React Fiber Concurrent Mode Profiler: Візуалізація продуктивності рендерингу

React Fiber, представлений у React 16, революціонізував спосіб керування оновленнями DOM. Concurrent Mode, побудований на основі Fiber, відкриває потужні можливості для створення надзвичайно чутливих інтерфейсів користувача. Однак розуміння та оптимізація продуктивності в Concurrent Mode вимагає спеціалізованих інструментів. Саме тут на допомогу приходить React Fiber Concurrent Mode Profiler.

Що таке React Fiber?

Перш ніж занурюватися в Profiler, давайте коротко розглянемо React Fiber. Традиційно React використовував синхронний процес узгодження. Коли змінювався стан компонента, React негайно повторно відображав усе дерево компонентів, потенційно блокуючи основний потік і призводячи до нестабільності інтерфейсу користувача, особливо для складних додатків. Fiber вирішив це обмеження, запровадивши асинхронний алгоритм узгодження, який можна переривати.

Ключові переваги Fiber включають:

• Пріоритезація: Fiber дозволяє React визначати пріоритетність оновлень на основі їх важливості. Критичні оновлення (наприклад, введення користувача) можуть бути оброблені негайно, тоді як менш термінові оновлення (наприклад, отримання даних у фоновому режимі) можуть бути відкладені.
• Переривання: React може призупиняти, відновлювати або скасовувати роботу з рендерингу за потреби, запобігаючи блокуванню інтерфейсу користувача тривалими завданнями.
• Поступовий рендеринг: Fiber розбиває рендеринг на менші одиниці роботи, дозволяючи React оновлювати DOM меншими частинами, покращуючи сприйняту продуктивність.

Розуміння Concurrent Mode

Concurrent Mode базується на Fiber, щоб розблокувати розширені функції для створення більш чутливих та інтерактивних додатків. Він представляє нові API та стратегії рендерингу, які дозволяють React:

• Transition API: Дозволяє позначати оновлення як переходи, вказуючи, що їх рендеринг може зайняти більше часу без блокування інтерфейсу користувача. Це дозволяє React надавати пріоритет взаємодіям із користувачем, поступово оновлюючи менш важливі частини екрана.
• Suspense: Дозволяє вам елегантно обробляти стани завантаження для отримання даних і розділення коду. Ви можете відображати резервний інтерфейс користувача (наприклад, спінери, заповнювачі) під час завантаження даних, покращуючи досвід користувача.
• Offscreen Rendering: Дозволяє відображати компоненти у фоновому режимі, щоб вони були готові до миттєвого відображення, коли це необхідно.

Представляємо React Fiber Concurrent Mode Profiler

React Fiber Concurrent Mode Profiler – це потужний інструмент для візуалізації та аналізу продуктивності рендерингу додатків React, особливо тих, що використовують Concurrent Mode. Він інтегрований у розширення React DevTools для браузера та надає детальну інформацію про те, як React відображає ваші компоненти.

За допомогою Profiler ви можете:

• Виявляти повільні компоненти: Точно визначайте компоненти, які займають найбільше часу для рендерингу.
• Аналізувати патерни рендерингу: Розумійте, як React визначає пріоритетність і планує оновлення.
• Оптимізувати продуктивність: Виявляйте та усувайте вузькі місця продуктивності для покращення швидкодії.

Налаштування Profiler

Щоб використовувати React Fiber Concurrent Mode Profiler, вам знадобиться:

1. React DevTools: Встановіть розширення React DevTools для Chrome, Firefox або Edge.
2. React 16.4+: Переконайтеся, що ваш додаток React використовує React версії 16.4 або вище (в ідеалі, останню версію).
3. Режим розробки: Profiler в основному призначений для використання в режимі розробки. Хоча ви можете профілювати виробничі збірки, результати можуть бути менш детальними та точними.

Використання Profiler

Після того, як ви налаштували Profiler, виконайте наступні кроки, щоб проаналізувати продуктивність вашого додатку:

1. Відкрийте React DevTools: Відкрийте інструменти розробника вашого браузера та виберіть вкладку "Profiler".
2. Почніть запис: Натисніть кнопку "Record", щоб почати профілювання вашого додатку.
3. Взаємодійте з вашим додатком: Використовуйте свій додаток так, як це робив би звичайний користувач. Запускайте різні дії, переміщайтеся між сторінками та взаємодійте з різними компонентами.
4. Зупиніть запис: Натисніть кнопку "Stop", щоб завершити сеанс профілювання.
5. Проаналізуйте результати: Profiler відобразить візуалізацію продуктивності рендерингу вашого додатку.

Візуалізації Profiler

Profiler надає декілька візуалізацій, які допоможуть вам зрозуміти продуктивність рендерингу вашого додатку:

Flame Chart

Flame Chart є основною візуалізацією в Profiler. Він відображає ієрархічне представлення вашого дерева компонентів, де кожна смужка представляє компонент і час його рендерингу. Ширина смужки відповідає кількості часу, витраченого на рендеринг цього компонента. Компоненти, розташовані вище на діаграмі, є батьківськими компонентами, а компоненти, розташовані нижче на діаграмі, є дочірніми компонентами. Це полегшує перегляд загального часу, витраченого на кожну частину дерева компонентів, і швидке визначення компонентів, які займають найбільше часу для рендерингу.

