Автоматичне пакетування в React: оптимізація оновлень стану для продуктивності

Продуктивність React є вирішальною для створення плавних та чутливих користувацьких інтерфейсів. Однією з ключових функцій, впроваджених для покращення продуктивності, є автоматичне пакетування. Ця техніка оптимізації автоматично групує декілька оновлень стану в один перерендер, що призводить до значного приросту продуктивності. Це особливо актуально у складних додатках із частими змінами стану.

Що таке автоматичне пакетування в React?

Пакетування, в контексті React, — це процес групування кількох оновлень стану в одне єдине оновлення. До React 18 пакетування застосовувалося лише до оновлень, що відбувалися всередині обробників подій React. Оновлення поза обробниками подій, наприклад, у setTimeout, промісах або нативних обробниках подій, не пакетувалися. Це могло призводити до зайвих перерендерів та вузьких місць у продуктивності.

React 18 представив автоматичне пакетування, яке розширює цю оптимізацію на всі оновлення стану, незалежно від того, де вони відбуваються. Це означає, що незалежно від того, чи відбуваються ваші оновлення стану всередині обробника подій React, колбеку setTimeout або при вирішенні промісу, React автоматично об'єднає їх в один перерендер.

Чому автоматичне пакетування важливе?

Автоматичне пакетування надає кілька ключових переваг:

Покращена продуктивність: Зменшуючи кількість перерендерів, автоматичне пакетування в React мінімізує обсяг роботи, яку браузер повинен виконати для оновлення DOM, що призводить до швидших та більш чутливих користувацьких інтерфейсів.
Зменшення накладних витрат на рендеринг: Кожен перерендер включає порівняння віртуального DOM з реальним DOM та застосування необхідних змін. Пакетування зменшує ці накладні витрати, виконуючи менше порівнянь.
Запобігає неузгодженим станам: Пакетування гарантує, що компонент перерендериться лише з кінцевим, узгодженим станом, запобігаючи відображенню проміжних або тимчасових станів користувачеві.

Як працює автоматичне пакетування

React досягає автоматичного пакетування, відкладаючи виконання оновлень стану до кінця поточного контексту виконання. Це дозволяє React зібрати всі оновлення стану, що відбулися протягом цього контексту, і об'єднати їх в одне єдине оновлення.

Розглянемо цей спрощений приклад:

function ExampleComponent() {
  const [count1, setCount1] = useState(0);
  const [count2, setCount2] = useState(0);

  function handleClick() {
    setTimeout(() => {
      setCount1(count1 + 1);
      setCount2(count2 + 1);
    }, 0);
  }

  return (
    <div>
      <p>Count 1: {count1}</p>
      <p>Count 2: {count2}</p>
      <button onClick={handleClick}>Increment</button>
    </div>
  );
}

До React 18 натискання на кнопку викликало б два перерендери: один для setCount1 і ще один для setCount2. З автоматичним пакетуванням у React 18 обидва оновлення стану об'єднуються в пакет, що призводить лише до одного перерендеру.

Приклади автоматичного пакетування в дії

1. Асинхронні оновлення

Асинхронні операції, такі як отримання даних з API, часто включають оновлення стану після завершення операції. Автоматичне пакетування гарантує, що ці оновлення стану будуть об'єднані, навіть якщо вони відбуваються всередині асинхронного колбеку.

function DataFetchingComponent() {
  const [data, setData] = useState(null);
  const [loading, setLoading] = useState(true);

  useEffect(() => {
    async function fetchData() {
      try {
        const response = await fetch('https://api.example.com/data');
        const jsonData = await response.json();
        setData(jsonData);
        setLoading(false);
      } catch (error) {
        console.error('Error fetching data:', error);
        setLoading(false);
      }
    }

    fetchData();
  }, []);

  if (loading) {
    return <p>Loading...</p>;
  }

  return <div>Data: {JSON.stringify(data)}</div>;
}

У цьому прикладі setData та setLoading викликаються всередині асинхронної функції fetchData. React об'єднає ці оновлення, що призведе до єдиного перерендеру після отримання даних та оновлення стану завантаження.

2. Проміси

Подібно до асинхронних оновлень, проміси часто включають оновлення стану, коли проміс виконується або відхиляється. Автоматичне пакетування гарантує, що ці оновлення стану також будуть об'єднані.

function PromiseComponent() {
  const [result, setResult] = useState(null);
  const [error, setError] = useState(null);

  useEffect(() => {
    const myPromise = new Promise((resolve, reject) => {
      setTimeout(() => {
        const success = Math.random() > 0.5;
        if (success) {
          resolve('Promise resolved!');
        } else {
          reject('Promise rejected!');
        }
      }, 1000);
    });

    myPromise
      .then((value) => {
        setResult(value);
        setError(null);
      })
      .catch((err) => {
        setError(err);
        setResult(null);
      });
  }, []);

  if (error) {
    return <p>Error: {error}</p>;
  }

  if (result) {
    return <p>Result: {result}</p>;
  }

  return <p>Loading...</p>;
}

У цьому випадку при успіху викликаються setResult та setError(null), а при невдачі — setError та setResult(null). Незалежно від результату, автоматичне пакетування об'єднає їх в один перерендер.

