React useDeferredValue: вичерпний посібник з неблокуючої продуктивності UI

У світі сучасної веб-розробки користувацький досвід має першочергове значення. Швидкий, чутливий інтерфейс — це вже не розкіш, а очікування. Для користувачів по всьому світу, на широкому спектрі пристроїв та умов мережі, інтерфейс, що відстає та смикається, може стати різницею між клієнтом, що повертається, і втраченим. Саме тут конкурентні можливості React 18, зокрема хук useDeferredValue, змінюють правила гри.

Якщо ви коли-небудь створювали додаток на React з полем пошуку, що фільтрує великий список, сіткою даних, що оновлюється в реальному часі, або складною панеллю інструментів, ви, ймовірно, стикалися з жахливим зависанням UI. Користувач вводить текст, і на частку секунди весь додаток перестає реагувати. Це відбувається тому, що традиційний рендеринг у React є блокуючим. Оновлення стану викликає повторний рендеринг, і нічого іншого не може відбутися, доки він не завершиться.

Цей вичерпний посібник проведе вас у глибоке занурення в хук useDeferredValue. Ми дослідимо проблему, яку він вирішує, як він працює «під капотом» з новим конкурентним рушієм React, і як ви можете використовувати його для створення неймовірно чутливих додатків, які відчуваються швидкими, навіть коли вони виконують багато роботи. Ми розглянемо практичні приклади, просунуті патерни та найважливіші найкращі практики для глобальної аудиторії.

Розуміння основної проблеми: блокуючий UI

Перш ніж ми зможемо оцінити рішення, ми повинні повністю зрозуміти проблему. У версіях React до 18-ї рендеринг був синхронним і непереривним процесом. Уявіть собі односмугову дорогу: щойно автомобіль (рендер) в'їжджає, жоден інший не може проїхати, доки він не досягне кінця. Саме так працював React.

Розглянемо класичний сценарій: список продуктів з можливістю пошуку. Користувач вводить текст у поле пошуку, і список з тисяч елементів під ним фільтрується на основі його введення.

Типова (і повільна) реалізація

Ось як міг би виглядати код у світі до React 18 або без використання конкурентних функцій:

Структура компонента:

Файл: SearchPage.js

import React, { useState } from 'react'; import ProductList from './ProductList'; import { generateProducts } from './data'; // функція, що створює великий масив const allProducts = generateProducts(20000); // Уявімо собі 20 000 продуктів function SearchPage() { const [query, setQuery] = useState(''); const filteredProducts = allProducts.filter(product => { return product.name.toLowerCase().includes(query.toLowerCase()); }); function handleChange(e) { setQuery(e.target.value); } return (

); } export default SearchPage;

Чому це повільно?

Давайте простежимо дію користувача:

1. Користувач вводить літеру, скажімо, 'a'.
2. Спрацьовує подія onChange, викликаючи handleChange.
3. Викликається setQuery('a'). Це планує повторний рендеринг компонента SearchPage.
4. React починає повторний рендеринг.
5. Всередині рендерингу виконується рядок const filteredProducts = allProducts.filter(...). Це дорога частина. Фільтрація масиву з 20 000 елементів, навіть з простою перевіркою 'includes', займає час.
6. Поки відбувається ця фільтрація, головний потік браузера повністю зайнятий. Він не може обробляти нове введення користувача, не може візуально оновити поле введення і не може виконувати будь-який інший JavaScript. UI заблоковано.
7. Після завершення фільтрації React переходить до рендерингу компонента ProductList, що саме по собі може бути важкою операцією, якщо він рендерить тисячі DOM-вузлів.
8. Нарешті, після всієї цієї роботи, DOM оновлюється. Користувач бачить, як літера 'а' з'являється в полі введення, і список оновлюється.

Якщо користувач друкує швидко — скажімо, "apple" — весь цей блокуючий процес відбувається для 'a', потім 'ap', потім 'app', 'appl' і 'apple'. Результатом є помітна затримка, коли поле введення «заїкається» і намагається встигнути за набором тексту користувача. Це поганий користувацький досвід, особливо на менш потужних пристроях, поширених у багатьох частинах світу.

Представляємо конкурентність у React 18

React 18 кардинально змінює цю парадигму, вводячи конкурентність. Конкурентність — це не те саме, що паралелізм (виконання кількох речей одночасно). Натомість, це здатність React призупиняти, відновлювати або скасовувати рендеринг. Односмугова дорога тепер має смуги для обгону та регулювальника руху.

