M

MLOG

Українська

Опануйте API React Profiler. Навчіться діагностувати вузькі місця продуктивності, виправляти зайві ре-рендери та оптимізувати ваш застосунок на практичних прикладах.

Досягнення пікової продуктивності: Глибоке занурення в API React Profiler

У світі сучасної веб-розробки користувацький досвід має першочергове значення. Плавний, чутливий інтерфейс може стати вирішальним фактором між задоволеним користувачем і розчарованим. Для розробників, які використовують React, створення складних і динамічних користувацьких інтерфейсів стало доступнішим, ніж будь-коли. Однак зі зростанням складності застосунків зростає і ризик виникнення вузьких місць у продуктивності — ледь помітних неефективностей, які можуть призвести до повільних взаємодій, смиканих анімацій та загалом поганого користувацького досвіду. Саме тут API React Profiler стає незамінним інструментом в арсеналі розробника.

Цей вичерпний посібник проведе вас у глибоке занурення в React Profiler. Ми розглянемо, що це таке, як ефективно ним користуватися за допомогою React DevTools та його програмного API, і, що найважливіше, як інтерпретувати його результати для діагностики та виправлення поширених проблем із продуктивністю. Наприкінці ви зможете перетворити аналіз продуктивності з лякаючого завдання на систематичну та корисну частину вашого робочого процесу.

Що таке API React Profiler?

React Profiler — це спеціалізований інструмент, призначений для допомоги розробникам у вимірюванні продуктивності застосунку React. Його основна функція — збирати інформацію про час рендерингу кожного компонента у вашому застосунку, дозволяючи визначити, які частини вашого застосунку є "дорогими" для рендерингу і можуть спричиняти проблеми з продуктивністю.

Він дає відповіді на критичні питання, такі як:

Важливо відрізняти React Profiler від загальних інструментів для аналізу продуктивності браузера, таких як вкладка Performance у Chrome DevTools або Lighthouse. Хоча ці інструменти чудово підходять для вимірювання загального часу завантаження сторінки, мережевих запитів та часу виконання скриптів, React Profiler надає вам сфокусований, компонентний погляд на продуктивність всередині екосистеми React. Він розуміє життєвий цикл React і може точно визначити неефективність, пов'язану зі змінами стану, пропсів та контексту, яку інші інструменти не бачать.

Profiler доступний у двох основних формах:

  1. Розширення React DevTools: Зручний графічний інтерфейс, інтегрований безпосередньо в інструменти розробника вашого браузера. Це найпоширеніший спосіб розпочати профілювання.
  2. Програмний компонент ``: Компонент, який ви можете додати безпосередньо у свій JSX-код для програмного збору вимірювань продуктивності, що корисно для автоматизованого тестування або надсилання метрик до сервісу аналітики.

Важливо, що Profiler призначений для середовища розробки. Хоча існує спеціальна продакшн-збірка з увімкненим профілюванням, стандартна продакшн-збірка React видаляє цю функціональність, щоб бібліотека залишалася якомога легшою та швидшою для ваших кінцевих користувачів.

Початок роботи: Як використовувати React Profiler

Перейдімо до практики. Профілювання вашого застосунку — це простий процес, і розуміння обох методів надасть вам максимальну гнучкість.

Метод 1: Вкладка Profiler у React DevTools

Для більшості повсякденних завдань з налагодження продуктивності вкладка Profiler у React DevTools є вашим основним інструментом. Якщо ви ще не встановили її, це перший крок — отримайте розширення для вашого браузера (Chrome, Firefox, Edge).

