Часове нарізання в React: освоєння пріоритету рендерингу для виняткового користувацького досвіду

У динамічному світі веб-розробки створення чутливих та захоплюючих користувацьких інтерфейсів (UI) має першорядне значення. Користувачі очікують безперебійної взаємодії та миттєвого зворотного зв'язку, навіть при роботі зі складними додатками. React, популярна бібліотека JavaScript для створення UI, пропонує потужні інструменти для досягнення цієї мети, і одним з найефективніших є часове нарізання (Time Slicing).

Цей вичерпний посібник досліджує концепцію часового нарізання в React, розглядаючи її переваги, реалізацію та найкращі практики. Ми розкриємо, як вона дозволяє пріоритезувати завдання рендерингу, забезпечуючи оперативну обробку критичних оновлень та взаємодій, що призводить до більш плавного та приємного користувацького досвіду.

Що таке часове нарізання в React?

Часове нарізання в React — це функція, представлена як частина конкурентного режиму React. Вона дозволяє React розбивати роботу з рендерингу на менші, переривчасті одиниці. Замість того, щоб блокувати головний потік єдиним, тривалим завданням рендерингу, React може призупинити роботу, поступитися браузеру для обробки вводу користувача чи інших завдань, а потім відновити рендеринг з місця зупинки. Уявіть собі шеф-кухаря, який готує складну страву; він може нарізати овочі (рендерити частину UI), потім помішати соус (обробити взаємодію з користувачем), а потім повернутися до нарізання овочів. Це запобігає зависанням або затримкам для користувача, особливо під час великих оновлень або складних дерев компонентів.

Історично рендеринг в React був синхронним, що означало, що коли компонент потребував оновлення, весь процес рендерингу блокував головний потік до свого завершення. Це могло призводити до помітних затримок, особливо в додатках зі складними UI або частими змінами даних. Часове нарізання вирішує цю проблему, дозволяючи React чергувати роботу з рендерингу з іншими завданнями.

Ключові концепції: Fiber та конкурентність

Розуміння часового нарізання вимагає знайомства з двома ключовими концепціями:

• Fiber: Fiber — це внутрішнє представлення компонента в React. Він представляє одиницю роботи, яку React може обробити. Думайте про нього як про вузол віртуального DOM з додатковою інформацією, що дозволяє React відстежувати прогрес рендерингу.
• Конкурентність: Конкурентність, у контексті React, означає здатність виконувати кілька завдань нібито одночасно. React може працювати над різними частинами UI паралельно, пріоритезуючи оновлення на основі їхньої важливості.

Fiber уможливлює часове нарізання, дозволяючи React призупиняти та відновлювати завдання рендерингу. Конкурентність дозволяє React пріоритезувати різні завдання, забезпечуючи, що найважливіші оновлення обробляються першими.

Переваги часового нарізання

Впровадження часового нарізання у ваших додатках на React пропонує кілька значних переваг:

• Покращена чутливість: Розбиваючи рендеринг на менші частини, часове нарізання запобігає блокуванню головного потоку, що призводить до більш чутливого UI. Взаємодії з користувачем відчуваються швидшими, а анімації виглядають плавнішими.
• Покращений користувацький досвід: Чутливий UI безпосередньо перетворюється на кращий користувацький досвід. Користувачі рідше стикаються з розчаровуючими затримками або зависаннями, що робить додаток приємнішим у використанні. Уявіть, що користувач вводить текст у велике текстове поле; без часового нарізання кожне натискання клавіші могло б викликати перерендер, який на мить заморожує UI. З часовим нарізанням перерендер розбивається на менші частини, дозволяючи користувачеві продовжувати друкувати без перерв.
• Пріоритетні оновлення: Часове нарізання дозволяє вам пріоритезувати різні типи оновлень. Наприклад, ви можете надати пріоритет вводу користувача над фоновим завантаженням даних, забезпечуючи, що UI залишається чутливим до дій користувача.
• Краща продуктивність на слабких пристроях: Часове нарізання може значно покращити продуктивність на пристроях з обмеженою обчислювальною потужністю. Розподіляючи роботу з рендерингу в часі, воно зменшує навантаження на процесор, запобігаючи перевантаженню пристрою. Уявіть користувача, який заходить у ваш додаток на старому смартфоні в країні, що розвивається; часове нарізання може стати різницею між придатним до використання та непридатним досвідом.

