Глибокий аналіз паралельного режиму React, що розглядає рендеринг з перериванням, його переваги, деталі реалізації та як він покращує досвід користувача у складних застосунках для глобальної аудиторії.
Паралельний режим React: Демистифікація рендерингу з перериванням для покращеного досвіду користувача
Паралельний режим React (Concurrent Mode) є значним зсувом у тому, як рендеряться застосунки на React, вводячи концепцію рендерингу з перериванням. Це фундаментально змінює те, як React обробляє оновлення, дозволяючи йому пріоритезувати термінові завдання та підтримувати відгук інтерфейсу користувача навіть при великому навантаженні. Ця стаття глибоко зануриться в тонкощі паралельного режиму, досліджуючи його основні принципи, деталі реалізації та практичні переваги для створення високопродуктивних веб-застосунків для глобальної аудиторії.
Розуміння потреби в паралельному режимі
Традиційно React працював у режимі, який зараз називають застарілим (Legacy Mode) або блокуючим (Blocking Mode). У цьому режимі, коли React починає рендеринг оновлення, він виконується синхронно і безперервно до повного завершення. Це може призводити до проблем з продуктивністю, особливо при роботі зі складними компонентами або великими наборами даних. Під час тривалого синхронного рендерингу браузер перестає відповідати на дії, що призводить до відчуття затримки та поганого досвіду користувача. Уявіть користувача, який взаємодіє з сайтом електронної комерції, намагаючись відфільтрувати товари, і стикається з помітними затримками при кожній взаємодії. Це може бути надзвичайно дратівливим і призвести до того, що користувачі покинуть сайт.
Паралельний режим вирішує це обмеження, дозволяючи React розбивати роботу з рендерингу на менші, переривані частини. Це дозволяє React призупиняти, відновлювати або навіть скасовувати завдання рендерингу залежно від пріоритету. Оновлення з високим пріоритетом, такі як введення даних користувачем, можуть переривати поточні рендеринги з низьким пріоритетом, забезпечуючи плавний та відгукливий досвід користувача.
Ключові концепції паралельного режиму
1. Рендеринг з перериванням
Основним принципом паралельного режиму є можливість переривати рендеринг. Замість блокування основного потоку, React може призупинити рендеринг дерева компонентів для обробки більш термінових завдань, таких як відповідь на введення користувача. Це досягається за допомогою техніки, що називається кооперативним плануванням. React повертає керування браузеру після виконання певної частини роботи, дозволяючи браузеру обробляти інші події.
2. Пріоритети
React призначає пріоритети різним типам оновлень. Взаємодії користувача, такі як набір тексту або кліки, зазвичай отримують вищий пріоритет, ніж фонові оновлення або менш критичні зміни в інтерфейсі. Це гарантує, що найважливіші оновлення обробляються першими, що призводить до більш відгукливого досвіду користувача. Наприклад, набір тексту в рядку пошуку завжди повинен відчуватися миттєвим, навіть якщо в фоні виконуються інші процеси оновлення каталогу товарів.
3. Архітектура Fiber
Паралельний режим побудований на основі React Fiber, повного переписування внутрішньої архітектури React. Fiber представляє кожен компонент як вузол-«волокно», що дозволяє React відстежувати роботу, необхідну для оновлення компонента, та відповідно її пріоритезувати. Fiber дозволяє React розбивати великі оновлення на менші одиниці роботи, роблячи можливим рендеринг з перериванням. Уявіть Fiber як детальний менеджер завдань для React, що дозволяє ефективно планувати та пріоритезувати різні завдання рендерингу.
4. Асинхронний рендеринг
Паралельний режим вводить техніки асинхронного рендерингу. React може почати рендеринг оновлення, а потім призупинити його для виконання інших завдань. Коли браузер неактивний, React може відновити рендеринг з того місця, де він зупинився. Це дозволяє React ефективно використовувати час простою, покращуючи загальну продуктивність. Наприклад, React може попередньо рендерити наступну сторінку в багатосторінковому застосунку, поки користувач все ще взаємодіє з поточною сторінкою, забезпечуючи безшовний досвід навігації.