Ось покрокова інструкція для запуску вашої першої сесії профілювання:

  1. Відкрийте ваш застосунок: Перейдіть до вашого React-застосунку, що працює в режимі розробки. Ви зрозумієте, що DevTools активні, якщо побачите іконку React у панелі розширень вашого браузера.
  2. Відкрийте інструменти розробника: Відкрийте інструменти розробника вашого браузера (зазвичай за допомогою F12 або Ctrl+Shift+I / Cmd+Option+I) і знайдіть вкладку "Profiler". Якщо у вас багато вкладок, вона може бути прихована за стрілкою "»".
  3. Розпочніть профілювання: Ви побачите синє коло (кнопка запису) в інтерфейсі Profiler. Натисніть на нього, щоб почати запис даних про продуктивність.
  4. Взаємодійте з вашим застосунком: Виконайте дію, яку ви хочете виміряти. Це може бути будь-що: від завантаження сторінки, натискання кнопки, що відкриває модальне вікно, до введення тексту у форму або фільтрації великого списку. Мета — відтворити взаємодію з користувачем, яка здається повільною.
  5. Зупиніть профілювання: Після завершення взаємодії знову натисніть кнопку запису (тепер вона буде червоною), щоб зупинити сесію.

Ось і все! Profiler обробить зібрані дані та представить вам детальну візуалізацію продуктивності рендерингу вашого застосунку під час цієї взаємодії.

Метод 2: Програмний компонент `Profiler`

Хоча DevTools чудово підходять для інтерактивного налагодження, іноді потрібно збирати дані про продуктивність автоматично. Компонент ``, експортований з пакета `react`, дозволяє робити саме це.

Ви можете обгорнути будь-яку частину вашого дерева компонентів компонентом ``. Він вимагає два пропси:

Ось приклад коду:

import React, { Profiler } from 'react';

// Колбек onRender
function onRenderCallback(
  id, // "id" пропс дерева Profiler, яке щойно закомітилось
  phase, // "mount" (якщо дерево щойно змонтувалося) або "update" (якщо воно ре-рендерилось)
  actualDuration, // час, витрачений на рендеринг закоміченого оновлення
  baseDuration, // орієнтовний час для рендерингу всього піддерева без мемоізації
  startTime, // коли React почав рендеринг цього оновлення
  commitTime, // коли React закомітив це оновлення
  interactions // набір взаємодій, які спричинили оновлення
) {
  // Ви можете логувати ці дані, надсилати їх до аналітики або агрегувати.
  console.log({
    id,
    phase,
    actualDuration,
    baseDuration,
    startTime,
    commitTime,
  });
}

function App() {
  return (
    

      
        
      
      

        
          
        
      

    

  );
}

Розуміння параметрів колбеку `onRender`:

Інтерпретація результатів профайлера: Екскурсія

Після зупинки сесії запису в React DevTools вам буде надано велику кількість інформації. Розберімо основні частини інтерфейсу.

Селектор комітів

У верхній частині профайлера ви побачите стовпчасту діаграму. Кожен стовпець на цій діаграмі представляє один "коміт", який React зробив у DOM під час вашого запису. Висота та колір стовпця вказують на те, скільки часу зайняв рендеринг цього коміту — вищі, жовті/помаранчеві стовпці є дорожчими, ніж коротші, сині/зелені. Ви можете натискати на ці стовпці, щоб переглянути деталі кожного конкретного циклу рендерингу.

Діаграма Flamegraph

Це найпотужніша візуалізація. Для обраного коміту flamegraph показує, які компоненти у вашому застосунку рендерилися. Ось як її читати:

Ранжована діаграма (Ranked Chart)

Якщо flamegraph здається занадто складним, ви можете переключитися на ранжовану діаграму. Цей вигляд просто перелічує всі компоненти, які рендерилися під час обраного коміту, відсортовані за тим, який з них зайняв найбільше часу на рендеринг. Це фантастичний спосіб негайно визначити ваші найдорожчі компоненти.

Панель деталей компонента

Коли ви натискаєте на конкретний компонент у Flamegraph або ранжованій діаграмі, праворуч з'являється панель деталей. Саме тут ви знайдете найціннішу інформацію:

Поширені вузькі місця продуктивності та як їх виправити

Тепер, коли ви знаєте, як збирати та читати дані про продуктивність, розгляньмо поширені проблеми, які Profiler допомагає виявити, та стандартні патерни React для їх вирішення.