З конкурентністю React може класифікувати оновлення на два типи:

• Термінові оновлення: Це речі, які повинні відчуватися миттєвими, наприклад, введення тексту в поле, натискання кнопки або перетягування повзунка. Користувач очікує негайного зворотного зв'язку.
• Перехідні оновлення: Це оновлення, які можуть переводити UI з одного виду в інший. Прийнятно, якщо для їх появи потрібен деякий час. Фільтрація списку або завантаження нового контенту є класичними прикладами.

Тепер React може почати нетерміновий «перехідний» рендер, і якщо надійде більш термінове оновлення (наприклад, ще один натиск клавіші), він може призупинити тривалий рендер, спочатку обробити терміновий, а потім відновити свою роботу. Це гарантує, що UI залишається інтерактивним у будь-який час. Хук useDeferredValue є основним інструментом для використання цієї нової потужності.

Що таке `useDeferredValue`? Детальне пояснення

По суті, useDeferredValue — це хук, який дозволяє вам повідомити React, що певне значення у вашому компоненті не є терміновим. Він приймає значення і повертає нову копію цього значення, яка буде «відставати», якщо відбуваються термінові оновлення.

Синтаксис

Хук неймовірно простий у використанні:

import { useDeferredValue } from 'react'; const deferredValue = useDeferredValue(value);

Ось і все. Ви передаєте йому значення, і він дає вам відкладену версію цього значення.

Як це працює "під капотом"

Давайте розвіємо магію. Коли ви використовуєте useDeferredValue(query), ось що робить React:

1. Початковий рендер: На першому рендері deferredQuery буде таким самим, як і початковий query.
2. Відбувається термінове оновлення: Користувач вводить новий символ. Стан query оновлюється з 'a' на 'ap'.
3. Високопріоритетний рендер: React негайно запускає повторний рендеринг. Під час цього першого, термінового рендерингу, useDeferredValue знає, що триває термінове оновлення. Тому він все ще повертає попереднє значення, 'a'. Ваш компонент швидко рендериться, тому що значення поля введення стає 'ap' (зі стану), але частина вашого UI, яка залежить від deferredQuery (повільний список), все ще використовує старе значення і не потребує перерахунку. UI залишається чутливим.
4. Низькопріоритетний рендер: Одразу після завершення термінового рендерингу, React починає другий, нетерміновий рендеринг у фоновому режимі. У *цьому* рендері useDeferredValue повертає нове значення, 'ap'. Цей фоновий рендер і викликає дорогу операцію фільтрації.
5. Можливість переривання: Ось ключова частина. Якщо користувач вводить ще одну літеру ('app'), поки низькопріоритетний рендер для 'ap' все ще триває, React відкине цей фоновий рендер і почне спочатку. Він надає пріоритет новому терміновому оновленню ('app'), а потім планує новий фоновий рендер з останнім відкладеним значенням.

Це гарантує, що дорога робота завжди виконується над найсвіжішими даними, і вона ніколи не блокує користувача від надання нового введення. Це потужний спосіб знизити пріоритет важких обчислень без складної ручної логіки debouncing або throttling.

Практична реалізація: виправляємо наш повільний пошук

Давайте переробимо наш попередній приклад, використовуючи useDeferredValue, щоб побачити його в дії.

Файл: SearchPage.js (оптимізовано)

import React, { useState, useDeferredValue, useMemo } from 'react'; import ProductList from './ProductList'; import { generateProducts } from './data'; const allProducts = generateProducts(20000); // Компонент для відображення списку, мемоізований для продуктивності const MemoizedProductList = React.memo(ProductList); function SearchPage() { const [query, setQuery] = useState(''); // 1. Відкладаємо значення запиту. Це значення буде відставати від стану 'query'. const deferredQuery = useDeferredValue(query); // 2. Дорога фільтрація тепер залежить від deferredQuery. // Ми також обгортаємо це в useMemo для подальшої оптимізації. const filteredProducts = useMemo(() => { console.log('Фільтрація для:', deferredQuery); return allProducts.filter(product => { return product.name.toLowerCase().includes(deferredQuery.toLowerCase()); }); }, [deferredQuery]); // Перераховується лише при зміні deferredQuery function handleChange(e) { // Це оновлення стану є терміновим і буде оброблено негайно setQuery(e.target.value); } return (

); } export default SearchPage;

Трансформація користувацького досвіду

З цією простою зміною користувацький досвід трансформується:

• Користувач вводить текст у поле, і текст з'являється миттєво, без жодних затримок. Це тому, що value інпуту прив'язане безпосередньо до стану query, що є терміновим оновленням.
• Список продуктів нижче може наздоганяти з затримкою в частку секунди, але процес його рендерингу ніколи не блокує поле введення.
• Якщо користувач друкує швидко, список може оновитися лише один раз наприкінці з остаточним пошуковим терміном, оскільки React відкидає проміжні, застарілі фонові рендери.

