına neden olabilir. Chrome Geliştirici Araçları Performans sekmesi, bu hesaplamaları belirlemek için değerli bir araçtır.

Alev Grafiği veya Aşağıdan Yukarıya görünümlerinde önemli miktarda zaman tüketen JavaScript fonksiyonlarını arayın. Bu fonksiyonlar karmaşık hesaplamalar, veri dönüşümleri veya diğer maliyetli işlemleri gerçekleştiriyor olabilir. Bu fonksiyonları memoizasyon, önbellekleme veya daha verimli algoritmalar kullanarak optimize etmeyi düşünün.

4. Ağ İsteklerini Analiz Etme

Ağ istekleri, özellikle yavaş veya sık iseler, performans darboğazlarına da katkıda bulunabilir. Chrome Geliştirici Araçları Ağ sekmesi, uygulamanızın ağ etkinliği hakkında bilgi sağlar.

Tamamlanması uzun süren veya tekrar tekrar yapılan istekleri arayın. Bu istekleri önbellekleme, sayfalama veya daha verimli veri çekme stratejileri kullanarak optimize etmeyi düşünün.

5. Zamanlayıcı Etkileşimlerini Anlama

React Zamanlayıcısının görevleri nasıl önceliklendirdiğini ve yürüttüğünü daha derinlemesine anlamak, performansı optimize etmek için paha biçilmez olabilir. Chrome Geliştirici Araçları Performans sekmesi ve React Geliştirici Araçları Profiler'ı, Zamanlayıcı'nın operasyonlarına bir miktar görünürlük sağlarken, yakalanan verileri analiz etmek React'in dahili işleyişine dair daha incelikli bir anlayış gerektirir.

Bileşenler ve Zamanlayıcı arasındaki etkileşimlere odaklanın. Belirli bileşenler sürekli olarak yüksek öncelikli güncellemeleri tetikliyorsa, bu güncellemelerin neden gerekli olduğunu ve ertelenip ertelenemeyeceğini veya optimize edilip edilemeyeceğini analiz edin. Zamanlayıcı'nın render etme, düzen ve boyama gibi farklı görev türlerini nasıl iç içe geçirdiğine dikkat edin. Zamanlayıcı sürekli olarak görevler arasında geçiş yapıyorsa, bu, uygulamanın performans düşüşüne yol açabilecek bir "çırpınma" (thrashing) yaşadığını gösterebilir.

Optimizasyon Teknikleri

Profilleme yoluyla performans darboğazlarını belirledikten sonra, bir sonraki adım uygulamanızın performansını iyileştirmek için optimizasyon tekniklerini uygulamaktır. İşte bazı yaygın optimizasyon stratejileri:

1. Memoizasyon

Memoizasyon, maliyetli fonksiyon çağrılarının sonuçlarını önbelleğe alma ve aynı girdiler tekrar oluştuğunda önbelleğe alınmış sonucu döndürme tekniğidir. React'te, fonksiyonel bileşenleri memoize etmek için React.memo ve hesaplama sonuçlarını memoize etmek için useMemo kancasını kullanabilirsiniz.

import React, { useMemo } from 'react';

const MyComponent = React.memo(function MyComponent(props) {
  // ... bileşen mantığı
});

function MyComponentWithMemoizedValue() {
  const expensiveValue = useMemo(() => {
    // ... maliyetli hesaplama
    return result;
  }, [dependencies]);

  return (
    

      {expensiveValue}
    
  );
}

2. Sanallaştırma (Virtualization)

Sanallaştırma, yalnızca görünür öğeleri render ederek büyük listeleri veya tabloları verimli bir şekilde render etme tekniğidir. react-window ve react-virtualized gibi kütüphaneler, React uygulamalarındaki listeleri ve tabloları sanallaştırmak için bileşenler sağlar.

3. Kod Bölme (Code Splitting)

Kod bölme, uygulamanızı daha küçük parçalara ayırma ve bunları talep üzerine yükleme tekniğidir. Bu, uygulamanızın başlangıç yükleme süresini azaltabilir ve genel performansını iyileştirebilir. React, dinamik import'lar ve React.lazy ile Suspense bileşenlerini kullanarak kod bölmeyi destekler.

import React, { Suspense } from 'react';

const MyComponent = React.lazy(() => import('./MyComponent'));

function App() {
  return (
    Yükleniyor...