Проблема 1: Непотрібні ре-рендери

Це, безперечно, найпоширеніша проблема продуктивності в застосунках React. Вона виникає, коли компонент ре-рендериться, навіть якщо його результат буде абсолютно таким самим. Це витрачає ресурси процесора і може зробити ваш інтерфейс повільним.

Діагностика:

Рішення 1: `React.memo()`

`React.memo` — це компонент вищого порядку (HOC), який мемоізує ваш компонент. Він виконує поверхневе порівняння попередніх та нових пропсів компонента. Якщо пропси однакові, React пропустить ре-рендер компонента і повторно використає останній результат рендерингу.

До `React.memo`:

function UserAvatar({ userName, avatarUrl }) {
  console.log(`Рендеринг UserAvatar для ${userName}`)
  return {userName};
}

// У батьківському компоненті:
// Якщо батьківський компонент ре-рендериться з будь-якої причини (наприклад, змінюється його власний стан),
// UserAvatar буде ре-рендеритися, навіть якщо userName та avatarUrl ідентичні.

Після `React.memo`:

import React from 'react';

const UserAvatar = React.memo(function UserAvatar({ userName, avatarUrl }) {
  console.log(`Рендеринг UserAvatar для ${userName}`)
  return {userName};
});

// Тепер UserAvatar буде ре-рендеритися ТІЛЬКИ якщо пропси userName або avatarUrl дійсно зміняться.

Рішення 2: `useCallback()`

`React.memo` може бути неефективним, якщо пропси є не-примітивними значеннями, такими як об'єкти або функції. У JavaScript `() => {} !== () => {}`. Нова функція створюється при кожному рендері, тому якщо ви передаєте функцію як пропс до мемоізованого компонента, він все одно буде ре-рендеритися.

Хук `useCallback` вирішує цю проблему, повертаючи мемоізовану версію колбек-функції, яка змінюється лише тоді, коли змінюється одна з її залежностей.

До `useCallback`:

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

  // Ця функція створюється заново при кожному рендері ParentComponent
  const handleItemClick = (id) => {
    console.log('Натиснуто елемент', id);
  };

  return (
    

      
      {/* MemoizedListItem буде ре-рендеритися щоразу, коли змінюється count, оскільки handleItemClick — це нова функція */}
      
    

  );
}

Після `useCallback`:

import { useState, useCallback } from 'react';

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

  // Ця функція тепер мемоізована і не буде створюватися заново, якщо не зміняться її залежності (порожній масив).
  const handleItemClick = useCallback((id) => {
    console.log('Натиснуто елемент', id);
  }, []); // Порожній масив залежностей означає, що вона створюється лише один раз

  return (
    

      
      {/* Тепер MemoizedListItem НЕ буде ре-рендеритися при зміні count */}
      
    

  );
}

Рішення 3: `useMemo()`

Подібно до `useCallback`, `useMemo` призначений для мемоізації значень. Він ідеально підходить для дорогих обчислень або для створення складних об'єктів/масивів, які ви не хочете генерувати заново при кожному рендері.

До `useMemo`:

function ProductList({ products, filterTerm }) {
  // Ця дорога операція фільтрації виконується при КОЖНОМУ рендері ProductList,
  // навіть якщо змінився лише непов'язаний пропс.
  const visibleProducts = products.filter(p => p.name.includes(filterTerm));

  return (
    
    
      {visibleProducts.map(p => 
  • {p.name}
    • )}
    

  );
}

Після `useMemo`:

import { useMemo } from 'react';

function ProductList({ products, filterTerm }) {
  // Це обчислення тепер виконується лише тоді, коли змінюються `products` або `filterTerm`.
  const visibleProducts = useMemo(() => {
    return products.filter(p => p.name.includes(filterTerm));
  }, [products, filterTerm]);

  return (
    
    
      {visibleProducts.map(p => 
  • {p.name}
    • )}
    

  );
}

Проблема 2: Великі та дорогі дерева компонентів

Іноді проблема полягає не в непотрібних ре-рендерах, а в тому, що один рендер є дійсно повільним, оскільки дерево компонентів величезне або виконує важкі обчислення.

