M

MLOG

Tiếng Việt

Hướng dẫn toàn diện về tính năng batching tự động của React, khám phá lợi ích, hạn chế và các kỹ thuật tối ưu hóa nâng cao cho hiệu suất ứng dụng mượt mà hơn.

Batching trong React: Tối ưu hóa cập nhật State để tăng hiệu suất

Trong bối cảnh phát triển web không ngừng thay đổi, việc tối ưu hóa hiệu suất ứng dụng là điều tối quan trọng. React, một thư viện JavaScript hàng đầu để xây dựng giao diện người dùng, cung cấp một số cơ chế để nâng cao hiệu quả. Một trong những cơ chế đó, thường hoạt động âm thầm, là batching (gộp chung). Bài viết này sẽ khám phá một cách toàn diện về batching trong React, lợi ích, hạn chế của nó, và các kỹ thuật nâng cao để tối ưu hóa việc cập nhật state nhằm mang lại trải nghiệm người dùng mượt mà và nhạy bén hơn.

Batching trong React là gì?

Batching trong React là một kỹ thuật tối ưu hóa hiệu suất, trong đó React nhóm nhiều lần cập nhật state vào một lần render lại duy nhất. Điều này có nghĩa là thay vì render lại component nhiều lần cho mỗi thay đổi state, React sẽ đợi cho đến khi tất cả các cập nhật state hoàn tất rồi mới thực hiện một lần cập nhật duy nhất. Điều này giúp giảm đáng kể số lần render lại, dẫn đến hiệu suất được cải thiện và giao diện người dùng nhạy bén hơn.

Trước phiên bản React 18, batching chỉ xảy ra bên trong các trình xử lý sự kiện (event handler) của React. Các cập nhật state bên ngoài các trình xử lý này, chẳng hạn như trong setTimeout, promise, hoặc các trình xử lý sự kiện gốc (native event handler), đều không được gộp chung. Điều này thường dẫn đến các lần render lại không mong muốn và gây tắc nghẽn hiệu suất.

Với sự ra đời của tính năng batching tự động trong React 18, hạn chế này đã được khắc phục. React giờ đây tự động gộp chung các cập nhật state trong nhiều kịch bản hơn, bao gồm:

Lợi ích của Batching trong React

Lợi ích của batching trong React là rất đáng kể và ảnh hưởng trực tiếp đến trải nghiệm người dùng:

Cách Batching trong React hoạt động

Cơ chế batching của React được tích hợp vào quá trình đối chiếu (reconciliation) của nó. Khi một cập nhật state được kích hoạt, React không ngay lập tức render lại component. Thay vào đó, nó thêm cập nhật đó vào một hàng đợi. Nếu nhiều cập nhật xảy ra trong một khoảng thời gian ngắn, React sẽ hợp nhất chúng thành một cập nhật duy nhất. Cập nhật đã hợp nhất này sau đó được sử dụng để render lại component một lần, phản ánh tất cả các thay đổi trong một lượt duy nhất.

Hãy xem xét một ví dụ đơn giản:


import React, { useState } from 'react';

function ExampleComponent() {
  const [count1, setCount1] = useState(0);
  const [count2, setCount2] = useState(0);

  const handleClick = () => {
    setCount1(count1 + 1);
    setCount2(count2 + 1);
  };

  console.log('Component đã được render lại');

  return (
    <div>
      <p>Count 1: {count1}</p>
      <p>Count 2: {count2}</p>
      <button onClick={handleClick}>Increment Both</button>
    </div>
  );
}

export default ExampleComponent;

Trong ví dụ này, khi nút được nhấp, cả setCount1 và setCount2 đều được gọi trong cùng một trình xử lý sự kiện. React sẽ gộp chung hai lần cập nhật state này và chỉ render lại component một lần duy nhất. Bạn sẽ chỉ thấy "Component đã được render lại" được ghi ra console một lần cho mỗi lần nhấp, điều này chứng tỏ batching đang hoạt động.

Cập nhật không được gộp chung: Khi nào Batching không áp dụng

Mặc dù React 18 đã giới thiệu batching tự động cho hầu hết các kịch bản, vẫn có những tình huống bạn có thể muốn bỏ qua batching và buộc React phải cập nhật component ngay lập tức. Điều này thường cần thiết khi bạn cần đọc giá trị DOM đã được cập nhật ngay sau khi cập nhật state.