Інтерпретація Flame Chart:

• Широкі смужки: Вказують на компоненти, рендеринг яких займає значну кількість часу. Це потенційні області для оптимізації.
• Глибокі дерева: Можуть вказувати на надмірне вкладення або непотрібні повторні рендери.
• Прогалини: Можуть вказувати на час, витрачений на очікування даних або інших асинхронних операцій.

Ranked Chart

Ranked Chart відображає список компонентів, відсортованих за загальним часом рендерингу. Це забезпечує швидкий огляд компонентів, які найбільше впливають на продуктивність вашого додатку. Це гарна відправна точка для визначення компонентів, які потребують оптимізації.

Використання Ranked Chart:

• Зосередьтеся на компонентах у верхній частині списку, оскільки вони є найбільш важливими для продуктивності.
• Порівняйте час рендерингу різних компонентів, щоб визначити непропорційно повільні компоненти.

Component Chart

Component Chart відображає детальне представлення історії рендерингу одного компонента. Він показує, як час рендерингу компонента змінюється з часом, дозволяючи вам визначати патерни та кореляції з конкретними взаємодіями користувача або змінами даних.

Аналіз Component Chart:

• Шукайте піки часу рендерингу, які можуть вказувати на вузькі місця продуктивності.
• Корелюйте час рендерингу з конкретними діями користувача або оновленнями даних.
• Порівняйте час рендерингу різних версій компонента, щоб відстежувати покращення продуктивності.

Interactions

Представлення Interactions виділяє моменти, коли взаємодія користувача запускала оновлення. Це особливо корисно в Concurrent Mode, щоб зрозуміти, як React визначає пріоритетність роботи, пов’язаної з введенням користувача.

Методи оптимізації продуктивності

Після того, як ви визначили вузькі місця продуктивності за допомогою Profiler, ви можете застосувати різні методи оптимізації, щоб покращити швидкодію вашого додатку. Ось кілька поширених стратегій:

1. Мемоізація

Мемоізація – це потужний метод запобігання непотрібним повторним рендерам. Він передбачає кешування результатів дорогих обчислень і повторне їх використання, коли надаються ті самі вхідні дані. У React ви можете використовувати React.memo для функціональних компонентів і shouldComponentUpdate (або PureComponent) для класових компонентів для реалізації мемоізації.

Приклад (React.memo):

const MyComponent = React.memo(function MyComponent(props) {
  // ... render logic ...
});

Приклад (shouldComponentUpdate):

class MyComponent extends React.Component {
  shouldComponentUpdate(nextProps, nextState) {
    // Compare props and state to determine if a re-render is needed
    return nextProps.data !== this.props.data;
  }

  render() {
    // ... render logic ...
  }
}

Міжнародні міркування: Під час мемоізації компонентів, які відображають локалізований вміст (наприклад, дати, числа, текст), переконайтеся, що ключ мемоізації містить інформацію про локаль. В іншому випадку компонент може не оновитися повторно, коли локаль зміниться.

2. Розділення коду

Розділення коду передбачає поділ коду вашого додатку на менші пакунки, які можна завантажувати за вимогою. Це зменшує початковий час завантаження та покращує сприйняту продуктивність. React надає кілька механізмів для розділення коду, включаючи динамічні імпорти та React.lazy.

Приклад (React.lazy):

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

function MyParentComponent() {
  return (
    Loading...
}>
      
    
  );
}

Глобальна оптимізація: Розділення коду може бути особливо корисним для додатків із великою кодовою базою або тих, які підтримують кілька мов або регіонів. Розділяючи код на основі мови або регіону, ви можете зменшити розмір завантаження для користувачів у певних місцях.

3. Віртуалізація

Віртуалізація – це техніка ефективного рендерингу великих списків або таблиць. Вона передбачає рендеринг лише тих елементів, які зараз видимі у вікні перегляду, а не рендеринг усього списку одразу. Це може значно покращити продуктивність додатків, які відображають великі набори даних.

Бібліотеки, такі як react-window і react-virtualized, надають компоненти для реалізації віртуалізації в додатках React.

4. Усунення деренчання та регулювання

Усунення деренчання та регулювання – це методи обмеження швидкості виконання функцій. Усунення деренчання затримує виконання функції до закінчення певного періоду бездіяльності. Регулювання виконує функцію щонайбільше один раз протягом заданого часового інтервалу. Ці методи можна використовувати для запобігання надмірним повторним рендерам у відповідь на часті введення користувача або зміни даних.