Діагностика:

Рішення: "Віртуалізація" (Windowing / Virtualization)

Для довгих списків або великих таблиць даних найефективнішим рішенням є рендеринг лише тих елементів, які наразі видимі користувачеві у в'юпорті. Ця техніка називається "віртуалізацією". Замість рендерингу 10 000 елементів списку, ви рендерите лише 20, які поміщаються на екрані. Це кардинально зменшує кількість вузлів DOM та час, витрачений на рендеринг.

Реалізація цього з нуля може бути складною, але існують чудові бібліотеки, які спрощують це завдання:

Проблема 3: Пастки Context API

React Context API — це потужний інструмент для уникнення "прокидання пропсів" (prop drilling), але він має значний недолік у продуктивності: будь-який компонент, що використовує контекст, буде ре-рендеритися щоразу, коли змінюється будь-яке значення в цьому контексті, навіть якщо компонент не використовує цю конкретну частину даних.

Діагностика:

Рішення: Розділяйте ваші контексти

Найкращий спосіб вирішити цю проблему — уникати створення одного гігантського, монолітного `AppContext`. Натомість, розділіть ваш глобальний стан на кілька менших, більш гранулярних контекстів.

До (погана практика):

// AppContext.js
const AppContext = createContext({ 
  currentUser: null, 
  theme: 'light', 
  language: 'en',
  setTheme: () => {}, 
  // ... і ще 20 інших значень
});

// MyComponent.js
// Цей компонент потребує лише currentUser, але буде ре-рендеритися при зміні теми!
const { currentUser } = useContext(AppContext);

Після (хороша практика):

// UserContext.js
const UserContext = createContext(null);

// ThemeContext.js
const ThemeContext = createContext({ theme: 'light', setTheme: () => {} });

// MyComponent.js
// Цей компонент тепер ре-рендериться ТІЛЬКИ при зміні currentUser.
const currentUser = useContext(UserContext);

Просунуті техніки профілювання та найкращі практики

Збірка для профілювання в продакшн

За замовчуванням компонент `` нічого не робить у продакшн-збірці. Щоб увімкнути його, вам потрібно зібрати ваш застосунок, використовуючи спеціальну збірку `react-dom/profiling`. Це створює готовий до продакшну бандл, який все ще містить інструментарій для профілювання.

Спосіб увімкнення залежить від вашого інструменту збірки. Наприклад, з Webpack ви можете використовувати аліас у вашій конфігурації:

// webpack.config.js
module.exports = {
  // ... інша конфігурація
  resolve: {
    alias: {
      'react-dom$': 'react-dom/profiling',
    },
  },
};

Це дозволяє вам використовувати React DevTools Profiler на вашому розгорнутому, оптимізованому для продакшну сайті для налагодження реальних проблем з продуктивністю.

Проактивний підхід до продуктивності

Не чекайте, поки користувачі почнуть скаржитися на повільність. Інтегруйте вимірювання продуктивності у ваш робочий процес розробки:

Висновок

Оптимізація продуктивності — це не другорядна задача; це ключовий аспект створення високоякісних, професійних веб-застосунків. API React Profiler, як у формі DevTools, так і в програмній, демістифікує процес рендерингу та надає конкретні дані, необхідні для прийняття обґрунтованих рішень.

Опанувавши цей інструмент, ви зможете перейти від припущень щодо продуктивності до систематичного виявлення вузьких місць, застосування цілеспрямованих оптимізацій, таких як `React.memo`, `useCallback` та віртуалізація, і, зрештою, до створення швидких, плавних та приємних користувацьких досвідів, які виділяють ваш застосунок серед інших. Почніть профілювати сьогодні та відкрийте новий рівень продуктивності у ваших React-проєктах.