5. Suspense
Suspense — це вбудований компонент, який дозволяє «призупинити» рендеринг під час очікування асинхронних операцій, таких як завантаження даних. Замість відображення порожнього екрана або спінера, Suspense може показувати запасний інтерфейс (fallback UI), поки дані завантажуються. Це покращує досвід користувача, надаючи візуальний зворотний зв'язок і запобігаючи відчуттю невідгукливості інтерфейсу. Уявіть стрічку новин у соціальній мережі: Suspense може відображати плейсхолдер для кожного поста, поки фактичний контент завантажується з сервера.
6. Переходи (Transitions)
Переходи дозволяють позначати оновлення як нетермінові. Це повідомляє React, що потрібно пріоритезувати інші оновлення, такі як введення користувача, над переходом. Переходи корисні для створення плавних та візуально привабливих переходів без шкоди для відгукливості. Наприклад, при навігації між сторінками веб-застосунку ви можете позначити перехід сторінки як перехід, дозволяючи React пріоритезувати взаємодії користувача на новій сторінці.
Переваги використання паралельного режиму
- Покращена відгукливість: Дозволяючи React переривати рендеринг та пріоритезувати термінові завдання, паралельний режим значно покращує відгукливість вашого застосунку, особливо при великому навантаженні. Це призводить до більш плавного та приємного досвіду користувача.
- Покращений досвід користувача: Використання Suspense та переходів дозволяє створювати більш візуально привабливі та зручні для користувача інтерфейси. Користувачі бачать негайний зворотний зв'язок на свої дії, навіть при роботі з асинхронними операціями.
- Краща продуктивність: Паралельний режим дозволяє React ефективніше використовувати час простою, покращуючи загальну продуктивність. Розбиваючи великі оновлення на менші одиниці роботи, React може уникати блокування основного потоку та підтримувати відгук інтерфейсу.
- Розділення коду та ліниве завантаження (Lazy Loading): Паралельний режим безшовно працює з розділенням коду та лінивим завантаженням, дозволяючи завантажувати лише той код, який необхідний для поточного вигляду. Це може значно зменшити початковий час завантаження вашого застосунку.
- Серверні компоненти (майбутнє): Паралельний режим є передумовою для серверних компонентів, нової функції, яка дозволяє рендерити компоненти на сервері. Серверні компоненти можуть покращити продуктивність, зменшуючи кількість JavaScript, який потрібно завантажувати та виконувати на клієнті.
Впровадження паралельного режиму у вашому React-застосунку
Увімкнення паралельного режиму у вашому React-застосунку є відносно простим. Процес залежить від того, чи використовуєте ви Create React App або власну конфігурацію збірки.
Використання Create React App
Якщо ви використовуєте Create React App, ви можете увімкнути паралельний режим, оновивши ваш файл `index.js`, щоб використовувати `createRoot` API замість `ReactDOM.render` API.
// Раніше:
import ReactDOM from 'react-dom';
import App from './App';
ReactDOM.render( , document.getElementById('root'));
// Зараз:
import { createRoot } from 'react-dom/client';
import App from './App';
const root = createRoot(document.getElementById('root'));
root.render( );
Використання власної конфігурації збірки
Якщо ви використовуєте власну конфігурацію збірки, вам потрібно переконатися, що ви використовуєте React 18 або новішу версію, і що ваша конфігурація збірки підтримує паралельний режим. Вам також потрібно буде оновити ваш файл `index.js` для використання `createRoot` API, як показано вище.
Використання Suspense для завантаження даних
Щоб повною мірою скористатися перевагами паралельного режиму, вам слід використовувати Suspense для завантаження даних. Це дозволяє відображати запасний інтерфейс (fallback UI) під час завантаження даних, запобігаючи відчуттю невідгукливості інтерфейсу.
