React Concurrent Rendering: Optimal Ishlash Uchun Kadrlar Tushishining Oldini Olish va Tushunish

React-ning bir vaqtda renderlash (concurrent rendering) xususiyati veb-ilovalarning javob berish qobiliyatini va seziladigan unumdorligini yaxshilash uchun mo'ljallangan kuchli vositadir. Bu Reactga asosiy oqimni (main thread) bloklamasdan bir vaqtning o'zida bir nechta vazifalar ustida ishlash imkonini beradi, bu esa silliqroq foydalanuvchi interfeyslariga olib keladi. Biroq, bir vaqtda renderlash bilan ham, ilovalarda kadrlar tushishi (frame dropping) kuzatilishi mumkin, bu esa notekis animatsiyalar, kechikkan o'zaro ta'sirlar va umuman yomon foydalanuvchi tajribasiga olib keladi. Ushbu maqola React-ning bir vaqtda renderlashining nozik jihatlarini chuqur o'rganadi, kadrlar tushishining sabablarini tadqiq qiladi va ushbu muammolarni aniqlash va yumshatish uchun amaliy strategiyalarni taqdim etadi, bu esa global auditoriya uchun optimal ishlashni ta'minlaydi.

React Concurrent Rendering'ni Tushunish

An'anaviy React renderlash sinxron ishlaydi, ya'ni biror komponent yangilanishi kerak bo'lganda, butun renderlash jarayoni tugaguniga qadar asosiy oqimni bloklaydi. Bu, ayniqsa, katta komponentlar daraxtiga ega murakkab ilovalarda kechikishlar va javob bermaslikka olib kelishi mumkin. React 18 da taqdim etilgan bir vaqtda renderlash Reactga renderlashni kichikroq, to'xtatilishi mumkin bo'lgan vazifalarga bo'lish imkonini berib, samaraliroq yondashuvni taklif etadi.

Asosiy Tushunchalar

• Vaqtni taqsimlash (Time Slicing): React renderlash ishini kichikroq qismlarga bo'lishi mumkin, har bir qismdan so'ng boshqaruvni brauzerga qaytaradi. Bu brauzerga foydalanuvchi kiritishi va animatsiya yangilanishlari kabi boshqa vazifalarni bajarishga imkon beradi va UIning muzlab qolishini oldini oladi.
• To'xtatishlar (Interruptions): React, agar foydalanuvchi o'zaro ta'siri kabi yuqori ustuvorlikka ega vazifa bajarilishi kerak bo'lsa, davom etayotgan renderlash jarayonini to'xtatishi mumkin. Bu ilovaning foydalanuvchi harakatlariga javob berishini ta'minlaydi.
• Suspense: Suspense komponentlarga ma'lumotlar yuklanishini kutish paytida renderlashni "to'xtatib turish" imkonini beradi. Shundan so'ng React ma'lumotlar mavjud bo'lguncha yuklanish indikatori kabi zaxira UI ni ko'rsatishi mumkin. Bu ma'lumotlarni kutish paytida UI bloklanishini oldini oladi va seziladigan unumdorlikni yaxshilaydi.
• O'tishlar (Transitions): O'tishlar dasturchilarga ba'zi yangilanishlarni kamroq shoshilinch deb belgilash imkonini beradi. React shoshilinch yangilanishlarga (to'g'ridan-to'g'ri foydalanuvchi o'zaro ta'sirlari kabi) o'tishlardan ko'ra ustunlik beradi, bu esa ilovaning sezgirligini ta'minlaydi.

Ushbu xususiyatlar birgalikda, ayniqsa, tez-tez yangilanadigan va murakkab UIlarga ega ilovalarda yanada silliq va sezgir foydalanuvchi tajribasiga hissa qo'shadi.

Kadrlar Tushishi Nima?

Kadrlar tushishi brauzer kadrlarni kerakli tezlikda, odatda soniyasiga 60 kadr (FPS) yoki undan yuqori tezlikda renderlay olmaganda yuz beradi. Bu ko'zga ko'rinadigan to'xtalishlar, kechikishlar va umuman noqulay foydalanuvchi tajribasiga olib keladi. Har bir kadr ma'lum bir vaqtdagi UI ning "surati"ni ifodalaydi. Agar brauzer ekranni yetarlicha tez yangilay olmasa, u kadrlarni o'tkazib yuboradi, bu esa ushbu vizual nomukammalliklarga olib keladi.