3. Нативні обробники подій

Іноді вам може знадобитися використовувати нативні обробники подій (наприклад, addEventListener) замість синтетичних обробників подій React. Автоматичне пакетування працює і в цих випадках.

function NativeEventHandlerComponent() {
  const [scrollPosition, setScrollPosition] = useState(0);

  useEffect(() => {
    function handleScroll() {
      setScrollPosition(window.scrollY);
    }

    window.addEventListener('scroll', handleScroll);

    return () => {
      window.removeEventListener('scroll', handleScroll);
    };
  }, []);

  return <p>Scroll Position: {scrollPosition}</p>;
}

Хоча setScrollPosition викликається всередині нативного обробника подій, React все одно об'єднає оновлення, запобігаючи надмірним перерендерам під час прокручування сторінки користувачем.

Відмова від автоматичного пакетування

У рідкісних випадках вам може знадобитися відмовитися від автоматичного пакетування. Наприклад, ви можете захотіти примусово виконати синхронне оновлення, щоб забезпечити негайне оновлення UI. Для цього React надає API flushSync.

Примітка: Використовувати flushSync слід з обережністю, оскільки це може негативно вплинути на продуктивність. Загалом, краще покладатися на автоматичне пакетування, коли це можливо.

import { flushSync } from 'react-dom';

function ExampleComponent() {
  const [count, setCount] = useState(0);

  function handleClick() {
    flushSync(() => {
      setCount(count + 1);
    });
  }

  return (<button onClick={handleClick}>Increment</button>);
}

У цьому прикладі flushSync змушує React негайно оновити стан і перерендерити компонент, оминаючи автоматичне пакетування.

Найкращі практики для оптимізації оновлень стану

Хоча автоматичне пакетування забезпечує значне покращення продуктивності, все ж важливо дотримуватися найкращих практик для оптимізації оновлень стану:

Використовуйте функціональні оновлення: При оновленні стану на основі попереднього стану використовуйте функціональні оновлення (тобто передавайте функцію в сеттер стану), щоб уникнути проблем із застарілим станом.
Уникайте зайвих оновлень стану: Оновлюйте стан лише за потреби. Уникайте оновлення стану тим самим значенням.
Мемоїзуйте компоненти: Використовуйте React.memo для мемоїзації компонентів та запобігання зайвим перерендерам.
Використовуйте `useCallback` та `useMemo`: Мемоїзуйте функції та значення, що передаються як пропси, щоб запобігти непотрібним перерендерам дочірніх компонентів.
Оптимізуйте перерендери за допомогою `shouldComponentUpdate` (класові компоненти): Хоча функціональні компоненти та хуки зараз більш поширені, якщо ви працюєте зі старими класовими компонентами, реалізуйте shouldComponentUpdate, щоб контролювати, коли компонент перерендериться на основі змін пропсів та стану.
Профілюйте ваш додаток: Використовуйте React DevTools для профілювання вашого додатку та виявлення вузьких місць у продуктивності.
Враховуйте імутабельність: Ставтеся до стану як до імутабельного, особливо при роботі з об'єктами та масивами. Створюйте нові копії даних замість їх прямої мутації. Це робить виявлення змін більш ефективним.

Автоматичне пакетування та глобальні аспекти

Автоматичне пакетування, будучи ключовою оптимізацією продуктивності React, приносить користь додаткам у всьому світі незалежно від місцезнаходження користувача, швидкості мережі чи пристрою. Однак його вплив може бути більш помітним у сценаріях з повільним інтернет-з'єднанням або менш потужними пристроями. Для міжнародної аудиторії варто враховувати такі моменти:

Затримка мережі: У регіонах з високою затримкою мережі зменшення кількості перерендерів може значно покращити відчуття чутливості додатку. Автоматичне пакетування допомагає мінімізувати вплив мережевих затримок.
Можливості пристроїв: Користувачі в різних країнах можуть використовувати пристрої з різною обчислювальною потужністю. Автоматичне пакетування допомагає забезпечити більш плавний досвід, особливо на слабких пристроях з обмеженими ресурсами.
Складні додатки: Додатки зі складними UI та частими оновленнями даних отримають найбільшу користь від автоматичного пакетування, незалежно від географічного розташування користувача.
Доступність: Покращена продуктивність означає кращу доступність. Плавніший та більш чутливий інтерфейс є корисним для користувачів з обмеженими можливостями, які покладаються на допоміжні технології.

Висновок

Автоматичне пакетування в React — це потужна техніка оптимізації, яка може значно покращити продуктивність ваших додатків на React. Автоматично групуючи декілька оновлень стану в один перерендер, воно зменшує накладні витрати на рендеринг, запобігає неузгодженим станам і призводить до більш плавного та чутливого користувацького досвіду. Розуміючи, як працює автоматичне пакетування, та дотримуючись найкращих практик оптимізації оновлень стану, ви можете створювати високопродуктивні додатки на React, які забезпечують чудовий досвід для користувачів у всьому світі. Використання таких інструментів, як React DevTools, допомагає додатково вдосконалювати та оптимізувати профілі продуктивності вашого додатку в різноманітних глобальних умовах.