Ось приклад використання Suspense з гіпотетичною функцією `fetchData`:
import { Suspense } from 'react';
function MyComponent() {
const data = fetchData(); // Припустимо, fetchData() повертає об'єкт, схожий на Promise
return (
{data.title}
{data.description}
);
}
function App() {
return (
Завантаження... У цьому прикладі компонент `MyComponent` намагається прочитати дані з функції `fetchData`. Якщо дані ще не доступні, компонент «призупинить» рендеринг, і компонент `Suspense` відобразить запасний інтерфейс (у цьому випадку «Завантаження...»). Як тільки дані стануть доступними, компонент відновить рендеринг.
Використання переходів (Transitions) для нетермінових оновлень
Використовуйте переходи для позначення оновлень, які не є терміновими. Це дозволяє React пріоритезувати введення користувача та інші важливі завдання. Ви можете використовувати хук `useTransition` для створення переходів.
import { useState, useTransition } from 'react';
function MyComponent() {
const [isPending, startTransition] = useTransition();
const [value, setValue] = useState('');
const handleChange = (e) => {
startTransition(() => {
setValue(e.target.value);
});
};
return (
Значення: {value}
{isPending && Оновлення...
}
);
}
export default MyComponent;
У цьому прикладі функція `handleChange` використовує `startTransition` для оновлення стану `value`. Це повідомляє React, що оновлення не є терміновим і може бути де-пріоритезоване, якщо це необхідно. Стан `isPending` вказує, чи триває перехід на даний момент.
Практичні приклади та випадки використання
Паралельний режим особливо корисний у застосунках з:
- Складними інтерфейсами користувача: Застосунки з багатьма інтерактивними елементами та частими оновленнями можуть отримати переваги від покращеної відгукливості паралельного режиму.
- Операціями з великими обсягами даних: Застосунки, що завантажують великі обсяги даних або виконують складні обчислення, можуть використовувати Suspense та переходи для забезпечення більш плавного досвіду користувача.
- Оновленнями в реальному часі: Застосунки, що вимагають оновлень в реальному часі, такі як чати або біржові тикери, можуть використовувати паралельний режим для забезпечення своєчасного відображення оновлень.
Приклад 1: Фільтрація товарів в електронній комерції
Уявіть веб-сайт електронної комерції з тисячами товарів. Коли користувач застосовує фільтри (наприклад, діапазон цін, бренд, колір), застосунку потрібно перерендерити список товарів. У застарілому режимі це могло б призвести до помітної затримки. З паралельним режимом операція фільтрації може бути позначена як перехід, що дозволяє React пріоритезувати введення користувача та підтримувати відгук інтерфейсу. Suspense можна використовувати для відображення індикатора завантаження, поки відфільтровані товари завантажуються з сервера.
Приклад 2: Інтерактивна візуалізація даних
Розглянемо застосунок для візуалізації даних, який відображає складний графік з тисячами точок даних. Коли користувач масштабує або панорамує графік, застосунку потрібно перерендерити графік з оновленими даними. З паралельним режимом операції масштабування та панорамування можуть бути позначені як переходи, що дозволяє React пріоритезувати введення користувача та забезпечити плавний та інтерактивний досвід. Suspense можна використовувати для відображення плейсхолдера, поки графік перерендериться.
Приклад 3: Спільне редагування документів
У застосунку для спільного редагування документів кілька користувачів можуть одночасно редагувати один і той самий документ. Це вимагає оновлень в реальному часі, щоб усі користувачі бачили останні зміни. З паралельним режимом оновлення можна пріоритезувати залежно від їхньої терміновості, забезпечуючи, що введення користувача завжди є відгукливим, а інші оновлення відображаються своєчасно. Переходи можна використовувати для згладжування переходів між різними версіями документа.
Поширені виклики та їх вирішення
1. Сумісність з існуючими бібліотеками
Деякі існуючі бібліотеки React можуть бути не повністю сумісними з паралельним режимом. Це може призвести до несподіваної поведінки або помилок. Щоб вирішити цю проблему, вам слід спробувати використовувати бібліотеки, які були спеціально розроблені для паралельного режиму або які були оновлені для його підтримки. Ви також можете використовувати хук `useDeferredValue` для поступового переходу до паралельного режиму.