React cung cấp API flushSync cho mục đích này. flushSync buộc React phải xóa sạch (flush) tất cả các cập nhật đang chờ một cách đồng bộ và cập nhật DOM ngay lập tức.

Đây là một ví dụ:


import React, { useState } from 'react';
import { flushSync } from 'react-dom';

function ExampleComponent() {
  const [text, setText] = useState('');

  const handleChange = (event) => {
    flushSync(() => {
      setText(event.target.value);
    });
    console.log('Giá trị đầu vào sau khi cập nhật:', event.target.value);
  };

  return (
    <input type="text" value={text} onChange={handleChange} />
  );
}

export default ExampleComponent;

Trong ví dụ này, flushSync được sử dụng để đảm bảo rằng state text được cập nhật ngay lập tức sau khi giá trị đầu vào thay đổi. Điều này cho phép bạn đọc giá trị đã cập nhật trong hàm handleChange mà không cần đợi đến chu kỳ render tiếp theo. Tuy nhiên, hãy sử dụng flushSync một cách tiết kiệm vì nó có thể ảnh hưởng tiêu cực đến hiệu suất.

Các Kỹ thuật Tối ưu hóa Nâng cao

Mặc dù batching trong React mang lại sự cải thiện hiệu suất đáng kể, có những kỹ thuật tối ưu hóa bổ sung bạn có thể sử dụng để nâng cao hơn nữa hiệu suất ứng dụng của mình.

1. Sử dụng Cập nhật Hàm (Functional Updates)

Khi cập nhật state dựa trên giá trị trước đó của nó, cách tốt nhất là sử dụng cập nhật hàm. Cập nhật hàm đảm bảo rằng bạn đang làm việc với giá trị state mới nhất, đặc biệt là trong các kịch bản liên quan đến các hoạt động bất đồng bộ hoặc các cập nhật được gộp chung.

Thay vì:


setCount(count + 1);

Hãy sử dụng:


setCount((prevCount) => prevCount + 1);

Cập nhật hàm giúp ngăn ngừa các vấn đề liên quan đến closure cũ (stale closures) và đảm bảo cập nhật state chính xác.

2. Bất biến (Immutability)

Xem state là bất biến là điều cực kỳ quan trọng để render hiệu quả trong React. Khi state là bất biến, React có thể nhanh chóng xác định xem một component có cần render lại hay không bằng cách so sánh tham chiếu của giá trị state cũ và mới. Nếu tham chiếu khác nhau, React biết rằng state đã thay đổi và cần phải render lại. Nếu tham chiếu giống nhau, React có thể bỏ qua việc render lại, tiết kiệm thời gian xử lý quý báu.

Khi làm việc với các đối tượng hoặc mảng, hãy tránh sửa đổi trực tiếp state hiện có. Thay vào đó, hãy tạo một bản sao mới của đối tượng hoặc mảng với những thay đổi mong muốn.

Ví dụ, thay vì:


const updatedItems = items;
updatedItems.push(newItem);
setItems(updatedItems);

Hãy sử dụng:


setItems([...items, newItem]);

Toán tử spread (...) tạo ra một mảng mới với các mục hiện có và mục mới được thêm vào cuối.

3. Ghi nhớ (Memoization)

Memoization là một kỹ thuật tối ưu hóa mạnh mẽ, bao gồm việc lưu vào bộ nhớ đệm (cache) kết quả của các lệnh gọi hàm tốn kém và trả về kết quả đã cache khi các đầu vào tương tự xuất hiện lại. React cung cấp một số công cụ ghi nhớ, bao gồm React.memo, useMemo, và useCallback.

Đây là một ví dụ về việc sử dụng React.memo:


import React from 'react';

const MyComponent = React.memo(({ data }) => {
  console.log('MyComponent đã được render lại');
  return <div>{data.name}</div>;
});

export default MyComponent;

Trong ví dụ này, MyComponent sẽ chỉ render lại nếu prop data thay đổi.