Тепер додаток відчувається значно швидшим і професійнішим.

`useDeferredValue` проти `useTransition`: у чому різниця?

Це одне з найпоширеніших джерел плутанини для розробників, які вивчають конкурентний React. І useDeferredValue, і useTransition використовуються для позначення оновлень як нетермінових, але вони застосовуються в різних ситуаціях.

Ключова відмінність: де ви маєте контроль?

`useTransition`

Ви використовуєте useTransition, коли маєте контроль над кодом, що викликає оновлення стану. Він дає вам функцію, зазвичай названу startTransition, для обгортання вашого оновлення стану.

const [isPending, startTransition] = useTransition(); function handleChange(e) { const nextValue = e.target.value; // Негайно оновлюємо термінову частину setInputValue(nextValue); // Обгортаємо повільне оновлення в startTransition startTransition(() => { setSearchQuery(nextValue); }); }

• Коли використовувати: Коли ви самі встановлюєте стан і можете обгорнути виклик setState.
• Ключова особливість: Надає булевий прапорець isPending. Це надзвичайно корисно для показу спінерів завантаження або іншого зворотного зв'язку під час обробки переходу.

`useDeferredValue`

Ви використовуєте useDeferredValue, коли не контролюєте код, що оновлює значення. Це часто трапляється, коли значення надходить з пропсів, від батьківського компонента або з іншого хука, наданого сторонньою бібліотекою.

function SlowList({ valueFromParent }) { // Ми не контролюємо, як встановлюється valueFromParent. // Ми просто отримуємо його і хочемо відкласти рендеринг на його основі. const deferredValue = useDeferredValue(valueFromParent); // ... використовуємо deferredValue для рендерингу повільної частини компонента }

• Коли використовувати: Коли у вас є лише кінцеве значення і ви не можете обгорнути код, який його встановив.
• Ключова особливість: Більш «реактивний» підхід. Він просто реагує на зміну значення, незалежно від того, звідки воно прийшло. Він не надає вбудованого прапорця isPending, але ви можете легко створити його самостійно.

Порівняльна таблиця

Характеристика	`useTransition`	`useDeferredValue`
Що обгортає	Функцію оновлення стану (напр., startTransition(() => setState(...)))	Значення (напр., useDeferredValue(myValue))
Точка контролю	Коли ви контролюєте обробник події або тригер для оновлення.	Коли ви отримуєте значення (напр., з пропсів) і не маєте контролю над його джерелом.
Стан завантаження	Надає вбудований булевий прапорець `isPending`.	Немає вбудованого прапорця, але можна отримати за допомогою `const isStale = originalValue !== deferredValue;`.
Аналогія	Ви — диспетчер, який вирішує, який поїзд (оновлення стану) відправити на повільну колію.	Ви — начальник станції, який бачить, що значення прибуло поїздом, і вирішує затримати його на станції на мить, перш ніж відобразити на головному табло.

Просунуті випадки використання та патерни

Окрім простої фільтрації списків, useDeferredValue відкриває кілька потужних патернів для створення складних користувацьких інтерфейсів.

Патерн 1: Відображення "застарілого" UI як зворотного зв'язку

UI, що оновлюється з невеликою затримкою без будь-якого візуального зворотного зв'язку, може здатися користувачеві помилковим. Вони можуть задатися питанням, чи було зареєстровано їхнє введення. Чудовим патерном є надання тонкого натяку на те, що дані оновлюються.

Ви можете досягти цього, порівнюючи початкове значення з відкладеним. Якщо вони відрізняються, це означає, що фоновий рендер очікує на виконання.

function SearchPage() { const [query, setQuery] = useState(''); const deferredQuery = useDeferredValue(query); // Цей булевий прапорець повідомляє нам, чи відстає список від введення const isStale = query !== deferredQuery; const filteredProducts = useMemo(() => { // ... дорога фільтрація з використанням deferredQuery }, [deferredQuery]); return (

); }

У цьому прикладі, щойно користувач починає друкувати, isStale стає true. Список злегка згасає, вказуючи, що він збирається оновитися. Після завершення відкладеного рендерингу, query та deferredQuery знову стають рівними, isStale стає false, і список повертається до повної непрозорості з новими даними. Це еквівалент прапорця isPending з useTransition.

Патерн 2: Відкладення оновлень на графіках та візуалізаціях

Уявіть собі складну візуалізацію даних, як-от географічну карту або фінансовий графік, яка перемальовується на основі повзунка для діапазону дат, керованого користувачем. Перетягування повзунка може бути надзвичайно смиканим, якщо графік перемальовується на кожен піксель руху.

