Нарізка часу в React: освоєння пріоритету рендерингу для кращого користувацького досвіду

У світі сучасної веб-розробки забезпечення плавного та чутливого користувацького досвіду (UX) має першочергове значення. Зі зростанням складності додатків на React, забезпечення оптимальної продуктивності стає все складнішим. Нарізка часу в React (React Time Slicing), ключова функція конкурентного режиму (Concurrent Mode), пропонує потужне рішення для керування пріоритетом рендерингу та запобігання зависанням інтерфейсу, що призводить до значного покращення UX.

Що таке нарізка часу в React?

Нарізка часу в React — це функція, яка дозволяє React розбивати роботу з рендерингу на менші, переривчасті частини. Замість того, щоб блокувати основний потік одним тривалим завданням рендерингу, React може призупинити його, повернути керування браузеру для обробки вводу користувача або інших критичних завдань, а потім відновити рендеринг пізніше. Це запобігає зависанню браузера, забезпечуючи плавніший та більш інтерактивний досвід для користувача.

Уявіть це як приготування великої, складної страви. Замість того, щоб готувати все одночасно, ви можете нарізати овочі, готувати соуси та варити окремі компоненти, а потім зібрати їх разом наприкінці. Нарізка часу дозволяє React робити щось подібне з рендерингом, розбиваючи великі оновлення інтерфейсу на менші, керовані частини.

Чому нарізка часу важлива?

Основною перевагою нарізки часу є покращена чутливість, особливо в додатках зі складними інтерфейсами або частими оновленнями даних. Ось перелік ключових переваг:

• Покращений користувацький досвід: Запобігаючи блокуванню браузера, нарізка часу гарантує, що інтерфейс залишається чутливим до взаємодій користувача. Це призводить до плавніших анімацій, швидшого часу відгуку на кліки та введення з клавіатури, і загалом приємнішого досвіду користувача.
• Покращена продуктивність: Хоча нарізка часу не обов'язково робить рендеринг швидшим за загальним часом, вона робить його плавнішим і більш передбачуваним. Це особливо важливо на пристроях з обмеженою обчислювальною потужністю.
• Краще управління ресурсами: Нарізка часу дозволяє браузеру ефективніше розподіляти ресурси, запобігаючи монополізації ЦП тривалими завданнями та уповільненню інших процесів.
• Пріоритезація оновлень: Нарізка часу дозволяє React надавати пріоритет важливим оновленням, таким як пов'язані з вводом користувача, над менш критичними фоновими завданнями. Це гарантує, що інтерфейс швидко реагує на дії користувача, навіть коли виконуються інші оновлення.

Розуміння React Fiber та конкурентного режиму

Нарізка часу тісно пов'язана з архітектурою React Fiber та конкурентним режимом. Щоб повністю зрозуміти концепцію, необхідно розібратися в цих базових технологіях.

React Fiber

React Fiber — це повний перепис алгоритму узгодження (reconciliation) React, розроблений для покращення продуктивності та впровадження нових функцій, таких як нарізка часу. Ключовою інновацією Fiber є можливість розбивати роботу з рендерингу на менші одиниці, які називаються «волокнами» (fibers). Кожне волокно представляє окрему частину інтерфейсу, наприклад, компонент або вузол DOM. Fiber дозволяє React призупиняти, відновлювати та пріоритезувати роботу над різними частинами інтерфейсу, що робить можливим нарізку часу.

Конкурентний режим

Конкурентний режим (Concurrent Mode) — це набір нових функцій у React, які відкривають розширені можливості, включаючи нарізку часу, Suspense та переходи (Transitions). Він дозволяє React одночасно працювати над кількома версіями інтерфейсу, уможливлюючи асинхронний рендеринг та пріоритезацію оновлень. Конкурентний режим не ввімкнений за замовчуванням і вимагає свідомого підключення.

Реалізація нарізки часу в React

Щоб скористатися перевагами нарізки часу, вам потрібно використовувати конкурентний режим React. Ось як увімкнути його та реалізувати нарізку часу у вашому додатку:

Увімкнення конкурентного режиму

Спосіб увімкнення конкурентного режиму залежить від того, як ви рендерите свій додаток React.

• Для нових додатків: Використовуйте createRoot замість ReactDOM.render у вашому файлі index.js або головній точці входу додатка.
• Для існуючих додатків: Міграція на createRoot може вимагати ретельного планування та тестування для забезпечення сумісності з існуючими компонентами.

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); // createRoot(container!) якщо ви використовуєте TypeScript
root.render();

Використовуючи createRoot, ви вмикаєте конкурентний режим та нарізку часу. Однак, увімкнення конкурентного режиму — це лише перший крок. Вам також потрібно структурувати свій код таким чином, щоб використовувати його можливості.