Впровадження часового нарізання з конкурентним режимом

Щоб використовувати часове нарізання, вам потрібно увімкнути конкурентний режим у вашому додатку React. Конкурентний режим — це набір нових функцій у React, які розкривають повний потенціал часового нарізання та інших оптимізацій продуктивності.

Ось як ви можете увімкнути конкурентний режим:

1. Оновіть React та ReactDOM

Переконайтеся, що ви використовуєте React 18 або новішу версію. Оновіть ваші залежності у файлі package.json:

  "dependencies": {
    "react": "^18.0.0",
    "react-dom": "^18.0.0"
  }

Потім запустіть npm install або yarn install, щоб оновити залежності.

2. Оновіть Root Rendering API

Змініть ваш файл index.js або index.tsx, щоб використовувати новий createRoot API з react-dom/client:

  import React from 'react';
  import ReactDOM from 'react-dom/client';
  import App from './App';

  const root = ReactDOM.createRoot(document.getElementById('root'));
  root.render(
    
      
    
  );

Ключова зміна — це використання ReactDOM.createRoot замість ReactDOM.render. Це вмикає конкурентний режим для вашого додатку.

Техніки керування пріоритетом рендерингу

Після того, як ви увімкнули конкурентний режим, ви можете використовувати різні техніки для керування пріоритетом рендерингу та оптимізації продуктивності.

1. useDeferredValue

Хук useDeferredValue дозволяє відкласти оновлення частини UI, яка не є критичною. Це корисно, коли у вас є великий набір даних, який потрібно відобразити, але ви хочете надати пріоритет вводу користувача або іншим важливішим оновленням. По суті, він каже React: "Онови це значення згодом, але не блокуй головний потік, чекаючи на нього." Уявіть собі рядок пошуку з автопропозиціями. Коли користувач друкує, відображаються пропозиції. Ці пропозиції можна відкласти за допомогою `useDeferredValue`, щоб досвід набору тексту залишався плавним, а пропозиції оновлювалися з невеликою затримкою.

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

  function SearchBar() {
    const [query, setQuery] = useState('');
    const deferredQuery = useDeferredValue(query);

    return (
      

         setQuery(e.target.value)} />
        
      
    );
  }

  function Suggestions({ query }) {
    // This component will re-render with a deferred value of the query.
    // The rendering of suggestions will be deprioritized.
    const suggestions = getSuggestions(query); //Simulate getting suggestions based on the query

    return (
      

        {suggestions.map((suggestion) => (
          
{suggestion}
        ))}
      
    );
  }

  function getSuggestions(query) {
      // Simulate fetching suggestions from an API or data source.
      // In a real application, this would likely involve an API call.
      const allSuggestions = ["apple", "banana", "cherry", "date", "elderberry"];
      return allSuggestions.filter(suggestion => suggestion.startsWith(query));
  }

  export default SearchBar;

У цьому прикладі компонент Suggestions буде перерендерений з відкладеним значенням запиту. Це означає, що React надасть пріоритет оновленню поля вводу та обробці вводу користувача над рендерингом пропозицій, що призведе до більш плавного досвіду набору тексту.

2. useTransition

Хук useTransition надає спосіб позначати певні оновлення стану як нетермінові переходи. Це корисно, коли ви хочете оновити UI у відповідь на дію користувача, але не хочете, щоб оновлення блокувало головний потік. Він допомагає класифікувати оновлення стану: термінові (як набір тексту) та перехідні (як навігація на нову сторінку).

Уявіть навігацію між різними розділами панелі інструментів. З `useTransition` навігацію можна позначити як перехід, що дозволяє UI залишатися чутливим, поки новий розділ завантажується та рендериться.

