React Fiber-da Ikki tomonlama buferlash: Mukkammal UI yangilanishlari uchun Komponentlar daraxtini almashtirishning chuqur tahlili

Doimiy rivojlanib borayotgan front-end dasturlash olamida unumdorlik va foydalanuvchi tajribasi eng muhim o'rinni egallaydi. Dunyo bo'ylab foydalanuvchilar ularning harakatlariga bir zumda javob beradigan, silliq va sezgir ilovalarni kutishadi. Zamonaviy JavaScript freymvorklari bu talablarni qondirish uchun doimiy ravishda yangilanib bormoqda va React Fiber, React 16 va undan keyingi versiyalarning zamiridagi bir vaqtda ishlash (concurrent) render arxitekturasi, bu boradagi sezilarli yutuqni ifodalaydi. Uning bu sezgirlikka erishish uchun asosiy mexanizmlaridan biri bu ikki tomonlama buferlash konsepsiyasiga asoslangan murakkab texnika bo'lib, u samarali komponentlar daraxtini almashtirishni ta'minlaydi.

Butun dunyodagi dasturchilar uchun ushbu asosiy mexanizmlarni tushunish optimallashtirishning yangi darajalarini ochib berishi va yanada mustahkam, unumdor ilovalar yaratishga olib kelishi mumkin. Ushbu maqola React Fiber-ning ikki tomonlama buferlash usulini tushuntirib beradi, uning qanday ishlashini va nima uchun bugungi tez sur'atlardagi raqamli dunyoda yuqori darajadagi foydalanuvchi tajribasini taqdim etish uchun juda muhim ekanligini ochib beradi.

Rendering bilan bog'liq muammolarni tushunish

Fiber-ning yechimiga sho'ng'ishdan oldin, an'anaviy UI rendering muammolarini tushunib olish muhim. React-ning eski versiyalarida rendering jarayoni asosan sinxron edi. Komponentning holati (state) yoki prop-lari o'zgarganda, React komponentni va uning avlodlarini qayta render qilardi. Muvofiqlashtirish (reconciliation) deb nomlanuvchi bu jarayon yangi virtual DOM-ni avvalgisi bilan solishtirishni va so'ngra o'zgarishlarni aks ettirish uchun haqiqiy DOM-ni yangilashni o'z ichiga olardi.

To'liq sinxron yondashuvning muammosi shundaki, murakkab yoki uzoq davom etadigan qayta render operatsiyasi asosiy oqimni bloklashi (block the main thread) mumkin. Ushbu bloklash davrida brauzer foydalanuvchi kiritmalarini (masalan, bosish, aylantirish yoki yozish) qayta ishlay olmaydi, bu esa ilovada sezilarli sekinlashuv yoki javob qaytarmaslikka olib keladi. Tasavvur qiling, og'ir ma'lumotlarni yuklash va keyingi qayta render sodir bo'layotgan paytda foydalanuvchi forma bilan ishlashga harakat qilmoqda – kiritish maydonlari darhol javob bermasligi mumkin, bu esa asabiylashtiruvchi tajribani keltirib chiqaradi. Bu geografik joylashuvi yoki internet tezligidan qat'i nazar, foydalanuvchilarga ta'sir qiluvchi universal muammodir.

Sinxron renderingning bu bloklovchi tabiati ayniqsa quyidagi holatlarda muammoli bo'ladi:

• Katta hajmdagi ilovalar: Ko'plab komponentlar va murakkab ma'lumotlar tuzilmalariga ega ilovalar qayta render paytida tabiiy ravishda ko'proq ishlov berish vaqtini talab qiladi.
• Kam quvvatli qurilmalar: Ko'pgina rivojlanayotgan bozorlarda keng tarqalgan eski yoki kam quvvatli qurilmalardagi foydalanuvchilar unumdorlik bilan bog'liq muammolarga ko'proq moyil.
• Sekin tarmoq sharoitlari: Garchi bu bevosita rendering muammosi bo'lmasa-da, agar rendering ham sekin bo'lsa, sekin tarmoqlar seziladigan unumdorlik muammolarini kuchaytirishi mumkin.

