M

MLOG

Tiếng Việt

Hướng dẫn toàn diện về quy trình đối chiếu của React, khám phá thuật toán so sánh DOM ảo, các kỹ thuật tối ưu hóa và tác động của nó đến hiệu suất.

Đối chiếu trong React: Hé lộ Thuật toán So sánh (Diffing) DOM ảo

React, một thư viện JavaScript phổ biến để xây dựng giao diện người dùng, có được hiệu suất và hiệu quả nhờ vào một quy trình gọi là đối chiếu (reconciliation). Trọng tâm của quá trình đối chiếu là thuật toán so sánh (diffing) DOM ảo, một cơ chế phức tạp xác định cách cập nhật DOM (Mô hình Đối tượng Tài liệu) thực tế một cách hiệu quả nhất có thể. Bài viết này sẽ đi sâu vào quy trình đối chiếu của React, giải thích về DOM ảo, thuật toán so sánh và các chiến lược thực tế để tối ưu hóa hiệu suất.

DOM ảo là gì?

DOM ảo (VDOM) là một biểu diễn nhẹ, trong bộ nhớ của DOM thực. Hãy coi nó như một bản thiết kế của giao diện người dùng thực tế. Thay vì thao tác trực tiếp với DOM của trình duyệt, React làm việc với biểu diễn ảo này. Khi dữ liệu trong một component React thay đổi, một cây DOM ảo mới sẽ được tạo ra. Cây mới này sau đó được so sánh với cây DOM ảo trước đó.

Lợi ích chính của việc sử dụng DOM ảo:

Quy trình Đối chiếu: Cách React cập nhật DOM

Đối chiếu là quá trình mà React đồng bộ hóa DOM ảo với DOM thực. Khi trạng thái của một component thay đổi, React thực hiện các bước sau:

  1. Kết xuất lại Component: React kết xuất lại component và tạo ra một cây DOM ảo mới.
  2. So sánh Cây Mới và Cũ (Diffing): React so sánh cây DOM ảo mới với cây trước đó. Đây là lúc thuật toán so sánh phát huy tác dụng.
  3. Xác định Tập hợp Thay đổi Tối thiểu: Thuật toán so sánh xác định tập hợp thay đổi tối thiểu cần thiết để cập nhật DOM thực.
  4. Áp dụng các Thay đổi (Committing): React chỉ áp dụng những thay đổi cụ thể đó vào DOM thực.

Thuật toán So sánh: Tìm hiểu các Quy tắc

Thuật toán so sánh là cốt lõi của quy trình đối chiếu của React. Nó sử dụng các phương pháp phỏng đoán (heuristics) để tìm ra cách hiệu quả nhất để cập nhật DOM. Mặc dù không đảm bảo số lượng thao tác tối thiểu tuyệt đối trong mọi trường hợp, nó vẫn mang lại hiệu suất tuyệt vời trong hầu hết các kịch bản. Thuật toán hoạt động dựa trên các giả định sau:

Giải thích Chi tiết về Thuật toán So sánh

Hãy cùng phân tích chi tiết hơn về cách hoạt động của thuật toán so sánh:

  1. So sánh Loại Phần tử: Đầu tiên, React so sánh các phần tử gốc của hai cây. Nếu chúng có loại khác nhau, React sẽ phá hủy cây cũ và xây dựng cây mới từ đầu. Điều này bao gồm việc xóa node DOM cũ và tạo một node DOM mới với loại phần tử mới.
  2. Cập nhật Thuộc tính DOM: Nếu các loại phần tử giống nhau, React sẽ so sánh các thuộc tính (props) của hai phần tử. Nó xác định thuộc tính nào đã thay đổi và chỉ cập nhật những thuộc tính đó trên phần tử DOM thực. Ví dụ, nếu prop className của một phần tử <div> đã thay đổi, React sẽ cập nhật thuộc tính className trên node DOM tương ứng.
  3. Cập nhật Component: Khi React gặp một phần tử component, nó sẽ cập nhật component đó một cách đệ quy. Điều này bao gồm việc kết xuất lại component và áp dụng thuật toán so sánh cho đầu ra của component.
  4. So sánh Danh sách (Sử dụng Keys): Việc so sánh danh sách các phần tử con một cách hiệu quả là rất quan trọng đối với hiệu suất. Khi kết xuất một danh sách, React mong đợi mỗi phần tử con có một prop key duy nhất. Prop key cho phép React xác định mục nào đã được thêm, xóa hoặc sắp xếp lại.