Приклад (усунення деренчання):

import { debounce } from 'lodash';

function MyComponent() {
  const handleInputChange = debounce((value) => {
    // Perform expensive operation here
    console.log('Input value:', value);
  }, 300);

  return (
     handleInputChange(e.target.value)} />
  );
}

Приклад (регулювання):

import { throttle } from 'lodash';

function MyComponent() {
  const handleScroll = throttle(() => {
    // Perform expensive operation here
    console.log('Scrolling...');
  }, 200);

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

  return (
    
Scroll to trigger the throttled function
  );
}

5. Оптимізація отримання даних

Неефективне отримання даних може бути основним джерелом вузьких місць продуктивності. Розгляньте ці стратегії:

• Використовуйте механізм кешування: Кешуйте дані, до яких часто звертаються, щоб уникнути надлишкових мережевих запитів.
• Отримуйте лише ті дані, які вам потрібні: Уникайте надмірного отримання даних, які не використовуються компонентом. Тут може бути корисним GraphQL.
• Оптимізуйте кінцеві точки API: Співпрацюйте зі своєю серверною командою, щоб оптимізувати кінцеві точки API для продуктивності.
• Використовуйте Suspense для отримання даних: Використовуйте React Suspense, щоб елегантно керувати станами завантаження.

6. Уникайте непотрібних оновлень стану

Ретельно керуйте станом вашого компонента. Оновлюйте стан лише за потреби та уникайте оновлення стану тим самим значенням. Використовуйте незмінні структури даних, щоб спростити керування станом і запобігти випадковим мутаціям.

7. Оптимізуйте зображення та активи

Великі зображення та інші активи можуть значно вплинути на час завантаження сторінки. Оптимізуйте свої зображення, виконавши такі дії:

• Стискання зображень: Використовуйте такі інструменти, як ImageOptim або TinyPNG, щоб зменшити розміри файлів зображень.
• Використання відповідних форматів зображень: Використовуйте WebP для чудової компресії та якості порівняно з JPEG або PNG.
• Ліниве завантаження зображень: Завантажуйте зображення лише тоді, коли вони видимі у вікні перегляду.
• Використання мережі доставки контенту (CDN): Розподіліть свої активи по кількох серверах, щоб покращити швидкість завантаження для користувачів у всьому світі.

Глобальна оптимізація: Розгляньте можливість використання CDN, яка має сервери, розташовані в кількох географічних регіонах, щоб забезпечити швидку швидкість завантаження для користувачів у всьому світі. Крім того, пам’ятайте про закони про авторське право на зображення в різних країнах під час вибору зображень для свого додатку.

8. Ефективна обробка подій

Переконайтеся, що ваші обробники подій ефективні, і уникайте виконання дорогих операцій у них. Усувайте деренчання або регулюйте обробники подій, якщо необхідно, щоб запобігти надмірним повторним рендерам.

9. Використовуйте виробничі збірки

Завжди розгортайте виробничі збірки свого додатка React. Виробничі збірки оптимізовані для продуктивності та зазвичай менші за збірки розробки. Використовуйте такі інструменти, як create-react-app або Next.js, щоб створити виробничі збірки.

10. Аналізуйте сторонні бібліотеки

Сторонні бібліотеки іноді можуть створювати вузькі місця продуктивності. Використовуйте Profiler, щоб проаналізувати продуктивність ваших залежностей і визначити будь-які бібліотеки, які сприяють проблемам із продуктивністю. Розгляньте можливість заміни або оптимізації повільних бібліотек, якщо це необхідно.

Розширені методи профілювання

Профілювання виробничих збірок

Хоча Profiler в основному призначений для режиму розробки, ви також можете профілювати виробничі збірки. Однак результати можуть бути менш детальними та точними через оптимізації, виконані під час процесу збірки. Щоб профілювати виробничу збірку, вам потрібно ввімкнути профілювання в конфігурації виробничої збірки. Зверніться до документації React, щоб отримати інструкції щодо цього.

Профілювання конкретних взаємодій

Щоб зосередитися на конкретних взаємодіях, ви можете запускати та зупиняти Profiler навколо цих взаємодій. Це дозволяє ізолювати характеристики продуктивності цих взаємодій і визначити будь-які вузькі місця.

Використання API Profiler

React надає API Profiler, який дозволяє програмно вимірювати продуктивність певних компонентів або розділів вашого коду. Це може бути корисним для автоматизації тестування продуктивності або для збору детальних даних про продуктивність у виробничих середовищах. Зверніться до документації React для отримання додаткової інформації про API Profiler.

Висновок

React Fiber Concurrent Mode Profiler – це безцінний інструмент для розуміння та оптимізації продуктивності рендерингу ваших додатків React. Використовуючи Profiler для візуалізації вузьких місць рендерингу, виявлення повільних компонентів і аналізу патернів рендерингу, ви можете створювати швидші, чутливіші та більш привабливі інтерфейси користувача. Не забувайте поєднувати інформацію, отриману від Profiler, з найкращими практиками оптимізації продуктивності React, такими як мемоізація, розділення коду, віртуалізація та ефективне отримання даних. Завдяки цим методам ви можете забезпечити винятковий досвід користувача для користувачів у всьому світі.