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

  function Dashboard() {
    const [isPending, startTransition] = useTransition();
    const [section, setSection] = useState('home');

    const navigateTo = (newSection) => {
      startTransition(() => {
        setSection(newSection);
      });
    };

    return (
      

        
        {isPending && 
Loading...
}
        

      
    );
  }

  function Section({ content }) {
    // Simulate loading content based on the section.
    let sectionContent;
    if (content === 'home') {
      sectionContent = 
Welcome to the home page!
;
    } else if (content === 'profile') {
      sectionContent = 
This is your profile.
;
    } else if (content === 'settings') {
      sectionContent = 
Configure your settings here.
;
    } else {
      sectionContent = 
Section not found.
;
    }

    return 
{sectionContent}
;
  }

  export default Dashboard;

У цьому прикладі функція navigateTo використовує startTransition, щоб позначити оновлення стану як нетермінове. Це означає, що React надасть пріоритет іншим завданням, таким як обробка вводу користувача, над оновленням UI з новим вмістом розділу. Значення isPending вказує, чи триває перехід, дозволяючи вам відображати індикатор завантаження.

3. Suspense

Suspense дозволяє вам "призупинити" рендеринг компонента до виконання певної умови (наприклад, завантаження даних). Він переважно використовується для обробки асинхронних операцій, таких як завантаження даних. Це запобігає відображенню неповних або пошкоджених даних в UI під час очікування відповіді.

Розглянемо завантаження інформації профілю користувача. Замість того, щоб показувати порожній або пошкоджений профіль під час завантаження даних, `Suspense` може відобразити запасний варіант (наприклад, спінер завантаження), доки дані не будуть готові, а потім плавно перейти до показу повного профілю.

  import React, { Suspense } from 'react';

  // Simulate a component that suspends while loading data
  const ProfileDetails = React.lazy(() => import('./ProfileDetails'));

  function ProfilePage() {
    return (
      Loading profile...
}> 
        
      
    );
  }

  // Assume ProfileDetails.js contains something like:
  // export default function ProfileDetails() {
  //   const data = useFetchProfileData(); // Custom hook that fetches data
  //   return (
  //     

  //       
{data.name}
  //       
{data.bio}
  //     
  //   );
  // }

  export default ProfilePage;

У цьому прикладі компонент ProfileDetails обгорнутий у компонент Suspense. Властивість fallback вказує, що відображати, поки компонент ProfileDetails завантажує свої дані. Це запобігає відображенню неповних даних в UI та забезпечує більш плавний досвід завантаження.

Найкращі практики для часового нарізання

Щоб ефективно використовувати часове нарізання, враховуйте ці найкращі практики:

• Визначайте вузькі місця: Використовуйте інструменти профілювання для виявлення компонентів, які спричиняють проблеми з продуктивністю. Зосередьтеся на оптимізації цих компонентів в першу чергу. React DevTools Profiler — відмінний вибір.
• Пріоритезуйте оновлення: Ретельно обміркуйте, які оновлення є критичними, а які можна відкласти. Надавайте пріоритет вводу користувача та іншим важливим взаємодіям.
• Уникайте непотрібних перерендерів: Переконайтеся, що ваші компоненти перерендериться лише за потреби. Використовуйте такі техніки, як React.memo та useCallback, щоб запобігти непотрібним перерендерам.
• Ретельно тестуйте: Тестуйте ваш додаток на різних пристроях та за різних умов мережі, щоб переконатися, що часове нарізання ефективно покращує продуктивність.
• Використовуйте бібліотеки з розумом: Будьте обережні зі сторонніми бібліотеками, які можуть бути несумісними з конкурентним режимом. Ретельно тестуйте їх перед інтеграцією у ваш додаток. Розгляньте альтернативи, якщо продуктивність страждає.
• Вимірюйте, вимірюйте, вимірюйте: Регулярно профілюйте продуктивність вашого додатку. Часове нарізання — це не чарівна паличка; воно вимагає ретельного аналізу та оптимізації на основі реальних даних. Не покладайтеся на припущення.

