React Concurrent Mode: Розблокування переривчастого рендерингу для плавнішого користувацького досвіду

React став основною бібліотекою для створення динамічних та інтерактивних користувацьких інтерфейсів. Зі зростанням складності додатків підтримка чутливості та забезпечення безперебійного користувацького досвіду стає все складнішим завданням. React Concurrent Mode — це набір нових функцій, які допомагають вирішити ці проблеми, вмикаючи переривчастий рендеринг, що дозволяє React працювати над кількома завданнями одночасно, не блокуючи головний потік.

Що таке Concurrent Mode?

Concurrent Mode — це не простий перемикач, який ви вмикаєте; це фундаментальна зміна в тому, як React обробляє оновлення та рендеринг. Він вводить концепцію пріоритезації завдань та переривання тривалих рендерів, щоб зберегти чутливість інтерфейсу. Уявіть це як вправного диригента, що керує оркестром – керує різними інструментами (завданнями) та забезпечує гармонійне виконання (користувацький досвід).

Традиційно React використовував синхронну модель рендерингу. Коли відбувалося оновлення, React блокував головний потік, обчислював зміни в DOM та оновлював інтерфейс. Це могло призводити до помітних затримок, особливо в додатках зі складними компонентами або частими оновленнями. Натомість Concurrent Mode дозволяє React призупиняти, відновлювати або навіть скасовувати завдання рендерингу залежно від пріоритету, надаючи вищий пріоритет завданням, які безпосередньо впливають на взаємодію з користувачем, як-от введення з клавіатури або кліки кнопок.

Ключові концепції Concurrent Mode

Щоб зрозуміти, як працює Concurrent Mode, важливо ознайомитися з наступними ключовими концепціями:

1. React Fiber

Fiber — це внутрішня архітектура React, яка робить Concurrent Mode можливим. Це переосмислення основного алгоритму React. Замість рекурсивного обходу дерева компонентів та синхронного оновлення DOM, Fiber розбиває процес рендерингу на менші одиниці роботи, які можна призупинити, відновити або скасувати. Кожна одиниця роботи представлена вузлом Fiber, який містить інформацію про компонент, його пропси та стан.

Уявіть Fiber як внутрішню систему управління проєктами в React. Вона відстежує прогрес кожного завдання рендерингу та дозволяє React перемикатися між завданнями залежно від пріоритету та доступних ресурсів.

2. Планування та пріоритезація

Concurrent Mode вводить складний механізм планування, який дозволяє React пріоритезувати різні типи оновлень. Оновлення можна класифікувати як:

• Термінові оновлення: Ці оновлення вимагають негайної уваги, наприклад, введення користувача або анімації. React пріоритезує ці оновлення, щоб забезпечити чутливий користувацький досвід.
• Звичайні оновлення: Ці оновлення менш критичні і можуть бути відкладені без значного впливу на користувацький досвід. Прикладами є завантаження даних або фонові оновлення.
• Низькопріоритетні оновлення: Ці оновлення є найменш критичними і можуть бути відкладені на ще довший час. Прикладом може бути оновлення графіка, який наразі не видно на екрані.

React використовує цю пріоритезацію для планування оновлень таким чином, щоб мінімізувати блокування головного потоку. Він чергує високопріоритетні оновлення з низькопріоритетними, створюючи враження плавного та чутливого інтерфейсу.

3. Переривчастий рендеринг

Це ядро Concurrent Mode. Переривчастий рендеринг дозволяє React призупинити завдання рендерингу, якщо надходить оновлення з вищим пріоритетом. React може переключитися на завдання з вищим пріоритетом, виконати його, а потім відновити початкове завдання рендерингу. Це запобігає блокуванню головного потоку тривалими рендерами та уникненню нечутливості інтерфейсу.

Уявіть, що ви редагуєте великий документ. З Concurrent Mode, якщо вам раптом знадобиться прокрутити сторінку або натиснути кнопку, React може призупинити процес редагування документа, обробити прокрутку або клік кнопки, а потім відновити редагування документа без помітної затримки. Це значне покращення порівняно з традиційною синхронною моделлю рендерингу, де процес редагування мав би завершитися, перш ніж React міг би відреагувати на взаємодію користувача.

4. Нарізка часу (Time Slicing)

Нарізка часу — це техніка, яку використовує Concurrent Mode для поділу тривалих завдань рендерингу на менші частини роботи. Кожна частина роботи виконується протягом короткого часового відрізку, дозволяючи React періодично повертати контроль головному потоку. Це запобігає блокуванню головного потоку одним завданням рендерингу на занадто довгий час, забезпечуючи чутливість інтерфейсу.