Використання useDeferredValue для некритичних оновлень

Хук useDeferredValue дозволяє відкладати оновлення менш критичних частин інтерфейсу. Це корисно для елементів, які не потребують негайного оновлення у відповідь на введення користувача, таких як результати пошуку або другорядний контент.

Приклад:

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

function SearchResults({ query }) {
  // Відкласти оновлення результатів пошуку на 500 мс
  const deferredQuery = useDeferredValue(query, { timeoutMs: 500 });

  // Отримати результати пошуку на основі відкладеного запиту
  const results = useSearchResults(deferredQuery);

  return (
    

      {results.map(result => (
        
{result.title}
      ))}
    
  );
}

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

  return (
    

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

function useSearchResults(query) {
  const [results, setResults] = useState([]);

  React.useEffect(() => {
    // Симулюємо отримання результатів пошуку з API
    const timeoutId = setTimeout(() => {
      const fakeResults = Array.from({ length: 5 }, (_, i) => ({
        id: i,
        title: `Результат для "${query}" ${i + 1}`
      }));
      setResults(fakeResults);
    }, 200);

    return () => clearTimeout(timeoutId);
  }, [query]);

  return results;
}

export default SearchBar;

У цьому прикладі хук useDeferredValue затримує оновлення результатів пошуку, доки React не матиме змоги обробити більш критичні оновлення, наприклад, введення тексту в рядок пошуку. Інтерфейс залишається чутливим, навіть коли отримання та рендеринг результатів пошуку займає деякий час. Параметр timeoutMs контролює максимальну затримку; якщо новіше значення стає доступним до закінчення тайм-ауту, відкладене значення оновлюється негайно. Налаштування цього значення дозволяє точно збалансувати чутливість та актуальність даних.

Використання useTransition для переходів в інтерфейсі

Хук useTransition дозволяє позначати оновлення інтерфейсу як переходи, що вказує React на менший пріоритет цих оновлень порівняно з іншими. Це корисно для змін, які не потрібно відображати негайно, наприклад, навігація між маршрутами або оновлення некритичних елементів інтерфейсу.

Приклад:

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

function MyComponent() {
  const [isPending, startTransition] = useTransition();
  const [data, setData] = useState(null);

  const handleClick = () => {
    startTransition(() => {
      // Симулюємо отримання даних з API
      setTimeout(() => {
        setData({ value: 'Нові дані' });
      }, 1000);
    });
  };

  return (
    

      
        {isPending ? 'Завантаження...' : 'Завантажити дані'}
      
      {data && 
Дані: {data.value}
}
    
  );
}

export default MyComponent;

У цьому прикладі хук useTransition позначає процес завантаження даних як перехід. React надасть пріоритет іншим оновленням, таким як введення користувача, над процесом завантаження даних. Прапорець isPending вказує, чи триває перехід, дозволяючи вам відображати індикатор завантаження.

Найкращі практики для нарізки часу

Щоб ефективно використовувати нарізку часу, дотримуйтесь цих найкращих практик:

• Виявляйте вузькі місця: Використовуйте React Profiler для виявлення компонентів, які спричиняють проблеми з продуктивністю. Зосередьтеся на оптимізації цих компонентів у першу чергу.
• Пріоритезуйте оновлення: Ретельно обміркуйте, які оновлення мають бути негайними, а які можна відкласти або розглядати як переходи.
• Уникайте зайвих рендерів: Використовуйте React.memo, useMemo та useCallback, щоб запобігти непотрібним повторним рендерам.
• Оптимізуйте структури даних: Використовуйте ефективні структури даних, щоб мінімізувати час, витрачений на обробку даних під час рендерингу.
• Ліниве завантаження ресурсів: Використовуйте React.lazy для завантаження компонентів лише тоді, коли вони потрібні. Розгляньте можливість використання Suspense для відображення запасного інтерфейсу під час завантаження компонентів.
• Ретельно тестуйте: Тестуйте свій додаток на різноманітних пристроях та браузерах, щоб переконатися, що нарізка часу працює належним чином. Звертайте особливу увагу на продуктивність на малопотужних пристроях.
• Моніторте продуктивність: Постійно відстежуйте продуктивність вашого додатка та вносьте корективи за потреби.

Аспекти інтернаціоналізації (i18n)

При реалізації нарізки часу в глобальному додатку враховуйте вплив інтернаціоналізації (i18n) на продуктивність. Рендеринг компонентів з різними локалями може бути обчислювально затратним, особливо якщо ви використовуєте складні правила форматування або великі файли перекладів.