Приклади в різних галузях

Переваги часового нарізання можна побачити в різних галузях:

• Електронна комерція: На сайті електронної комерції (наприклад, глобальному маркетплейсі, як Alibaba або Amazon), часове нарізання може забезпечити швидке завантаження результатів пошуку та деталей продукту, навіть при роботі з великими каталогами та складною фільтрацією. Це призводить до вищих коефіцієнтів конверсії та покращення задоволеності клієнтів, особливо на мобільних пристроях з повільнішим з'єднанням у регіонах, таких як Південно-Східна Азія чи Африка.
• Соціальні мережі: На платформах соціальних мереж (подумайте про глобально використовувані платформи, як Facebook, Instagram, або TikTok), часове нарізання може оптимізувати рендеринг новинних стрічок та розділів коментарів, забезпечуючи, що UI залишається чутливим навіть при частих оновленнях та великих обсягах даних. Користувач, який прокручує стрічку в Індії, відчує більш плавне прокручування.
• Фінансові додатки: У фінансових додатках (like online trading platforms or banking apps used in Europe or North America), часове нарізання може забезпечити плавне та без затримок відображення оновлень даних у реальному часі, таких як ціни на акції або історії транзакцій, надаючи користувачам найактуальнішу інформацію.
• Ігри: Хоча React може не бути основним рушієм для складних ігор, його часто використовують для ігрових UI (меню, екрани інвентарю). Часове нарізання може допомогти зберегти ці інтерфейси чутливими, забезпечуючи безперебійний досвід для гравців у всьому світі, незалежно від їхнього пристрою.
• Освіта: Платформи для електронного навчання можуть отримати значну користь. Розглянемо платформу з інтерактивними симуляціями, відеолекціями та функціями співпраці в реальному часі, до якої мають доступ студенти в сільській місцевості з обмеженою пропускною здатністю. Часове нарізання забезпечує, що UI залишається чутливим, дозволяючи студентам брати участь без розчаровуючих затримок або переривань, тим самим підвищуючи результати навчання.

Обмеження та міркування

Хоча часове нарізання пропонує значні переваги, важливо знати про його обмеження та потенційні недоліки:

• Підвищена складність: Впровадження часового нарізання може додати складності вашій кодовій базі, вимагаючи глибшого розуміння внутрішньої роботи React.
• Проблеми з налагодженням: Налагодження проблем, пов'язаних з часовим нарізанням, може бути складнішим, ніж налагодження традиційних додатків React. Асинхронна природа може ускладнити відстеження джерела проблем.
• Проблеми сумісності: Деякі сторонні бібліотеки можуть бути не повністю сумісними з конкурентним режимом, що потенційно може призвести до несподіваної поведінки або проблем з продуктивністю.
• Не є універсальним рішенням: Часове нарізання не є заміною для інших технік оптимізації продуктивності. Важливо вирішувати основні проблеми продуктивності у ваших компонентах та структурах даних.
• Потенціал для візуальних артефактів: У деяких випадках, часове нарізання може призводити до візуальних артефактів, таких як мерехтіння або неповні оновлення UI. Важливо ретельно тестувати ваш додаток, щоб виявити та усунути ці проблеми.

Висновок

Часове нарізання в React — це потужний інструмент для оптимізації пріоритету рендерингу та покращення чутливості ваших додатків. Розбиваючи роботу з рендерингу на менші частини та пріоритезуючи важливі оновлення, ви можете створити більш плавний та приємний користувацький досвід. Хоча це вносить певну складність, переваги часового нарізання, особливо у складних додатках та на слабких пристроях, варті докладених зусиль. Використовуйте потужність конкурентного режиму та часового нарізання, щоб забезпечити виняткову продуктивність UI та порадувати своїх користувачів у всьому світі.

Розуміючи концепції Fiber та конкурентності, використовуючи хуки, такі як useDeferredValue та useTransition, та дотримуючись найкращих практик, ви можете використати повний потенціал часового нарізання в React та створювати справді продуктивні та захоплюючі веб-додатки для глобальної аудиторії. Не забувайте постійно вимірювати та вдосконалювати свій підхід для досягнення найкращих можливих результатів.