React Scheduler API: Опановуємо пріоритет завдань та розподіл часу

У сфері сучасної веб-розробки надання безперебійного та чуйного користувацького досвіду є надзвичайно важливим. React, популярна бібліотека JavaScript для створення користувацьких інтерфейсів, пропонує потужні інструменти для досягнення цієї мети. Серед цих інструментів — Scheduler API, який забезпечує точний контроль над пріоритезацією завдань та розподілом часу. Ця стаття заглиблюється в тонкощі React Scheduler API, досліджуючи його концепції, переваги та практичні застосування для оптимізації ваших React-застосунків.

Розуміння потреби в плануванні

Перш ніж зануритися в технічні деталі, важливо зрозуміти, чому планування є необхідним взагалі. У типовому React-застосунку оновлення часто обробляються синхронно. Це означає, що коли стан компонента змінюється, React негайно перемальовує цей компонент та його дочірні елементи. Хоча такий підхід добре працює для невеликих оновлень, він може стати проблематичним при роботі зі складними компонентами або обчислювально інтенсивними завданнями. Тривалі оновлення можуть блокувати основний потік, що призводить до повільної продуктивності та розчаровуючого користувацького досвіду.

Уявіть сценарій, коли користувач набирає текст у рядку пошуку, а одночасно великий набір даних завантажується та рендериться. Без належного планування процес рендерингу може заблокувати основний потік, викликаючи помітні затримки в чуйності рядка пошуку. Саме тут на допомогу приходить Scheduler API, що дозволяє нам пріоритезувати завдання та забезпечити інтерактивність користувацького інтерфейсу навіть під час інтенсивної обробки.

Представляємо React Scheduler API

React Scheduler API, також відомий як unstable_ API, надає набір функцій, які дозволяють керувати виконанням завдань у вашому React-застосунку. Ключова концепція полягає в розбитті великих, синхронних оновлень на менші, асинхронні фрагменти. Це дозволяє браузеру чергувати інші завдання, такі як обробка вводу користувача або рендеринг анімації, забезпечуючи більш чуйний користувацький досвід.

Важлива примітка: Як випливає з назви, unstable_ API можуть змінюватися. Завжди звертайтеся до офіційної документації React для отримання найактуальнішої інформації.

Ключові концепції:

Завдання: Представляють окремі одиниці роботи, які потрібно виконати, наприклад, рендеринг компонента або оновлення DOM.
Пріоритети: Присвоюють рівень важливості кожному завданню, впливаючи на порядок їх виконання.
Розподіл часу (Time Slicing): Розбиття тривалих завдань на менші фрагменти, які можуть виконуватися протягом кількох кадрів, запобігаючи блокуванню основного потоку.
Планувальники (Schedulers): Механізми для управління та виконання завдань на основі їх пріоритетів та часових обмежень.

Пріоритети завдань: Ієрархія важливості

Scheduler API визначає кілька рівнів пріоритету, які ви можете призначати своїм завданням. Ці пріоритети визначають порядок, у якому планувальник виконує завдання. React надає попередньо визначені константи пріоритету, які ви можете використовувати:

ImmediatePriority: Найвищий пріоритет. Завдання з цим пріоритетом виконуються негайно. Використовуйте ощадливо для критичних оновлень, які безпосередньо впливають на взаємодію з користувачем.
UserBlockingPriority: Використовується для завдань, які безпосередньо впливають на поточну взаємодію користувача, наприклад, реагування на введення з клавіатури або клацання мишею. Мають бути виконані якомога швидше.
NormalPriority: Пріоритет за замовчуванням для більшості оновлень. Підходить для завдань, які важливі, але не потребують негайного виконання.
LowPriority: Використовується для менш критичних завдань, які можуть бути відкладені без суттєвого впливу на користувацький досвід. Приклади включають оновлення аналітики або попереднє завантаження даних.
IdlePriority: Найнижчий пріоритет. Завдання з цим пріоритетом виконуються лише тоді, коли браузер неактивний, гарантуючи, що вони не заважають важливішим завданням.

