Інтеграція Планувальника Паралельного Режиму React: Координація Черги Завдань

Паралельний Режим React являє собою значний зсув у тому, як застосунки React обробляють оновлення та рендеринг. В його основі лежить складний планувальник, який керує завданнями та визначає їх пріоритетність, щоб забезпечити плавну та чутливу взаємодію з користувачем, навіть у складних застосунках. Ця стаття досліджує внутрішню роботу планувальника Паралельного Режиму React, зосереджуючись на тому, як він координує черги завдань і визначає пріоритетність різних типів оновлень.

Розуміння Паралельного Режиму React

Перш ніж заглиблюватися в специфіку координації черги завдань, давайте коротко підсумуємо, що таке Паралельний Режим і чому він важливий. Паралельний Режим дозволяє React розбивати завдання рендерингу на менші, переривчасті одиниці. Це означає, що тривалі оновлення не блокуватимуть основний потік, запобігаючи зависанню браузера та забезпечуючи чутливість взаємодії з користувачем. Ключові особливості включають:

• Переривчастий Рендеринг: React може призупиняти, відновлювати або скасовувати завдання рендерингу на основі пріоритету.
• Розподіл Часу: Великі оновлення розбиваються на менші частини, що дозволяє браузеру обробляти інші завдання між ними.
• Suspense: Механізм для обробки асинхронного отримання даних і рендерингу заповнювачів під час завантаження даних.

Роль Планувальника

Основні Обов'язки Планувальника:

• Пріоритезація Завдань: Визначення терміновості різних оновлень.
• Управління Чергою Завдань: Підтримка черги очікуючих оновлень.
• Контроль Виконання: Визначення, коли починати, призупиняти, відновлювати або скасовувати завдання.
• Передача Керування Браузеру: Звільнення контролю браузеру, щоб дозволити йому обробляти введення користувача та інші важливі завдання.

Координація Черги Завдань Детально

Типи Черг Завдань:

React використовує різні рівні пріоритету для різних типів оновлень. Конкретна кількість і назви цих рівнів пріоритету можуть дещо відрізнятися між версіями React, але загальний принцип залишається тим самим. Ось загальний розподіл:

• Негайний Пріоритет: Використовується для завдань, які необхідно виконати якомога швидше, наприклад, обробка вводу користувача або реагування на критичні події. Ці завдання переривають будь-яке завдання, яке зараз виконується.
• Пріоритет Блокування Користувача: Використовується для завдань, які безпосередньо впливають на взаємодію з користувачем, наприклад, оновлення інтерфейсу користувача у відповідь на взаємодію з користувачем (наприклад, введення тексту в поле введення). Ці завдання також мають відносно високий пріоритет.
• Звичайний Пріоритет: Використовується для завдань, які є важливими, але не критичними за часом, наприклад, оновлення інтерфейсу користувача на основі мережевих запитів або інших асинхронних операцій.
• Низький Пріоритет: Використовується для завдань, які є менш важливими і можуть бути відкладені, якщо це необхідно, наприклад, фонові оновлення або відстеження аналітики.
• Пріоритет Очікування: Використовується для завдань, які можна виконати, коли браузер перебуває в режимі очікування, наприклад, попереднє завантаження ресурсів або виконання тривалих обчислень.

Відображення конкретних дій на рівні пріоритету має вирішальне значення для підтримки чуйного інтерфейсу користувача. Наприклад, прямий ввід користувача завжди оброблятиметься з найвищим пріоритетом, щоб надати негайний зворотний зв'язок користувачеві, тоді як завдання ведення журналу можна безпечно відкласти до стану очікування.

Приклад: Пріоритезація Вводу Користувача

Розглянемо сценарій, коли користувач вводить текст у поле введення. Кожне натискання клавіші запускає оновлення стану компонента, що, в свою чергу, запускає повторний рендеринг. У Паралельному Режимі цим оновленням призначається високий пріоритет (Блокування Користувача), щоб забезпечити оновлення поля введення в режимі реального часу. Тим часом іншим, менш важливим завданням, таким як отримання даних з API, призначається нижчий пріоритет (Звичайний або Низький) і їх можна відкласти, доки користувач не закінчить введення тексту.

            
function MyInput() {
 const [value, setValue] = React.useState('');

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

 return (
  <input type="text" value={value} onChange={handleChange} />
 );
}

            

              
                Copy
              
            
          

У цьому простому прикладі функція handleChange, яка запускається вводом користувача, буде автоматично пріоритезована планувальником React. React неявно обробляє пріоритезацію на основі джерела події, забезпечуючи плавну взаємодію з користувачем.

Кооперативне Планування

Планувальник React використовує техніку, яка називається кооперативним плануванням. Це означає, що кожне завдання несе відповідальність за періодичну передачу керування назад планувальнику, дозволяючи йому перевіряти наявність завдань з вищим пріоритетом і потенційно переривати поточне завдання. Ця передача досягається за допомогою таких технік, як requestIdleCallback і setTimeout, які дозволяють React планувати роботу у фоновому режимі, не блокуючи основний потік.