React Fiber bilan tanishuv: Qayta ishlangan render mexanizmi

React Fiber React-ning asosiy rendering mexanizmini to'liq qayta qurish edi. Uning asosiy maqsadi bir vaqtda ishlash (concurrent) renderingni ta'minlash bo'lib, bu React-ga render ishini pauza qilish, bekor qilish yoki davom ettirish imkonini beradi. Bunga ish jarayonidagi daraxtlar va yangilanishlarni ustuvorlashtiradigan rejalashtiruvchi (scheduler) orqali erishiladi.

Fiber-ning bir vaqtda ishlash modelining markazida katta rendering vazifalarini kichikroq qismlarga bo'lish g'oyasi yotadi. Yagona, uzoq davom etadigan sinxron operatsiyani bajarish o'rniga, Fiber ozgina ishni bajarishi, boshqaruvni brauzerga qaytarishi (unga foydalanuvchi kiritmalarini yoki boshqa vazifalarni bajarishga imkon berishi) va keyinroq ishni davom ettirishi mumkin. Bu 'qismlarga bo'lish' asosiy oqimni bloklashning oldini olish uchun fundamental ahamiyatga ega.

Ikki tomonlama buferlashning roli

Kompyuter grafikasi va animatsiyasida keng qo'llaniladigan ikki tomonlama buferlash konsepsiyasi React Fiber o'zining rendering yangilanishlarini qanday boshqarishi uchun kuchli analogiya va amaliy tatbiqni ta'minlaydi. Mohiyatan, ikki tomonlama buferlash ma'lumotlarni yangilash va ko'rsatish jarayonini boshqarish uchun ikkita buferdan (yoki xotira maydonidan) foydalanishni o'z ichiga oladi.

Buni shunday tasavvur qiling:

• A buferi: Sizning UI-ingizning joriy, ko'rinib turgan holatini saqlaydi.
• B buferi: Keyingi kadrni yoki UI-ingizning yangilangan holatini tayyorlash uchun ishlatiladi.

Shundan so'ng rendering jarayoni quyidagicha ishlaydi:

1. React yangilangan UI-ni B buferida tayyorlashni boshlaydi. Bu ish bosqichma-bosqich bajarilishi mumkin bo'lgan kichikroq qismlarga bo'linishi mumkin.
2. B buferi tayyorlanayotganda, A buferi (hozirda ko'rsatilayotgan UI) o'zgarishsiz va to'liq interaktiv bo'lib qoladi. Foydalanuvchi hech qanday kechikishsiz ilova bilan ishlashni davom ettirishi mumkin.
3. B buferidagi o'zgarishlar tayyor bo'lib, qo'llanilgach, buferlarning rollari almashinadi. B buferidagi ma'lumot endi ko'rinadigan UI (A buferi) bo'ladi va avvalgi A buferi tozalanib yoki keyingi yangilanish uchun qayta ishlatilishi mumkin (yangi B buferiga aylanadi).

Bu almashtirish foydalanuvchining doimo barqaror, ko'rinadigan UI bilan ishlashini ta'minlaydi. Keyingi holatni tayyorlash uchun potentsial vaqt talab qiladigan ish fonda, foydalanuvchiga ko'rinmas holda sodir bo'ladi.

React Fiber-da Komponentlar daraxtini almashtirish

React Fiber ushbu ikki tomonlama buferlash tamoyilini o'zining komponentlar daraxtlariga qo'llaydi. Jonli DOM-ni to'g'ridan-to'g'ri o'zgartirish o'rniga, Fiber komponentlar daraxtining ikkita versiyasi bilan ishlaydi:

• Joriy daraxt: Bu hozirda render qilingan va foydalanuvchiga ko'rinadigan haqiqiy DOM elementlarini ifodalaydi.
• Ish jarayonidagi (WIP) daraxt: Bu React eng so'nggi yangilanishlar (holat o'zgarishlari, prop yangilanishlari va hk.) bilan qurayotgan komponentlar daraxtining yangi, xotiradagi tasviri.