Вибір правильного рівня пріоритету є вирішальним для оптимізації продуктивності. Надмірне використання високих пріоритетів може суперечити меті планування, тоді як використання низьких пріоритетів для критичних завдань може призвести до затримок та низького користувацького досвіду.

Приклад: Пріоритезація вводу користувача

Розглянемо сценарій, коли у вас є рядок пошуку та складна візуалізація даних. Ви хочете переконатися, що рядок пошуку залишається чуйним, навіть коли візуалізація оновлюється. Ви можете досягти цього, присвоївши вищий пріоритет оновленню рядка пошуку та нижчий пріоритет оновленню візуалізації.


import { unstable_scheduleCallback as scheduleCallback, unstable_UserBlockingPriority as UserBlockingPriority, unstable_NormalPriority as NormalPriority } from 'scheduler';

function updateSearchTerm(searchTerm) {
  scheduleCallback(UserBlockingPriority, () => {
    // Оновити термін пошуку в стані
    setSearchTerm(searchTerm);
  });
}

function updateVisualizationData(data) {
  scheduleCallback(NormalPriority, () => {
    // Оновити дані візуалізації
    setVisualizationData(data);
  });
}

У цьому прикладі функція updateSearchTerm, яка обробляє введення користувача, планується з UserBlockingPriority, що гарантує її виконання перед функцією updateVisualizationData, яка планується з NormalPriority.

Розподіл часу (Time Slicing): Розбиття тривалих завдань

Розподіл часу — це техніка, яка передбачає розбиття тривалих завдань на менші фрагменти, які можуть виконуватися протягом кількох кадрів. Це запобігає блокуванню основного потоку на тривалий час, дозволяючи браузеру плавніше обробляти інші завдання, такі як введення користувача та анімації.

Scheduler API надає функцію unstable_shouldYield, яка дозволяє визначити, чи повинно поточне завдання поступитися браузеру. Ця функція повертає true, якщо браузеру потрібно виконати інші завдання, такі як обробка вводу користувача або оновлення дисплея. Періодично викликаючи unstable_shouldYield у ваших тривалих завданнях, ви можете забезпечити чуйність браузера.

Приклад: Рендеринг великого списку

Розглянемо сценарій, коли вам потрібно відрендерити великий список елементів. Рендеринг всього списку в одному синхронному оновленні може заблокувати основний потік і спричинити проблеми з продуктивністю. Ви можете використовувати розподіл часу, щоб розбити процес рендерингу на менші фрагменти, дозволяючи браузеру залишатися чуйним.


import { unstable_scheduleCallback as scheduleCallback, unstable_NormalPriority as NormalPriority, unstable_shouldYield as shouldYield } from 'scheduler';

function renderListItems(items) {
  scheduleCallback(NormalPriority, () => {
    let i = 0;
    while (i < items.length) {
      // Відрендерити невелику партію елементів
      for (let j = 0; j < 10 && i < items.length; j++) {
        renderListItem(items[i]);
        i++;
      }

      // Перевірити, чи повинні ми поступитися браузеру
      if (shouldYield()) {
        return () => renderListItems(items.slice(i)); // Перепланувати решту елементів
      }
    }
  });
}

У цьому прикладі функція renderListItems рендерить партію з 10 елементів за один раз. Після рендерингу кожної партії вона викликає shouldYield, щоб перевірити, чи потрібно браузеру виконувати інші завдання. Якщо shouldYield повертає true, функція переплановує себе з рештою елементів. Це дозволяє браузеру чергувати інші завдання, такі як обробка вводу користувача або рендеринг анімації, забезпечуючи більш чуйний користувацький досвід.

Практичні застосування та приклади

React Scheduler API може бути застосований до широкого спектру сценаріїв для покращення продуктивності та чуйності застосунків. Ось кілька прикладів:

Візуалізація даних: Пріоритезуйте взаємодію з користувачем над складним рендерингом даних.
Нескінченна прокрутка: Завантажуйте та рендерить вміст частинами під час прокручування користувачем, запобігаючи блокуванню основного потоку.
Фонові завдання: Виконуйте некритичні завдання, такі як попереднє завантаження даних або оновлення аналітики, з низьким пріоритетом, гарантуючи, що вони не заважають взаємодії з користувачем.
Анімації: Забезпечте плавну анімацію, пріоритезуючи оновлення анімації над іншими завданнями.
Оновлення в реальному часі: Керуйте вхідними потоками даних та пріоритезуйте оновлення на основі їх важливості.