Однак безпосереднє використання цих API браузера зазвичай абстрагується внутрішньою реалізацією React. Розробникам зазвичай не потрібно вручну передавати керування; Архітектура Fiber і планувальник React обробляють це автоматично на основі характеру виконуваної роботи.

Узгодження та Дерево Fiber

Планувальник тісно співпрацює з алгоритмом узгодження React і деревом Fiber. Коли запускається оновлення, React створює нове дерево Fiber, яке представляє бажаний стан інтерфейсу користувача. Потім алгоритм узгодження порівнює нове дерево Fiber з існуючим деревом Fiber, щоб визначити, які компоненти потрібно оновити. Цей процес також можна перервати; React може призупинити узгодження в будь-який момент і відновити його пізніше, дозволяючи планувальнику пріоритезувати інші завдання.

Практичні Приклади Координації Черги Завдань

Давайте розглянемо кілька практичних прикладів того, як координація черги завдань працює в реальних застосунках React.

Приклад 1: Відкладене Завантаження Даних за Допомогою Suspense

Розглянемо сценарій, коли ви отримуєте дані з віддаленого API. За допомогою React Suspense ви можете відображати резервний інтерфейс користувача під час завантаження даних. Самій операції отримання даних може бути призначено звичайний або низький пріоритет, тоді як рендерингу резервного інтерфейсу користувача призначено вищий пріоритет, щоб забезпечити негайний зворотний зв'язок користувачеві.

            
import React, { Suspense } from 'react';

const fetchData = () => {
  return new Promise(resolve => {
    setTimeout(() => {
      resolve('Data loaded!');
    }, 2000);
  });
};

const Resource = React.createContext(null);

const createResource = () => {
  let status = 'pending';
  let result;
  let suspender = fetchData().then(
    (r) => {
      status = 'success';
      result = r;
    },
    (e) => {
      status = 'error';
      result = e;
    }
  );

  return {
    read() {
      if (status === 'pending') {
        throw suspender;
      } else if (status === 'error') {
        throw result;
      } else if (status === 'success') {
        return result;
      },
    },
  };
};

const DataComponent = () => {
  const resource = React.useContext(Resource);
  const data = resource.read();
  return <p>{data}</p>;
};

function MyComponent() {
  const resource = createResource();

  return (
    <Resource.Provider value={resource}>
      <Suspense fallback=<p>Loading data...</p>>
        <DataComponent />
      </Suspense>
    </Resource.Provider>
  );
}

            

              
                Copy
              
            
          

У цьому прикладі компонент <Suspense fallback=<p>Loading data...</p>> відображатиме повідомлення "Завантаження даних..." під час очікування обіцянки fetchData. Планувальник пріоритезує негайне відображення цього резервного варіанту, забезпечуючи кращу взаємодію з користувачем, ніж порожній екран. Після завантаження даних відображається <DataComponent />.

Приклад 2: Придушення Вводу за Допомогою useDeferredValue

Іншим поширеним сценарієм є придушення вводу, щоб уникнути надмірних повторних рендерингів. Хук useDeferredValue React дозволяє відкладати оновлення до менш термінового пріоритету. Це може бути корисним у сценаріях, коли ви хочете оновити інтерфейс користувача на основі вводу користувача, але ви не хочете запускати повторні рендеринги при кожному натисканні клавіші.

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

function MyComponent() {
 const [value, setValue] = useState('');
 const deferredValue = useDeferredValue(value);

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

 return (
  <div>
  <input type="text" value={value} onChange={handleChange} />
  <p>Value: {deferredValue}</p>
  </div>
 );
}

            

              
                Copy
              
            
          

У цьому прикладі deferredValue трохи відставатиме від фактичного value. Це означає, що інтерфейс користувача оновлюватиметься рідше, зменшуючи кількість повторних рендерингів і підвищуючи продуктивність. Фактичне введення тексту буде відчуватися чуйним, оскільки поле введення безпосередньо оновлює стан value, але наслідки цієї зміни стану відкладаються.

Приклад 3: Пакетне Оновлення Стану за Допомогою useTransition

Хук useTransition React дозволяє пакетувати оновлення стану. Перехід - це спосіб позначити певні оновлення стану як нетермінові, дозволяючи React відкладати їх і запобігати блокуванню основного потоку. Це особливо корисно при роботі зі складними оновленнями, які включають кілька змінних стану.