Відкладаючи значення повзунка, ви можете забезпечити, що сам повзунок залишається плавним і чутливим, тоді як важкий компонент графіка плавно перемальовується у фоновому режимі.

function ChartDashboard() { const [year, setYear] = useState(2023); const deferredYear = useDeferredValue(year); // HeavyChart - це мемоізований компонент, який виконує дорогі обчислення // Він буде перемальовуватися тільки тоді, коли значення deferredYear встановиться. const chartData = useMemo(() => computeChartData(deferredYear), [deferredYear]); return (

); }

Найкращі практики та поширені помилки

Хоча useDeferredValue є потужним інструментом, його слід використовувати розсудливо. Ось кілька ключових найкращих практик, яких варто дотримуватися:

• Спочатку профілюйте, потім оптимізуйте: Не розставляйте useDeferredValue всюди. Використовуйте React DevTools Profiler для виявлення реальних вузьких місць продуктивності. Цей хук призначений спеціально для ситуацій, коли повторний рендеринг дійсно повільний і викликає поганий користувацький досвід.
• Завжди мемоізуйте відкладений компонент: Основна перевага відкладання значення полягає в тому, щоб уникнути непотрібного повторного рендерингу повільного компонента. Ця перевага повністю реалізується, коли повільний компонент обгорнутий у React.memo. Це гарантує, що він перемальовується тільки тоді, коли його пропси (включаючи відкладене значення) дійсно змінюються, а не під час початкового високопріоритетного рендерингу, коли відкладене значення все ще старе.
• Надавайте зворотний зв'язок користувачеві: Як обговорювалося в патерні «застарілого UI», ніколи не дозволяйте UI оновлюватися з затримкою без якоїсь форми візуального натяку. Відсутність зворотного зв'язку може бути більш заплутаною, ніж початкова затримка.
• Не відкладайте саме значення інпуту: Поширена помилка — намагатися відкласти значення, яке контролює поле введення. Проп value інпуту завжди повинен бути прив'язаний до високопріоритетного стану, щоб забезпечити його миттєве відчуття. Ви відкладаєте значення, яке передається повільному компоненту.
• Зрозумійте опцію `timeoutMs` (використовуйте з обережністю): useDeferredValue приймає необов'язковий другий аргумент для таймауту: useDeferredValue(value, { timeoutMs: 500 }). Це повідомляє React максимальний час, на який він повинен відкласти значення. Це просунута функція, яка може бути корисною в деяких випадках, але загалом краще дозволити React керувати таймінгом, оскільки він оптимізований для можливостей пристрою.

Вплив на глобальний користувацький досвід (UX)

Використання таких інструментів, як useDeferredValue, — це не просто технічна оптимізація; це зобов'язання до кращого, більш інклюзивного користувацького досвіду для глобальної аудиторії.

• Рівність пристроїв: Розробники часто працюють на потужних машинах. UI, який відчувається швидким на новому ноутбуці, може бути непридатним для використання на старому, слабкому мобільному телефоні, який є основним пристроєм для доступу в інтернет для значної частини населення світу. Неблокуючий рендеринг робить ваш додаток більш стійким і продуктивним на ширшому спектрі обладнання.
• Покращена доступність: UI, що зависає, може бути особливо складним для користувачів екранних читалок та інших допоміжних технологій. Збереження головного потоку вільним гарантує, що ці інструменти можуть продовжувати функціонувати плавно, забезпечуючи більш надійний і менш розчаровуючий досвід для всіх користувачів.
• Покращена сприймана продуктивність: Психологія відіграє величезну роль у користувацькому досвіді. Інтерфейс, який миттєво реагує на введення, навіть якщо деякі частини екрана оновлюються з невеликою затримкою, відчувається сучасним, надійним і добре зробленим. Ця сприймана швидкість створює довіру та задоволеність користувачів.

Висновок

Хук useDeferredValue від React — це зміна парадигми в нашому підході до оптимізації продуктивності. Замість того, щоб покладатися на ручні та часто складні техніки, такі як debouncing та throttling, ми тепер можемо декларативно повідомляти React, які частини нашого UI є менш критичними, дозволяючи йому планувати роботу з рендерингу набагато розумнішим і зручнішим для користувача способом.

Розуміючи основні принципи конкурентності, знаючи, коли використовувати useDeferredValue проти useTransition, і застосовуючи найкращі практики, такі як мемоізація та зворотний зв'язок з користувачем, ви можете усунути смикання UI і створювати додатки, які не просто функціональні, а й приємні у використанні. На конкурентному глобальному ринку надання швидкого, чутливого та доступного користувацького досвіду є головною особливістю, а useDeferredValue — один із найпотужніших інструментів у вашому арсеналі для її досягнення.