Ось деякі специфічні для i18n аспекти:

• Оптимізуйте завантаження перекладів: Завантажуйте файли перекладів асинхронно, щоб уникнути блокування основного потоку. Розгляньте можливість використання розділення коду (code splitting) для завантаження лише тих перекладів, які потрібні для поточної локалі.
• Використовуйте ефективні бібліотеки форматування: Обирайте бібліотеки для i18n, оптимізовані для продуктивності. Уникайте використання бібліотек, які виконують непотрібні обчислення або створюють надлишкові вузли DOM.
• Кешуйте відформатовані значення: Кешуйте відформатовані значення, щоб уникнути їх повторного обчислення. Використовуйте useMemo або подібні техніки для мемоізації результатів функцій форматування.
• Тестуйте з кількома локалями: Тестуйте ваш додаток з різними локалями, щоб переконатися, що нарізка часу ефективно працює в різних мовах та регіонах. Звертайте особливу увагу на локалі зі складними правилами форматування або з напрямком письма справа наліво.

Приклад: асинхронне завантаження перекладів

Замість синхронного завантаження всіх перекладів, ви можете завантажувати їх на вимогу за допомогою динамічних імпортів:

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

function MyComponent() {
  const [translations, setTranslations] = useState(null);

  useEffect(() => {
    async function loadTranslations() {
      try {
        const module = await import(`./translations/${getCurrentLocale()}.json`);
        setTranslations(module.default);
      } catch (error) {
        console.error("Помилка завантаження перекладів:", error);
      }
    }

    loadTranslations();
  }, []);

  if (!translations) {
    return 
Завантаження перекладів...
;
  }

  return (
    
{translations.greeting}
  );
}

function getCurrentLocale() {
  // Логіка для визначення поточної локалі, наприклад, з налаштувань браузера або вподобань користувача
  return 'uk'; // Приклад
}

export default MyComponent;

Цей приклад демонструє, як завантажувати файли перекладів асинхронно, запобігаючи блокуванню основного потоку та покращуючи чутливість додатка. Обробка помилок також важлива; блок `try...catch` гарантує, що помилки під час завантаження перекладів будуть перехоплені та залоговані. Функція `getCurrentLocale()` є заповнювачем; вам потрібно буде реалізувати логіку для визначення поточної локалі відповідно до вимог вашого додатка.

Приклади нарізки часу в реальних додатках

Нарізку часу можна застосувати до широкого спектру додатків для покращення продуктивності та UX. Ось кілька прикладів:

• Сайти електронної комерції: Покращення чутливості списків товарів, результатів пошуку та процесів оформлення замовлення.
• Платформи соціальних мереж: Забезпечення плавного прокручування, швидких оновлень стрічки та чутливої взаємодії з публікаціями.
• Панелі візуалізації даних: Уможливлення інтерактивного дослідження великих наборів даних без зависання інтерфейсу.
• Онлайн-ігрові платформи: Підтримка стабільної частоти кадрів та чутливого керування для безперебійного ігрового досвіду.
• Інструменти для спільного редагування: Забезпечення оновлень у реальному часі та запобігання затримкам інтерфейсу під час сеансів спільного редагування.

Виклики та аспекти, які варто враховувати

Хоча нарізка часу пропонує значні переваги, важливо знати про виклики та аспекти, пов'язані з її реалізацією:

• Підвищена складність: Реалізація нарізки часу може ускладнити вашу кодову базу, вимагаючи ретельного планування та тестування.
• Потенціал для візуальних артефактів: У деяких випадках нарізка часу може призводити до візуальних артефактів, таких як мерехтіння або неповний рендеринг. Це можна пом'якшити, ретельно керуючи переходами та відкладаючи менш критичні оновлення.
• Проблеми сумісності: Конкурентний режим може бути несумісним з усіма існуючими компонентами або бібліотеками React. Ретельне тестування є важливим для забезпечення сумісності.
• Складнощі з налагодженням: Налагодження проблем, пов'язаних з нарізкою часу, може бути складнішим, ніж налагодження традиційного коду React. React DevTools Profiler може бути цінним інструментом для виявлення та вирішення проблем з продуктивністю.

Висновок

Нарізка часу в React — це потужна техніка для керування пріоритетом рендерингу та покращення користувацького досвіду складних додатків React. Розбиваючи роботу з рендерингу на менші, переривчасті частини, нарізка часу запобігає зависанням інтерфейсу та забезпечує плавніший, більш чутливий досвід користувача. Хоча реалізація нарізки часу може ускладнити вашу кодову базу, переваги з точки зору продуктивності та UX часто варті докладених зусиль. Розуміючи базові концепції React Fiber та конкурентного режиму, а також дотримуючись найкращих практик реалізації, ви можете ефективно використовувати нарізку часу для створення високопродуктивних, зручних для користувача додатків React, які будуть радувати користувачів по всьому світу. Пам'ятайте завжди профілювати ваш додаток та ретельно тестувати його, щоб забезпечити оптимальну продуктивність та сумісність на різних пристроях та в браузерах.