Fiber-da komponentlar daraxtini almashtirish quyidagicha ishlaydi:

1. Yangilanishni boshlash

Komponentning holati yoki prop-lari o'zgarganda, React Fiber-ning rejalashtiruvchisi bu yangilanishni qabul qiladi. So'ngra u Ish jarayonidagi daraxtni yaratish jarayonini boshlaydi. Bu daraxt joriy komponent strukturasining aksi bo'lib, lekin mo'ljallangan o'zgarishlar virtual DOM tugunlariga allaqachon kiritilgan bo'ladi.

2. Bosqichma-bosqich ish va uzilish

Eng muhimi, Fiber butun WIP daraxtini bir martada qurmaydi. Rejalashtiruvchi komponentlar daraxtini aylanib chiqish va yangi virtual DOM tugunlarini yaratish ishini kichikroq birliklarga bo'lishi mumkin. Agar brauzer shoshilinch hodisani (masalan, foydalanuvchi bosishi yoki `requestAnimationFrame` chaqiruvi) qayta ishlashi kerak bo'lsa, Fiber WIP daraxtini yaratishni pauza qilishi, brauzerga o'z vazifalarini bajarishga imkon berishi va keyin WIP daraxtini qurishni davom ettirishi mumkin. Bu bir vaqtda ishlash va bloklanmaslikning mohiyatidir.

3. O'zgarishlarni qo'llash (Almashtirish)

Butun WIP daraxti muvaffaqiyatli qurilib, barcha zarur hisob-kitoblar (masalan, komponentlarda `render()` ni chaqirish) bajarilgandan so'ng, Fiber bu o'zgarishlarni haqiqiy DOM-ga qo'llashga tayyor bo'ladi. Aynan shu yerda 'ikki tomonlama buferlash' yoki 'almashtirish' haqiqatan ham namoyon bo'ladi:

• Fiber haqiqiy DOM-ni yangi qurilgan WIP daraxtiga moslashtirish uchun minimal zarur DOM mutatsiyalarini amalga oshiradi.
• Joriy daraxt (avval jonli DOM bo'lgan) yangi daraxt bilan samarali ravishda almashtiriladi. Ichki tomondan, Fiber bu daraxtlarga ko'rsatkichlarni boshqaradi. O'zgarishlar qo'llanilgach, yangi WIP daraxti 'joriy' daraxtga aylanadi va eski 'joriy' daraxt bekor qilinishi yoki *keyingi* WIP daraxti uchun asos bo'lishi mumkin.

Asosiy jihat shundaki, DOM mutatsiyalari paketlanadi va faqat butun WIP daraxti tayyor bo'lgandan keyingina samarali qo'llaniladi. Bu foydalanuvchining UI-ning oraliq, tugallanmagan holatini hech qachon ko'rmasligini ta'minlaydi.

Oddiy hisoblagich misoli

Keling, tugma bosilganda o'z qiymatini oshiradigan oddiy hisoblagich komponentini ko'rib chiqaylik:

Boshlang'ich holat:

            <CountDisplay count={0} />
<IncrementButton onClick={incrementCount} />

            

              
                Copy
              
            
          

IncrementButton bosilganda:

1. count holati uchun yangilanish rejalashtiriladi.
2. Fiber Ish jarayonidagi (WIP) daraxtni qurishni boshlaydi. U CountDisplay komponentini count={1} bilan qayta render qilishi va agar uning prop-lari yoki holati o'zgargan bo'lsa, IncrementButtonni ham (lekin bu oddiy misolda u qayta render qilinmasligi mumkin).
3. Agar yangilanish tez bo'lsa, Fiber WIP daraxtini tugatib, uni darhol qo'llashi mumkin. DOM yangilanadi va foydalanuvchi 1 ni ko'radi.
4. Bir vaqtda ishlash uchun muhim jihat: Tasavvur qiling, o'zgarishlar qo'llanilishidan oldin, foydalanuvchi sahifani tezda aylantiradi. Fiber-ning rejalashtiruvchisi aylantirish hodisasini yuqori ustuvorlikka ega deb biladi. U hisoblagich yangilanishi uchun WIP daraxti ustidagi ishni pauza qiladi, aylantirish hodisasini qayta ishlaydi (brauzerga aylantirish pozitsiyalarini yangilashga imkon beradi va hokazo), va keyin hisoblagich yangilanishi uchun WIP daraxtini qurishni davom ettiradi. Foydalanuvchi silliq aylantirishni *va* oxir-oqibat yangilangan hisobni ko'radi, hisoblagich yangilanishi esa aylantirishni bloklamaydi.
5. Hisoblagich yangilanishi uchun WIP daraxti to'liq qurilib, qo'llanilgach, DOM 1 ni ko'rsatish uchun yangilanadi.

Ishni pauza qilish va davom ettirish qobiliyati Fiber-ga murakkab yangilanishlarni UI-ni muzlatmasdan boshqarish imkonini beradi, bu esa barcha texnologik kontekstlardagi foydalanuvchilarga foyda keltiradi.

Fiber-ning ikki tomonlama buferlash yondashuvining afzalliklari

React Fiber-da komponentlar daraxtini almashtirish orqali ikki tomonlama buferlash tamoyillarini qo'llash bir nechta muhim afzalliklarni beradi:

• Bloklanmaydigan UI: Eng muhim afzallik. Yangilanishlarni alohida daraxtda tayyorlab, faqat tayyor bo'lganda almashtirish orqali, asosiy oqim foydalanuvchi harakatlari, animatsiyalar va boshqa muhim brauzer vazifalarini bajarish uchun bo'sh qoladi. Bu butun dunyo foydalanuvchilari uchun universal istak bo'lgan sezilarli darajada silliqroq va sezgirroq ilovaga olib keladi.
• Seziladigan darajada yaxshilangan unumdorlik: Murakkab yangilanishni hisoblash uchun vaqt kerak bo'lsa ham, foydalanuvchi muzlagan interfeysni boshdan kechirmaydi. Ular ishlashni davom ettirishlari mumkin va yangilanish tayyor bo'lgach paydo bo'ladi, bu esa ilovani tezroq his qilishiga olib keladi.
• Yangilanishlarni ustuvorlashtirish: Fiber-ning rejalashtiruvchisi ba'zi yangilanishlarni boshqalaridan ustun qo'yishi mumkin. Masalan, foydalanuvchining matn kiritishi fondagi ma'lumotlarni yuklash yangilanishidan ustun bo'lishi mumkin. Bu nozik boshqaruv rendering resurslarini yanada oqilona taqsimlash imkonini beradi.
• Samarali DOM yangilanishlari: Fiber eski va yangi daraxtlarni solishtirib, aniq zarur bo'lgan DOM mutatsiyalarini hisoblab chiqadi. Bu farqlash algoritmi, yangilanishlarni paketlash qobiliyati bilan birgalikda, tarixan qimmat operatsiya bo'lgan to'g'ridan-to'g'ri DOM manipulyatsiyasini minimallashtiradi.
• Bir vaqtda ishlash funksiyalari uchun poydevor: Ikki tomonlama buferlash va WIP daraxti tuzilmasi React-dagi boshqa bir vaqtda ishlash funksiyalari, masalan, useDeferredValue va useTransition uchun poydevor hisoblanadi. Bu hooklar dasturchilarga yangilanishlarning ustuvorligini aniq boshqarish va fondagi ishlov berish paytida foydalanuvchilarga vizual fikr-mulohaza bildirish imkonini beradi.