Ví dụ: So sánh có và không có Keys

Không có Keys:

// Kết xuất ban đầu
<ul>
  <li>Item 1</li>
  <li>Item 2</li>
</ul>

// Sau khi thêm một mục vào đầu
<ul>
  <li>Item 0</li>
  <li>Item 1</li>
  <li>Item 2</li>
</ul>

Nếu không có key, React sẽ giả định rằng cả ba mục đều đã thay đổi. Nó sẽ cập nhật các node DOM cho mỗi mục, mặc dù chỉ có một mục mới được thêm vào. Điều này không hiệu quả.

Có Keys:

// Kết xuất ban đầu
<ul>
  <li key="item1">Item 1</li>
  <li key="item2">Item 2</li>
</ul>

// Sau khi thêm một mục vào đầu
<ul>
  <li key="item0">Item 0</li>
  <li key="item1">Item 1</li>
  <li key="item2">Item 2</li>
</ul>

Với key, React có thể dễ dàng xác định rằng "item0" là một mục mới, và "item1" và "item2" chỉ đơn giản là đã được di chuyển xuống. Nó sẽ chỉ thêm mục mới và sắp xếp lại các mục hiện có, mang lại hiệu suất tốt hơn nhiều.

Các Kỹ thuật Tối ưu hóa Hiệu suất

Mặc dù quy trình đối chiếu của React đã hiệu quả, có một số kỹ thuật bạn có thể sử dụng để tối ưu hóa hiệu suất hơn nữa:

Các Ví dụ và Kịch bản Thực tế

Hãy xem xét một vài ví dụ thực tế để minh họa cách áp dụng các kỹ thuật tối ưu hóa này.

Ví dụ 1: Ngăn chặn Kết xuất lại Không cần thiết với React.memo

Hãy tưởng tượng bạn có một component hiển thị thông tin người dùng. Component này nhận tên và tuổi của người dùng làm props. Nếu tên và tuổi của người dùng không thay đổi, không cần phải kết xuất lại component. Bạn có thể sử dụng React.memo để ngăn chặn các lần kết xuất lại không cần thiết.

import React from 'react';

const UserInfo = React.memo(function UserInfo(props) {
  console.log('Đang kết xuất component UserInfo');
  return (
    <div>
      <p>Tên: {props.name}</p>
      <p>Tuổi: {props.age}</p>
    </div>
  );
});

export default UserInfo;

React.memo thực hiện so sánh nông (shallow compare) các props của component. Nếu các props giống nhau, nó sẽ bỏ qua việc kết xuất lại.

Ví dụ 2: Sử dụng Cấu trúc Dữ liệu Bất biến

Hãy xem xét một component nhận một danh sách các mục làm prop. Nếu danh sách bị thay đổi trực tiếp, React có thể không phát hiện được sự thay đổi và có thể không kết xuất lại component. Sử dụng các cấu trúc dữ liệu bất biến có thể ngăn chặn vấn đề này.

import React from 'react';
import { List } from 'immutable';

function ItemList(props) {
  console.log('Đang kết xuất component ItemList');
  return (
    <ul>
      {props.items.map(item => (
        <li key={item.id}>{item.name}</li>
      ))}
    </ul>
  );
}

export default ItemList;

Trong ví dụ này, prop items nên là một List bất biến từ thư viện Immutable.js. Khi danh sách được cập nhật, một List bất biến mới được tạo ra, điều mà React có thể dễ dàng phát hiện.

Những Cạm bẫy Thường gặp và Cách Tránh

Một số cạm bẫy phổ biến có thể cản trở hiệu suất ứng dụng React. Hiểu và tránh những cạm bẫy này là rất quan trọng.

Những Lưu ý Toàn cầu cho Phát triển React

Khi phát triển các ứng dụng React cho khán giả toàn cầu, hãy xem xét những điều sau:

Kết luận

Hiểu rõ quy trình đối chiếu của React và thuật toán so sánh DOM ảo là điều cần thiết để xây dựng các ứng dụng React hiệu suất cao. Bằng cách sử dụng key đúng cách, ngăn chặn các lần kết xuất lại không cần thiết và áp dụng các kỹ thuật tối ưu hóa khác, bạn có thể cải thiện đáng kể hiệu suất và khả năng phản hồi của ứng dụng. Hãy nhớ xem xét các yếu tố toàn cầu như quốc tế hóa, khả năng tiếp cận và hiệu suất cho người dùng băng thông thấp khi phát triển ứng dụng cho một lượng khán giả đa dạng.

Hướng dẫn toàn diện này cung cấp một nền tảng vững chắc để hiểu về đối chiếu trong React. Bằng cách áp dụng những nguyên tắc và kỹ thuật này, bạn có thể tạo ra các ứng dụng React hiệu quả và hiệu suất cao, mang lại trải nghiệm người dùng tuyệt vời cho mọi người.