Приклад: Реалізація поля пошуку з відкладенням (Debounced Search Bar)

Debouncing (відкладення) — це техніка, що використовується для обмеження частоти виконання функції. Це особливо корисно для обробки введення користувача, наприклад, пошукових запитів, коли ви не хочете виконувати функцію пошуку при кожному натисканні клавіші. Scheduler API можна використовувати для реалізації поля пошуку з відкладенням, яке пріоритезує введення користувача та запобігає зайвим пошуковим запитам.


import { unstable_scheduleCallback as scheduleCallback, unstable_UserBlockingPriority as UserBlockingPriority, unstable_cancelCallback as cancelCallback } from 'scheduler';
import { useState, useRef, useEffect } from 'react';

function DebouncedSearchBar() {
  const [searchTerm, setSearchTerm] = useState('');
  const [debouncedSearchTerm, setDebouncedSearchTerm] = useState('');
  const scheduledCallbackRef = useRef(null);

  useEffect(() => {
    if (scheduledCallbackRef.current) {
      cancelCallback(scheduledCallbackRef.current);
    }

    scheduledCallbackRef.current = scheduleCallback(UserBlockingPriority, () => {
      setDebouncedSearchTerm(searchTerm);
      scheduledCallbackRef.current = null;
    });

    return () => {
      if (scheduledCallbackRef.current) {
        cancelCallback(scheduledCallbackRef.current);
      }
    };
  }, [searchTerm]);

  // Імітація функції пошуку
  useEffect(() => {
    if (debouncedSearchTerm) {
      console.log('Searching for:', debouncedSearchTerm);
      // Виконайте свою фактичну логіку пошуку тут
    }
  }, [debouncedSearchTerm]);

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

export default DebouncedSearchBar;

У цьому прикладі компонент DebouncedSearchBar використовує функцію scheduleCallback для планування функції пошуку з UserBlockingPriority. Функція cancelCallback використовується для скасування будь-яких раніше запланованих функцій пошуку, гарантуючи, що використовується лише найновіший пошуковий термін. Це запобігає непотрібним пошуковим запитам і покращує чуйність рядка пошуку.

Найкращі практики та міркування

Використовуючи React Scheduler API, важливо дотримуватися цих найкращих практик:

Використовуйте відповідний рівень пріоритету: Вибирайте рівень пріоритету, який найкраще відображає важливість завдання.
Уникайте надмірного використання високих пріоритетів: Надмірне використання високих пріоритетів може суперечити меті планування.
Розбивайте тривалі завдання: Використовуйте розподіл часу, щоб розбивати тривалі завдання на менші фрагменти.
Моніторте продуктивність: Використовуйте інструменти моніторингу продуктивності для виявлення областей, де планування може бути покращено.
Ретельно тестуйте: Ретельно тестуйте свій застосунок, щоб переконатися, що планування працює належним чином.
Будьте в курсі: unstable_ API можуть змінюватися, тому слідкуйте за останніми оновленнями.

Майбутнє планування в React

Команда React постійно працює над покращенням можливостей планування React. Concurrent Mode, який побудований на основі Scheduler API, має на меті зробити React-застосунки ще більш чуйними та продуктивними. У міру розвитку React ми можемо очікувати на появу більш розширених функцій планування та покращених інструментів розробника.

Висновок

React Scheduler API — це потужний інструмент для оптимізації продуктивності ваших React-застосунків. Розуміючи концепції пріоритезації завдань та розподілу часу, ви можете створити більш плавний та чуйний користувацький досвід. Хоча unstable_ API можуть змінюватися, розуміння основних концепцій допоможе вам адаптуватися до майбутніх змін та використати всю міць можливостей планування React. Опануйте Scheduler API та розкрийте весь потенціал своїх React-застосунків!