2. Дебаггінг та профілювання
Дебаггінг та профілювання застосунків у паралельному режимі може бути складнішим, ніж у застарілому режимі. Це пов'язано з тим, що паралельний режим вводить нові концепції, такі як рендеринг з перериванням та пріоритети. Щоб вирішити цю проблему, ви можете використовувати React DevTools Profiler для аналізу продуктивності вашого застосунку та виявлення потенційних вузьких місць.
3. Стратегії завантаження даних
Ефективне завантаження даних є вирішальним для оптимальної продуктивності в паралельному режимі. Уникайте завантаження даних безпосередньо в компонентах без використання Suspense. Натомість, попередньо завантажуйте дані, коли це можливо, і використовуйте Suspense для граційної обробки станів завантаження. Розгляньте можливість використання бібліотек, таких як SWR або React Query, які розроблені для безшовної роботи з Suspense.
4. Неочікувані повторні рендеринги
Через переривану природу паралельного режиму компоненти можуть перерендеритися частіше, ніж у застарілому режимі. Хоча це часто корисно для відгукливості, іноді це може призводити до проблем з продуктивністю, якщо не обробляти це обережно. Використовуйте техніки мемоізації (наприклад, `React.memo`, `useMemo`, `useCallback`) для запобігання непотрібним повторним рендерингам.
Найкращі практики для паралельного режиму
- Використовуйте Suspense для завантаження даних: Завжди використовуйте Suspense для обробки станів завантаження при отриманні даних. Це забезпечує кращий досвід користувача та дозволяє React пріоритезувати інші завдання.
- Використовуйте переходи для нетермінових оновлень: Використовуйте переходи для позначення оновлень, які не є терміновими. Це дозволяє React пріоритезувати введення користувача та інші важливі завдання.
- Мемоізуйте компоненти: Використовуйте техніки мемоізації для запобігання непотрібним повторним рендерингам. Це може покращити продуктивність і зменшити обсяг роботи, яку повинен виконати React.
- Профілюйте ваш застосунок: Використовуйте React DevTools Profiler для аналізу продуктивності вашого застосунку та виявлення потенційних вузьких місць.
- Ретельно тестуйте: Ретельно тестуйте ваш застосунок, щоб переконатися, що він коректно працює в паралельному режимі.
- Поступово впроваджуйте паралельний режим: Не намагайтеся переписати весь ваш застосунок одразу. Натомість, поступово впроваджуйте паралельний режим, починаючи з невеликих, ізольованих компонентів.
Майбутнє React та паралельного режиму
Паралельний режим — це не просто функція; це фундаментальний зсув у тому, як працює React. Це основа для майбутніх функцій React, таких як серверні компоненти та рендеринг поза екраном (Offscreen Rendering). Оскільки React продовжує розвиватися, паралельний режим ставатиме все більш важливим для створення високопродуктивних та зручних для користувача веб-застосунків.
Серверні компоненти, зокрема, мають величезний потенціал. Вони дозволяють рендерити компоненти на сервері, зменшуючи кількість JavaScript, який потрібно завантажувати та виконувати на клієнті. Це може значно покращити початковий час завантаження вашого застосунку та загальну продуктивність.
Рендеринг поза екраном дозволяє попередньо рендерити компоненти, які на даний момент не видно на екрані. Це може покращити сприйняту продуктивність вашого застосунку, роблячи його більш відгукливим.
Висновок
Паралельний режим React є потужним інструментом для створення високопродуктивних та відгукливих веб-застосунків. Розуміючи основні принципи паралельного режиму та дотримуючись найкращих практик, ви можете значно покращити досвід користувача ваших застосунків і підготуватися до майбутнього розробки на React. Хоча існують виклики, які слід враховувати, переваги покращеної відгукливості, покращеного досвіду користувача та кращої продуктивності роблять паралельний режим цінним активом для будь-якого розробника React. Використовуйте силу рендерингу з перериванням і розкрийте повний потенціал ваших React-застосунків для глобальної аудиторії.