60 FPS maqsadli kadr tezligi har bir kadr uchun taxminan 16.67 millisekundlik renderlash byudjetini anglatadi. Agar brauzer bir kadrni renderlash uchun bundan ko'proq vaqt sarflasa, kadr tushib ketadi.

React Ilovalarida Kadrlar Tushishining Sabablari

React ilovalarida, hatto bir vaqtda renderlashdan foydalanilganda ham, kadrlar tushishiga bir nechta omillar sabab bo'lishi mumkin:

• Murakkab Komponent Yangilanishlari: Katta va murakkab komponentlar daraxtlari renderlash uchun ko'p vaqt talab qilishi mumkin, bu esa mavjud kadr byudjetidan oshib ketadi.
• Qimmat Hisob-kitoblar: Renderlash jarayonida murakkab ma'lumotlarni o'zgartirish yoki tasvirlarni qayta ishlash kabi hisoblash talab qiladigan vazifalarni bajarish asosiy oqimni bloklashi mumkin.
• Optimallashtirilmagan DOM Manipulyatsiyasi: Tez-tez yoki samarasiz DOM manipulyatsiyasi ishlashda to'siq bo'lishi mumkin. DOMni Reactning renderlash siklidan tashqarida to'g'ridan-to'g'ri manipulyatsiya qilish ham nomuvofiqliklar va ishlash muammolariga olib kelishi mumkin.
• Ortiqcha Qayta Renderlar: Keraksiz komponentlarning qayta renderlanishi qo'shimcha renderlash ishini keltirib chiqarishi mumkin, bu esa kadrlar tushishi ehtimolini oshiradi. Bu ko'pincha `React.memo`, `useMemo`, `useCallback` noto'g'ri ishlatilishi yoki `useEffect` hook'larida noto'g'ri bog'liqliklar massivlari tufayli yuzaga keladi.
• Asosiy Oqimdagi Uzoq Davom Etuvchi Vazifalar: Tarmoq so'rovlari yoki sinxron operatsiyalar kabi asosiy oqimni uzoq vaqt bloklaydigan JavaScript kodi brauzerning kadrlarni o'tkazib yuborishiga olib kelishi mumkin.
• Uchinchi Tomon Kutubxonalari: Samarasiz yoki yomon optimallashtirilgan uchinchi tomon kutubxonalari ishlashda to'siqlar yaratishi va kadrlar tushishiga hissa qo'shishi mumkin.
• Brauzer Cheklovlari: Samarasiz axlat yig'ish (garbage collection) yoki sekin CSS hisob-kitoblari kabi ba'zi brauzer xususiyatlari yoki cheklovlari ham renderlash ishiga ta'sir qilishi mumkin. Bu turli brauzerlar va qurilmalarda farq qilishi mumkin.
• Qurilma Cheklovlari: Ilovalar yuqori darajadagi qurilmalarda mukammal ishlashi mumkin, ammo eski yoki kamroq quvvatli qurilmalarda kadrlar tushishidan aziyat chekishi mumkin. Turli xil qurilma imkoniyatlari uchun optimallashtirishni ko'rib chiqing.

Kadrlar Tushishini Aniqlash: Asboblar va Texnikalar

Kadrlar tushishini bartaraf etishdagi birinchi qadam uning mavjudligini aniqlash va uning asosiy sabablarini tushunishdir. Bunga bir nechta asboblar va texnikalar yordam berishi mumkin:

React Profiler

React DevTools-da mavjud bo'lgan React Profiler - bu React komponentlarining ishlashini tahlil qilish uchun kuchli vositadir. Bu sizga renderlash ishini yozib olish va renderlash uchun eng ko'p vaqt talab qiladigan komponentlarni aniqlash imkonini beradi.

React Profiler'dan Foydalanish:

1. Brauzeringizda React DevTools'ni oching.
2. "Profiler" yorlig'ini tanlang.
3. Profil yaratishni boshlash uchun "Record" tugmasini bosing.
4. Tahlil qilmoqchi bo'lgan renderlash jarayonini ishga tushirish uchun ilovangiz bilan o'zaro aloqada bo'ling.
5. Profil yaratishni to'xtatish uchun "Stop" tugmasini bosing.
6. Ishlashdagi to'siqlarni aniqlash uchun yozib olingan ma'lumotlarni tahlil qiling. "Ranked" va "flamegraph" ko'rinishlariga e'tibor bering.