Global jihatlar va xalqarolashtirish

Unumdorlik va UI yangilanishlari haqida gapirganda, turli xil global landshaftni hisobga olish juda muhim:

• Turli tarmoq tezliklari: Yuqori tezlikdagi internetga ega mintaqalardagi foydalanuvchilar Fiber-ning optimizatsiyalaridan sekinroq, ishonchsiz aloqaga ega hududlardagilarga qaraganda kamroq foyda ko'radilar. Biroq, bloklashni oldini olish tamoyili hamma joyda muhim bo'lib qoladi.
• Qurilmalar xilma-xilligi: Unumdorlik optimizatsiyalari, ehtimol, ko'plab rivojlanayotgan iqtisodiyotlarda keng tarqalgan eski yoki kam quvvatli qurilmalardagi foydalanuvchilar uchun yanada muhimroqdir. Fiber-ning ishni bo'laklarga bo'lish va bloklashdan saqlanish qobiliyati muhim tenglashtiruvchi omil hisoblanadi.
• Foydalanuvchi kutishlari: Tarmoq va qurilma imkoniyatlari farq qilsa-da, sezgir UI-ni kutish universaldır. Sekin ishlaydigan ilova, uning kelib chiqishidan qat'i nazar, yomon foydalanuvchi tajribasiga olib keladi.
• Vaqt mintaqalari va yuklama: Global auditoriyaga xizmat ko'rsatadigan ilovalar turli vaqt mintaqalarida eng yuqori foydalanishni boshdan kechiradi. Samarali rendering ilovaning og'ir, taqsimlangan yuklama ostida ham unumdor bo'lib qolishini ta'minlaydi.

React Fiber-ning arxitekturasi foydalanuvchining o'ziga xos muhitidan qat'i nazar, ilovaning sezgir bo'lib qolishini ta'minlash orqali ushbu global muammolarni hal qilish uchun yaratilgan.

Dasturchilar uchun amaliy maslahatlar

React Fiber ko'p murakkablikni parda ortida hal qilsa-da, uning mexanizmlarini tushunish dasturchilarga yanada samarali kod yozish va uning ilg'or xususiyatlaridan foydalanish imkonini beradi:

• `render()` ichida qimmat hisob-kitoblardan saqlaning: Fiber bilan ham, `render()` metodi ichiga hisoblash jihatidan intensiv vazifalarni qo'yish WIP daraxtini yaratishni sekinlashtirishi mumkin. `useMemo` dan foydalanishni yoki bunday mantiqni mos joylarda renderingdan tashqariga ko'chirishni afzal ko'ring.
• Holat (state) yangilanishlarini tushuning: Holat yangilanishlari qayta renderlarni qanday qo'zg'atishiga e'tiborli bo'ling. Iloji bo'lganda yangilanishlarni paketlash (masalan, hodisani qayta ishlovchida bir nechta `setState` chaqiruvlaridan foydalanish) Fiber tomonidan samarali boshqariladi.
• `useTransition` va `useDeferredValue` dan foydalaning: Yangilanishlarni kechiktirish mumkin bo'lgan holatlar uchun (masalan, foydalanuvchi kiritishiga asoslangan katta ro'yxatni filtrlash kabi), `useTransition` va `useDeferredValue` bebaho. Ular sizga React-ga yangilanish kamroq shoshilinch ekanligini aytish imkonini beradi, bu esa uning muhimroq o'zaro ta'sirlarni bloklashini oldini oladi. Aynan shu yerda siz foydalanuvchi tajribasini boshqarish uchun ikki tomonlama buferlash tamoyillaridan bevosita foydalanasiz.
  