Розглянемо складну візуалізацію даних, яка вимагає багато обчислень. За допомогою нарізки часу React може розбити візуалізацію на менші частини та рендерити кожну частину в окремому часовому відрізку. Це запобігає блокуванню головного потоку візуалізацією та дозволяє користувачеві взаємодіяти з інтерфейсом під час її рендерингу.

5. Suspense

Suspense — це механізм для обробки асинхронних операцій, таких як завантаження даних, у декларативний спосіб. Він дозволяє обгортати асинхронні компоненти межею <Suspense> та вказувати резервний інтерфейс, який буде відображатися під час завантаження даних. Коли дані будуть доступні, React автоматично відрендерить компонент з даними. Suspense безшовно інтегрується з Concurrent Mode, дозволяючи React пріоритезувати рендеринг резервного інтерфейсу, поки дані завантажуються у фоновому режимі.

Наприклад, ви можете використовувати Suspense для відображення індикатора завантаження під час отримання даних з API. Коли дані надійдуть, React автоматично замінить індикатор завантаження на фактичні дані, забезпечуючи плавний та безперебійний користувацький досвід.

Переваги Concurrent Mode

Concurrent Mode пропонує кілька значних переваг для додатків на React:

• Покращена чутливість: Дозволяючи React переривати тривалі рендери та пріоритезувати взаємодії з користувачем, Concurrent Mode робить додатки більш чутливими та інтерактивними.
• Покращений користувацький досвід: Можливість відображати резервні інтерфейси під час завантаження даних та пріоритезувати критичні оновлення призводить до більш плавного та безперебійного користувацького досвіду.
• Краща продуктивність: Хоча Concurrent Mode не обов'язково робить рендеринг швидшим загалом, він розподіляє роботу більш рівномірно, запобігаючи тривалим періодам блокування та покращуючи сприйняту продуктивність.
• Спрощена обробка асинхронності: Suspense спрощує процес обробки асинхронних операцій, полегшуючи створення складних додатків, що залежать від завантаження даних.

Сценарії використання Concurrent Mode

Concurrent Mode особливо корисний для додатків з наступними характеристиками:

• Складний UI: Додатки з великою кількістю компонентів або складною логікою рендерингу.
• Часті оновлення: Додатки, що вимагають частих оновлень інтерфейсу, такі як дашборди в реальному часі або додатки з великою кількістю даних.
• Асинхронне завантаження даних: Додатки, що залежать від завантаження даних з API або інших асинхронних джерел.
• Анімації: Додатки, що використовують анімації для покращення користувацького досвіду.

Ось кілька конкретних прикладів того, як Concurrent Mode можна використовувати в реальних додатках:

• Веб-сайти електронної комерції: Покращуйте чутливість списків товарів та результатів пошуку. Використовуйте Suspense для відображення індикаторів завантаження під час отримання зображень та описів товарів.
• Платформи соціальних мереж: Покращуйте користувацький досвід, пріоритезуючи оновлення стрічки новин та сповіщень. Використовуйте Concurrent Mode для плавної обробки анімацій та переходів.
• Дашборди для візуалізації даних: Покращуйте продуктивність складних візуалізацій даних, розбиваючи їх на менші частини та рендерячи їх в окремих часових відрізках.
• Спільні редактори документів: Забезпечуйте чутливий досвід редагування, пріоритезуючи введення користувача та запобігаючи блокуванню головного потоку тривалими операціями.

Як увімкнути Concurrent Mode

Щоб увімкнути Concurrent Mode, вам потрібно використовувати один з нових root API, представлених у React 18:

• createRoot: Це рекомендований спосіб увімкнення Concurrent Mode для нових додатків. Він створює root, який використовує Concurrent Mode за замовчуванням.
• hydrateRoot: Це використовується для рендерингу на стороні сервера (SSR) та гідратації. Він дозволяє прогресивно гідратувати додаток, покращуючи час початкового завантаження.

Ось приклад використання createRoot:

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

const container = document.getElementById('root');
const root = createRoot(container); // Створюємо root.
root.render(<App />);

Примітка: ReactDOM.render є застарілим у React 18 при використанні Concurrent Mode. Натомість використовуйте createRoot або hydrateRoot.

Впровадження Concurrent Mode: Поступовий підхід

Міграція існуючого додатку React на Concurrent Mode не завжди є простим процесом. Часто це вимагає ретельного планування та поступового підходу. Ось запропонована стратегія:

1. Оновлення до React 18: Перший крок — оновити ваш додаток до React 18.
2. Увімкнення Concurrent Mode: Використовуйте createRoot або hydrateRoot, щоб увімкнути Concurrent Mode.
3. Виявлення потенційних проблем: Використовуйте React DevTools Profiler для виявлення компонентів, що спричиняють вузькі місця в продуктивності або неочікувану поведінку.
4. Вирішення проблем сумісності: Деякі сторонні бібліотеки або старі патерни React можуть бути не повністю сумісними з Concurrent Mode. Вам може знадобитися оновити ці бібліотеки або рефакторити ваш код для вирішення цих проблем.
5. Впровадження Suspense: Використовуйте Suspense для обробки асинхронних операцій та покращення користувацького досвіду.
6. Ретельне тестування: Ретельно протестуйте ваш додаток, щоб переконатися, що Concurrent Mode працює як очікувалося і немає регресій у функціональності чи продуктивності.