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

function MyComponent() {
 const [isPending, startTransition] = useTransition();
 const [count, setCount] = useState(0);

 const handleClick = () => {
  startTransition(() => {
  setCount(c => c + 1);
  });
 };

 return (
  <div>
  <button onClick={handleClick}>Increment</button>
  <p>Count: {count}</p>
  {isPending ? <p>Updating...</p> : null}
  </div>
 );
}

            

              
                Copy
              
            
          

У цьому прикладі оновлення setCount обернено в блок startTransition. Це говорить React розглядати оновлення як нетерміновий перехід. Змінна стану isPending може використовуватися для відображення індикатора завантаження під час виконання переходу.

Оптимізація Швидкості Реагування Застосунку

Ефективна координація черги завдань має вирішальне значення для оптимізації швидкості реагування застосунків React. Ось кілька найкращих практик, про які слід пам’ятати:

• Пріоритезуйте Взаємодію з Користувачем: Переконайтеся, що оновлення, викликані взаємодією з користувачем, завжди мають найвищий пріоритет.
• Відкладайте Некритичні Оновлення: Відкладайте менш важливі оновлення до черг з нижчим пріоритетом, щоб уникнути блокування основного потоку.
• Використовуйте Suspense для Отримання Даних: Використовуйте React Suspense для обробки асинхронного отримання даних і відображення резервного інтерфейсу користувача під час завантаження даних.
• Придушуйте Ввід: Використовуйте useDeferredValue для придушення вводу та уникнення надмірних повторних рендерингів.
• Пакетуйте Оновлення Стану: Використовуйте useTransition для пакетування оновлень стану та запобігання блокуванню основного потоку.
• Профілюйте Свій Застосунок: Використовуйте React DevTools для профілювання свого застосунку та виявлення вузьких місць продуктивності.
• Оптимізуйте Компоненти: Мемоізуйте компоненти за допомогою React.memo, щоб запобігти непотрібним повторним рендерингам.
• Розбиття Коду: Використовуйте розбиття коду, щоб скоротити час початкового завантаження свого застосунку.
• Оптимізація Зображень: Оптимізуйте зображення, щоб зменшити розмір їх файлів і покращити час завантаження. Це особливо важливо для глобально розподілених застосунків, де затримка мережі може бути значною.
• Розгляньте Рендеринг на Стороні Сервера (SSR) або Генерацію Статичних Сайтів (SSG): Для застосунків із великою кількістю вмісту SSR або SSG можуть покращити час початкового завантаження та SEO.

Глобальні Міркування

Під час розробки застосунків React для глобальної аудиторії важливо враховувати такі фактори, як затримка мережі, можливості пристрою та підтримка мови. Ось кілька порад щодо оптимізації вашого застосунку для глобальної аудиторії:

• Мережа Доставки Вмісту (CDN): Використовуйте CDN для розповсюдження ресурсів вашого застосунку на сервери по всьому світу. Це може значно зменшити затримку для користувачів у різних географічних регіонах.
• Адаптивне Завантаження: Реалізуйте стратегії адаптивного завантаження, щоб надавати різні ресурси на основі мережевого з’єднання та можливостей пристрою користувача.
• Інтернаціоналізація (i18n): Використовуйте бібліотеку i18n для підтримки кількох мов і регіональних варіацій.
• Локалізація (l10n): Адаптуйте свій застосунок до різних локалей, надаючи локалізовані формати дати, часу та валюти.
• Доступність (a11y): Переконайтеся, що ваш застосунок доступний для користувачів з обмеженими можливостями, дотримуючись вказівок WCAG. Це включає надання альтернативного тексту для зображень, використання семантичного HTML і забезпечення навігації за допомогою клавіатури.
• Оптимізуйте для Пристроїв Початкового Рівня: Пам’ятайте про користувачів на старих або менш потужних пристроях. Мінімізуйте час виконання JavaScript і зменште розмір своїх ресурсів.
• Тестуйте в Різних Регіонах: Використовуйте такі інструменти, як BrowserStack або Sauce Labs, щоб тестувати свій застосунок у різних географічних регіонах і на різних пристроях.
• Використовуйте Відповідні Формати Даних: Під час обробки дат і чисел слід пам’ятати про різні регіональні правила. Використовуйте такі бібліотеки, як date-fns або Numeral.js, щоб форматувати дані відповідно до локалі користувача.

Висновок

Планувальник паралельного режиму React і його складні механізми координації черги завдань мають важливе значення для створення чутливих і продуктивних застосунків React. Розуміючи, як планувальник визначає пріоритетність завдань і керує різними типами оновлень, розробники можуть оптимізувати свої застосунки, щоб забезпечити плавну та приємну взаємодію з користувачем для користувачів у всьому світі. Використовуючи такі функції, як Suspense, useDeferredValue і useTransition, ви можете точно налаштувати швидкість реагування свого застосунку та переконатися, що він забезпечує чудовий досвід навіть на повільних пристроях або в мережах.

Оскільки React продовжує розвиватися, паралельний режим, ймовірно, стане ще більш інтегрованим у фреймворк, що робить його все більш важливим концептом для освоєння розробниками React.