  Misol: Qidiruv maydoni uchun `useDeferredValue` dan foydalanish:

              import React, { useState, useDeferredValue } from 'react';
  
  function SearchComponent() {
    const [query, setQuery] = useState('');
    const deferredQuery = useDeferredValue(query);
  
    const handleChange = (event) => {
      setQuery(event.target.value);
    };
  
    // Haqiqiy ilovada deferredQuery ro'yxatni filtrlash uchun ishlatiladi,
    // bu esa hisoblash jihatidan qimmat bo'lishi mumkin.
    // UI yozishga sezgir bo'lib qoladi (query-ni yangilash)
    // shu bilan birga deferredQuery asosidagi potentsial sekin filtrlash fonda sodir bo'ladi.
  
    return (
      <div>
        <input type="text" value={query} onChange={handleChange} placeholder="Qidirish..." />
        <p>Qidirilmoqda: {deferredQuery}</p>
        {/* Qidiruv natijalarini deferredQuery asosida render qilish */}
      </div>
    );
  }
  
              
  
                
                  Copy
                
              
            

• Ilovangizni profillang: Unumdorlikdagi muammolarni aniqlash uchun React DevTools Profiler-dan foydalaning. Uzoq, sinxron rendering vazifalarini qidiring va Fiber-ning rejalashtiruvchisi ularni qanday boshqarayotganini ko'ring.
• Brauzer renderingidan xabardor bo'ling: Fiber JavaScript bajarilishini nazorat qiladi, ammo haqiqiy DOM yangilanishlari hali ham brauzer tomonidan chizilishi kerak. Murakkab CSS yoki maketni qayta hisoblash hali ham unumdorlik muammolarini keltirib chiqarishi mumkin. CSS-ingiz optimallashtirilganligiga ishonch hosil qiling.

Rendering kelajagi

React Fiber-ning bir vaqtda ishlashdagi yutuqlari va komponentlar daraxtini almashtirish uchun ikki tomonlama buferlash kabi texnikalardan foydalanishi shunchaki bosqichma-bosqich yaxshilanishlar emas; ular ilovalarning qurilish usulidagi fundamental o'zgarishni ifodalaydi. Bu arxitektura kelajakda yanada murakkab xususiyatlar uchun poydevor yaratib, veb-UI-larda mumkin bo'lgan narsalarning chegaralarini yanada kengaytiradi.

Yuqori unumdorlikka ega, global miqyosda foydalanish mumkin bo'lgan ilovalar yaratishni maqsad qilgan dasturchilar uchun React Fiber-ning rendering mexanizmlarini puxta tushunish endi ixtiyoriy emas, balki zaruriyatdir. Ushbu tamoyillarni o'zlashtirib, siz nafaqat vizual jozibali, balki ajoyib darajada silliq va sezgir bo'lgan foydalanuvchi tajribalarini yaratishingiz mumkin, bu esa dunyoning qayerida bo'lishidan qat'i nazar, foydalanuvchilarni xursand qiladi.

Xulosa

React Fiber-ning komponentlar daraxtini almashtirishning nafis konsepsiyasi orqali amalga oshirilgan ikki tomonlama buferlashi uning unumdorligi va bir vaqtda ishlash hikoyasining tamal toshidir. Alohida joriy va ish jarayonidagi daraxtlarni saqlash hamda rendering ishini to'xtatib, davom ettirishga imkon berish orqali Fiber asosiy oqimning bloklanmasligini ta'minlaydi, bu esa foydalanuvchi tajribasini sezilarli darajada yaxshilaydi. Ushbu arxitekturaviy yangilik global foydalanuvchilar bazasining yuqori talablariga javob beradigan zamonaviy, sezgir veb-ilovalar yaratish uchun juda muhimdir.

React bilan dasturlashni davom ettirar ekansiz, ushbu asosiy mexanizmlarning kuchini yodda tuting. Ular sizning ilovalaringizni tezroq, silliqroq va ishonchliroq his qilish uchun ishlab chiqilgan bo'lib, oxir-oqibat turli muhitlar va qurilmalarda foydalanuvchilarning katta mamnuniyatiga olib keladi.