Brauzer Dasturchi Asboblari

Brauzer dasturchi asboblari veb-ishlashni tahlil qilish uchun turli xil xususiyatlarni taklif etadi, jumladan:

• Performance Yorlig'i: Performance yorlig'i sizga renderlash, skriptlar va tarmoq so'rovlari kabi brauzer faoliyati vaqt jadvalini yozib olish imkonini beradi. Bu React-ning o'zidan tashqarida uzoq davom etadigan vazifalar va ishlashdagi to'siqlarni aniqlashga yordam beradi.
• Sekundiga Kadrlar (FPS) Hisoblagichi: FPS hisoblagichi kadr tezligining real vaqtdagi ko'rsatkichini taqdim etadi. FPS ning pasayishi potentsial kadrlar tushishini ko'rsatadi.
• Rendering Yorlig'i: Rendering yorlig'i (Chrome DevTools'da) ekranning qayta chizilayotgan joylarini ajratib ko'rsatish, tartib siljishlarini (layout shifts) aniqlash va renderlash bilan bog'liq boshqa ishlash muammolarini aniqlash imkonini beradi. "Paint flashing" va "Layout Shift Regions" kabi xususiyatlar juda foydali bo'lishi mumkin.

Ishlash Monitoringi Asboblari

Bir nechta uchinchi tomon ishlash monitoringi asboblari real dunyo stsenariylarida ilovangizning ishlashi haqida ma'lumot berishi mumkin. Ushbu vositalar ko'pincha quyidagi xususiyatlarni taklif qiladi:

• Haqiqiy Foydalanuvchi Monitoringi (RUM): Haqiqiy foydalanuvchilardan ishlash ma'lumotlarini to'plab, foydalanuvchi tajribasining aniqroq tasvirini taqdim etadi.
• Xatolarni Kuzatish: Ishlashga ta'sir qilishi mumkin bo'lgan JavaScript xatolarini aniqlash va kuzatish.
• Ishlash Ogohlantirishlari: Ishlash ko'rsatkichlari belgilangan chegaralardan oshib ketganda xabardor bo'lish uchun ogohlantirishlarni sozlash.

Ishlash monitoringi asboblariga misollar: New Relic, Sentry va Datadog.

Misol: To'siqni Aniqlash Uchun React Profiler'dan Foydalanish

Tasavvur qiling, sizda katta ro'yxatni renderlaydigan murakkab komponent mavjud. Foydalanuvchilar ushbu ro'yxatni aylantirish notekis va sekin ekanligini aytishmoqda.

1. Ro'yxatni aylantirish paytida sessiyani yozib olish uchun React Profiler'dan foydalaning.
2. Profiler'dagi reyting jadvalini tahlil qiling. Siz ma'lum bir `ListItem` komponenti ro'yxatdagi har bir element uchun doimiy ravishda uzoq vaqt renderlanayotganini sezasiz.
3. `ListItem` komponentining kodini tekshiring. Siz uning har bir renderda, hatto ma'lumotlar o'zgarmagan bo'lsa ham, hisoblash jihatidan qimmat hisob-kitobni amalga oshirayotganini aniqlaysiz.

Ushbu tahlil sizni kodingizning optimallashtirishga muhtoj bo'lgan aniq bir sohasiga yo'naltiradi. Bunday holda, siz qimmat hisob-kitobni memoizatsiya qilish uchun `useMemo` dan foydalanishingiz mumkin, bu esa uning keraksiz qayta bajarilishini oldini oladi.

Kadrlar Tushishini Kamaytirish Strategiyalari

Kadrlar tushishining sabablarini aniqlaganingizdan so'ng, ushbu muammolarni yumshatish va ishlashni yaxshilash uchun turli strategiyalarni amalga oshirishingiz mumkin:

1. Komponent Yangilanishlarini Optimallashtirish

• Memoizatsiya: Komponentlarning keraksiz qayta renderlanishini va qimmat hisob-kitoblarni oldini olish uchun `React.memo`, `useMemo` va `useCallback` dan foydalaning. Kutilmagan xatti-harakatlarning oldini olish uchun bog'liqliklar massivlaringiz to'g'ri ko'rsatilganligiga ishonch hosil qiling.
• Virtualizatsiya: Katta ro'yxatlar yoki jadvallar uchun faqat ko'rinadigan elementlarni renderlash uchun `react-window` yoki `react-virtualized` kabi virtualizatsiya kutubxonalaridan foydalaning. Bu talab qilinadigan DOM manipulyatsiyasi hajmini sezilarli darajada kamaytiradi.
• Kodni Bo'lish (Code Splitting): Ilovangizni talab bo'yicha yuklanishi mumkin bo'lgan kichikroq qismlarga bo'ling. Bu dastlabki yuklash vaqtini qisqartiradi va ilovaning javob berish qobiliyatini yaxshilaydi. Komponent darajasida kodni bo'lish uchun React.lazy va Suspense'dan, marshrut asosida kodni bo'lish uchun esa Webpack yoki Parcel kabi vositalardan foydalaning.
• O'zgarmaslik (Immutability): Keraksiz qayta renderlarni keltirib chiqarishi mumkin bo'lgan tasodifiy mutatsiyalarni oldini olish uchun o'zgarmas ma'lumotlar tuzilmalaridan foydalaning. Immer kabi kutubxonalar o'zgarmas ma'lumotlar bilan ishlashni soddalashtirishga yordam beradi.