4. Tách mã (Code Splitting)

Tách mã là việc chia ứng dụng của bạn thành các phần nhỏ hơn có thể được tải theo yêu cầu. Điều này làm giảm thời gian tải ban đầu và cải thiện hiệu suất tổng thể của ứng dụng. React cung cấp một số cách để triển khai tách mã, bao gồm import động và các component React.lazy và Suspense.

Đây là một ví dụ về việc sử dụng React.lazy và Suspense:


import React, { Suspense } from 'react';

const MyComponent = React.lazy(() => import('./MyComponent'));

function App() {
  return (
    <Suspense fallback={<div>Loading...</div>}>
      <MyComponent />
    </Suspense>
  );
}

export default App;

Trong ví dụ này, MyComponent được tải bất đồng bộ bằng React.lazy. Component Suspense hiển thị một giao diện người dùng dự phòng trong khi component đang được tải.

5. Ảo hóa (Virtualization)

Ảo hóa là một kỹ thuật để render các danh sách hoặc bảng lớn một cách hiệu quả. Thay vì render tất cả các mục cùng một lúc, ảo hóa chỉ render những mục hiện đang hiển thị trên màn hình. Khi người dùng cuộn, các mục mới sẽ được render và các mục cũ sẽ bị xóa khỏi DOM.

Các thư viện như react-virtualized và react-window cung cấp các component để triển khai ảo hóa trong các ứng dụng React.

6. Debouncing và Throttling

Debouncing và throttling là các kỹ thuật để giới hạn tần suất một hàm được thực thi. Debouncing trì hoãn việc thực thi một hàm cho đến khi có một khoảng thời gian không hoạt động. Throttling thực thi một hàm tối đa một lần trong một khoảng thời gian nhất định.

Những kỹ thuật này đặc biệt hữu ích để xử lý các sự kiện kích hoạt nhanh, chẳng hạn như sự kiện cuộn, sự kiện thay đổi kích thước và sự kiện nhập liệu. Bằng cách debouncing hoặc throttling các sự kiện này, bạn có thể ngăn chặn các lần render lại quá mức và cải thiện hiệu suất.

Ví dụ, bạn có thể sử dụng hàm lodash.debounce để debounce một sự kiện nhập liệu:


import React, { useState, useCallback } from 'react';
import debounce from 'lodash.debounce';

function ExampleComponent() {
  const [text, setText] = useState('');

  const handleChange = useCallback(
    debounce((event) => {
      setText(event.target.value);
    }, 300),
    []
  );

  return (
    <input type="text" onChange={handleChange} />
  );
}

export default ExampleComponent;

Trong ví dụ này, hàm handleChange được debounce với độ trễ 300 mili giây. Điều này có nghĩa là hàm setText sẽ chỉ được gọi sau khi người dùng đã ngừng gõ trong 300 mili giây.

Ví dụ Thực tế và Tình huống Nghiên cứu

Để minh họa tác động thực tế của batching trong React và các kỹ thuật tối ưu hóa, hãy xem xét một vài ví dụ trong thế giới thực:

Gỡ lỗi các vấn đề về Batching

Mặc dù batching thường cải thiện hiệu suất, có thể có những kịch bản bạn cần gỡ lỗi các vấn đề liên quan đến batching. Dưới đây là một số mẹo để gỡ lỗi các vấn đề về batching:

Các Thực hành Tốt nhất để Tối ưu hóa Cập nhật State

Tóm lại, đây là một số thực hành tốt nhất để tối ưu hóa việc cập nhật state trong React:

Kết luận

Batching trong React là một kỹ thuật tối ưu hóa mạnh mẽ có thể cải thiện đáng kể hiệu suất của các ứng dụng React của bạn. Bằng cách hiểu cách batching hoạt động và sử dụng các kỹ thuật tối ưu hóa bổ sung, bạn có thể mang lại trải nghiệm người dùng mượt mà, nhạy bén và thú vị hơn. Hãy nắm vững những nguyên tắc này và phấn đấu cải tiến liên tục trong các thực hành phát triển React của bạn.

Bằng cách tuân theo các hướng dẫn này và liên tục theo dõi hiệu suất của ứng dụng, bạn có thể tạo ra các ứng dụng React vừa hiệu quả vừa thú vị khi sử dụng cho khán giả toàn cầu.