Потенційні виклики та міркування

Хоча Concurrent Mode пропонує значні переваги, важливо знати про деякі потенційні виклики та міркування:

• Проблеми сумісності: Як згадувалося раніше, деякі сторонні бібліотеки або старі патерни React можуть бути не повністю сумісними з Concurrent Mode. Вам може знадобитися оновити ці бібліотеки або рефакторити ваш код для вирішення цих проблем. Це може включати переписування певних методів життєвого циклу або використання нових API, наданих React 18.
• Складність коду: Concurrent Mode може додати складності до вашої кодової бази, особливо при роботі з асинхронними операціями та Suspense. Важливо розуміти основні концепції та писати код таким чином, щоб він був сумісним з Concurrent Mode.
• Налагодження: Налагодження додатків з Concurrent Mode може бути складнішим, ніж налагодження традиційних додатків React. React DevTools Profiler є цінним інструментом для виявлення вузьких місць у продуктивності та розуміння поведінки Concurrent Mode.
• Крива навчання: Існує крива навчання, пов'язана з Concurrent Mode. Розробникам потрібно зрозуміти нові концепції та API, щоб ефективно його використовувати. Інвестування часу у вивчення Concurrent Mode та його найкращих практик є важливим.
• Рендеринг на стороні сервера (SSR): Переконайтеся, що ваша конфігурація SSR сумісна з Concurrent Mode. Використання hydrateRoot є вирішальним для правильної гідратації додатку на стороні клієнта після серверного рендерингу.

Найкращі практики для Concurrent Mode

Щоб отримати максимальну користь від Concurrent Mode, дотримуйтесь цих найкращих практик:

• Тримайте компоненти малими та сфокусованими: Менші компоненти легше рендерити та оновлювати, що може покращити продуктивність. Розбивайте великі компоненти на менші, більш керовані одиниці.
• Уникайте побічних ефектів у рендері: Уникайте виконання побічних ефектів (наприклад, завантаження даних, маніпуляції з DOM) безпосередньо в методі рендерингу. Використовуйте хук useEffect для побічних ефектів.
• Оптимізуйте продуктивність рендерингу: Використовуйте такі техніки, як мемоізація (React.memo), shouldComponentUpdate та PureComponent, щоб запобігти непотрібним повторним рендерам.
• Використовуйте Suspense для асинхронних операцій: Обгортайте асинхронні компоненти межами <Suspense>, щоб надати резервний інтерфейс під час завантаження даних.
• Профілюйте ваш додаток: Використовуйте React DevTools Profiler для виявлення вузьких місць у продуктивності та оптимізації вашого коду.
• Ретельно тестуйте: Ретельно протестуйте ваш додаток, щоб переконатися, що Concurrent Mode працює як очікувалося і немає регресій у функціональності чи продуктивності.

Майбутнє React та Concurrent Mode

Concurrent Mode являє собою значний крок уперед в еволюції React. Він відкриває нові можливості для створення чутливих та інтерактивних користувацьких інтерфейсів. Оскільки React продовжує розвиватися, ми можемо очікувати ще більш просунутих функцій та оптимізацій, побудованих на основі Concurrent Mode. React все частіше використовується в різноманітних глобальних контекстах, від Латинської Америки до Південно-Східної Азії. Забезпечення високої продуктивності додатків React, особливо на менш потужних пристроях та повільних мережевих з'єднаннях, поширених у багатьох частинах світу, є вирішальним.

Прихильність React до продуктивності, у поєднанні з потужністю Concurrent Mode, робить його переконливим вибором для створення сучасних веб-додатків, які забезпечують чудовий користувацький досвід для користувачів по всьому світу. Оскільки все більше розробників впроваджують Concurrent Mode, ми можемо очікувати появи нового покоління додатків React, які будуть більш чутливими, продуктивними та зручними для користувачів.

Висновок

React Concurrent Mode — це потужний набір функцій, який забезпечує переривчастий рендеринг, пріоритезацію оновлень та покращену обробку асинхронних операцій. Розуміючи ключові концепції Concurrent Mode та дотримуючись найкращих практик, ви можете розкрити весь потенціал React та створювати додатки, які забезпечують плавніший та більш чутливий користувацький досвід для користувачів по всьому світу. Прийміть Concurrent Mode та почніть будувати майбутнє вебу з React!