2. Qimmat Hisob-kitoblarni Kamaytirish

• Debouncing va Throttling: Hodisa ishlovchilari (event handlers) yoki API so'rovlari kabi qimmat operatsiyalar chastotasini cheklash uchun debouncing va throttling'dan foydalaning. Bu ilovaning tez-tez yangilanishlar bilan ortiqcha yuklanishini oldini oladi.
• Veb Ishchilar (Web Workers): Hisoblash jihatidan qimmat vazifalarni alohida oqimda ishlaydigan va asosiy oqimni bloklamaydigan Web Workers'ga o'tkazing. Bu fon vazifalari bajarilayotganda UI ning sezgirligini saqlab qolish imkonini beradi.
• Keshlar: Tez-tez murojaat qilinadigan ma'lumotlarni har bir renderda qayta hisoblamaslik uchun keshlash. Tez-tez o'zgarmaydigan ma'lumotlarni saqlash uchun xotiradagi keshlar yoki lokal xotiradan foydalaning.

3. DOM Manipulyatsiyasini Optimallashtirish

• To'g'ridan-to'g'ri DOM Manipulyatsiyasini Kamaytirish: Reactning renderlash siklidan tashqarida DOMni to'g'ridan-to'g'ri manipulyatsiya qilishdan saqlaning. Muvofiqlik va samaradorlikni ta'minlash uchun imkon qadar DOM yangilanishlarini React-ga ishonib topshiring.
• Yangilanishlarni Guruhlash: Bir nechta yangilanishlarni bitta renderga guruhlash uchun `ReactDOM.flushSync` dan (tejamkorlik va ehtiyotkorlik bilan foydalaning!) foydalaning. Bu bir vaqtning o'zida bir nechta DOM o'zgarishlarini amalga oshirishda ishlashni yaxshilashi mumkin.

4. Uzoq Davom Etuvchi Vazifalarni Boshqarish

• Asinxron Operatsiyalar: Asosiy oqimni bloklashdan saqlanish uchun `async/await` va Promises kabi asinxron operatsiyalardan foydalaning. Tarmoq so'rovlari va boshqa I/O operatsiyalari asinxron tarzda bajarilishiga ishonch hosil qiling.
• RequestAnimationFrame: Animatsiyalar va boshqa vizual yangilanishlarni rejalashtirish uchun `requestAnimationFrame` dan foydalaning. Bu yangilanishlarning brauzerning yangilanish tezligi bilan sinxronlashtirilishini ta'minlaydi, bu esa silliqroq animatsiyalarga olib keladi.

5. Uchinchi Tomon Kutubxonalarini Optimallashtirish

• Kutubxonalarni Ehtiyotkorlik bilan Tanlash: Yaxshi optimallashtirilgan va o'z ishlashi bilan tanilgan uchinchi tomon kutubxonalarini tanlang. Ortiqcha yuklangan yoki ishlash muammolari tarixi bo'lgan kutubxonalardan saqlaning.
• Kutubxonalarni Ertalab Yuklash (Lazy Load): Uchinchi tomon kutubxonalarini barchasini birdaniga yuklash o'rniga, talab bo'yicha yuklang. Bu dastlabki yuklash vaqtini qisqartiradi va ilovaning umumiy ishlashini yaxshilaydi.
• Kutubxonalarni Muntazam Yangilab Turish: Ishlashni yaxshilash va xatolarni tuzatishdan foydalanish uchun uchinchi tomon kutubxonalarini yangilab turing.

6. Qurilma Imkoniyatlari va Tarmoq Sharoitlarini Hisobga Olish

• Adaptiv Renderlash: Qurilma imkoniyatlari va tarmoq sharoitlariga qarab UI murakkabligini sozlash uchun adaptiv renderlash usullarini qo'llang. Masalan, kam quvvatli qurilmalarda tasvirlar o'lchamini kamaytirishingiz yoki animatsiyalarni soddalashtirishingiz mumkin.
• Tarmoq Optimallashtirish: Kechikishni kamaytirish va yuklash vaqtlarini yaxshilash uchun ilovangizning tarmoq so'rovlarini optimallashtiring. Kontent yetkazib berish tarmoqlari (CDN), tasvirni optimallashtirish va HTTP keshlash kabi usullardan foydalaning.
• Progressiv Yaxshilash: Ilovangizni progressiv yaxshilashni hisobga olgan holda yarating, bu esa hatto eski yoki kamroq qobiliyatli qurilmalarda ham asosiy funksionallik darajasini ta'minlaydi.

Misol: Sekin Ro'yxat Komponentini Optimallashtirish

Keling, sekin ro'yxat komponenti misoliga qaytaylik. `ListItem` komponentini to'siq sifatida aniqlaganingizdan so'ng, quyidagi optimallashtirishlarni qo'llashingiz mumkin:

1. `ListItem` komponentini memoizatsiya qilish: Element ma'lumotlari o'zgarmaganida qayta renderlanishni oldini olish uchun `React.memo` dan foydalaning.
2. Qimmat hisob-kitobni memoizatsiya qilish: Qimmat hisob-kitob natijasini keshlash uchun `useMemo` dan foydalaning.
3. Ro'yxatni virtualizatsiya qilish: Faqat ko'rinadigan elementlarni renderlash uchun `react-window` yoki `react-virtualized` dan foydalaning.

Ushbu optimallashtirishlarni amalga oshirish orqali siz ro'yxat komponentining ishlashini sezilarli darajada yaxshilashingiz va kadrlar tushishini kamaytirishingiz mumkin.

Global Mulohazalar

React ilovalarini global auditoriya uchun optimallashtirishda tarmoq kechikishi, qurilma imkoniyatlari va til lokalizatsiyasi kabi omillarni hisobga olish muhim.

• Tarmoq Kechikishi: Dunyoning turli qismlaridagi foydalanuvchilar turli tarmoq kechikishlariga duch kelishi mumkin. Ilovangiz aktivlarini global miqyosda tarqatish va kechikishni kamaytirish uchun CDNlardan foydalaning.
• Qurilma Imkoniyatlari: Foydalanuvchilar ilovangizga turli xil qurilmalardan, jumladan, eski smartfonlar va cheklangan ishlov berish quvvatiga ega planshetlardan kirishlari mumkin. Ilovangizni turli xil qurilma imkoniyatlari uchun optimallashtiring.
• Til Lokalizatsiyasi: Ilovangiz turli tillar va mintaqalar uchun to'g'ri lokalizatsiya qilinganligiga ishonch hosil qiling. Bunga matnni tarjima qilish, sanalar va raqamlarni formatlash va UI ni turli yozuv yo'nalishlariga moslashtirish kiradi.

Xulosa

Kadrlar tushishi React ilovalarining foydalanuvchi tajribasiga sezilarli darajada ta'sir qilishi mumkin. Kadrlar tushishining sabablarini tushunib, ushbu maqolada keltirilgan strategiyalarni amalga oshirish orqali siz o'z ilovalaringizni, hatto bir vaqtda renderlash bilan ham, silliq va sezgir ishlash uchun optimallashtirishingiz mumkin. Ilovangizni muntazam ravishda profillash, ishlash ko'rsatkichlarini kuzatish va real dunyo ma'lumotlariga asoslangan holda optimallashtirish strategiyalaringizni moslashtirish vaqt o'tishi bilan optimal ishlashni saqlab qolish uchun juda muhimdir. Global auditoriyani hisobga olishni va turli tarmoq sharoitlari va qurilma imkoniyatlari uchun optimallashtirishni unutmang.

Komponent yangilanishlarini optimallashtirish, qimmat hisob-kitoblarni kamaytirish, DOM manipulyatsiyasini optimallashtirish, uzoq davom etadigan vazifalarni boshqarish, uchinchi tomon kutubxonalarini optimallashtirish va qurilma imkoniyatlari hamda tarmoq sharoitlarini hisobga olishga e'tibor qaratib, siz butun dunyodagi foydalanuvchilarga yuqori darajadagi foydalanuvchi tajribasini taqdim eta olasiz. Optimallashtirishda omad!