Khai phá sức mạnh của Scheduler API trong React để tối ưu hiệu suất ứng dụng thông qua ưu tiên tác vụ và phân chia thời gian. Học cách tạo ra trải nghiệm người dùng mượt mà và phản hồi nhanh hơn.
React Scheduler API: Làm chủ Ưu tiên Tác vụ và Phân chia Thời gian
Trong lĩnh vực phát triển web hiện đại, việc mang lại trải nghiệm người dùng liền mạch và phản hồi nhanh là điều tối quan trọng. React, một thư viện JavaScript phổ biến để xây dựng giao diện người dùng, cung cấp các công cụ mạnh mẽ để đạt được điều này. Trong số các công cụ đó là Scheduler API, cung cấp khả năng kiểm soát chi tiết việc ưu tiên tác vụ và phân chia thời gian. Bài viết này đi sâu vào các chi tiết phức tạp của React Scheduler API, khám phá các khái niệm, lợi ích và ứng dụng thực tế để tối ưu hóa các ứng dụng React của bạn.
Hiểu về sự cần thiết của việc Lập lịch
Trước khi đi sâu vào các chi tiết kỹ thuật, điều quan trọng là phải hiểu tại sao việc lập lịch lại cần thiết. Trong một ứng dụng React thông thường, các cập nhật thường được xử lý một cách đồng bộ. Điều này có nghĩa là khi trạng thái của một component thay đổi, React ngay lập tức render lại component đó và các component con của nó. Mặc dù cách tiếp cận này hoạt động tốt đối với các cập nhật nhỏ, nó có thể trở thành vấn đề khi xử lý các component phức tạp hoặc các tác vụ đòi hỏi tính toán cao. Các cập nhật chạy dài có thể chặn luồng chính, dẫn đến hiệu suất chậm chạp và trải nghiệm người dùng khó chịu.
Hãy tưởng tượng một kịch bản nơi người dùng đang gõ vào thanh tìm kiếm trong khi một bộ dữ liệu lớn đang được tìm nạp và render đồng thời. Nếu không có lịch trình phù hợp, quá trình render có thể chặn luồng chính, gây ra sự chậm trễ đáng chú ý trong khả năng phản hồi của thanh tìm kiếm. Đây là lúc Scheduler API ra tay giải cứu, cho phép chúng ta ưu tiên các tác vụ và đảm bảo rằng giao diện người dùng vẫn tương tác ngay cả trong quá trình xử lý nặng.
Giới thiệu về React Scheduler API
React Scheduler API, còn được gọi là các API unstable_
, cung cấp một tập hợp các hàm cho phép bạn kiểm soát việc thực thi các tác vụ trong ứng dụng React của mình. Khái niệm chính là chia nhỏ các cập nhật lớn, đồng bộ thành các đoạn nhỏ hơn, bất đồng bộ. Điều này cho phép trình duyệt xen kẽ các tác vụ khác, chẳng hạn như xử lý đầu vào của người dùng hoặc render hoạt ảnh, đảm bảo trải nghiệm người dùng phản hồi nhanh hơn.
Lưu ý quan trọng: Như tên gọi cho thấy, các API unstable_
có thể thay đổi. Luôn tham khảo tài liệu chính thức của React để có thông tin cập nhật nhất.
Các khái niệm chính:
- Tác vụ (Tasks): Đại diện cho các đơn vị công việc riêng lẻ cần được thực hiện, chẳng hạn như render một component hoặc cập nhật DOM.
- Mức độ ưu tiên (Priorities): Gán một mức độ quan trọng cho mỗi tác vụ, ảnh hưởng đến thứ tự chúng được thực thi.
- Phân chia thời gian (Time Slicing): Chia các tác vụ chạy dài thành các đoạn nhỏ hơn có thể được thực thi qua nhiều khung hình, ngăn chặn việc chặn luồng chính.
- Bộ lập lịch (Schedulers): Các cơ chế để quản lý và thực thi tác vụ dựa trên mức độ ưu tiên và ràng buộc thời gian của chúng.
Mức độ ưu tiên của Tác vụ: Hệ thống phân cấp Mức độ Quan trọng
Scheduler API định nghĩa một số cấp độ ưu tiên mà bạn có thể gán cho các tác vụ của mình. Các mức độ ưu tiên này quyết định thứ tự mà bộ lập lịch thực thi các tác vụ. React cung cấp các hằng số ưu tiên được định nghĩa trước mà bạn có thể sử dụng:
ImmediatePriority
: Mức độ ưu tiên cao nhất. Các tác vụ có mức độ ưu tiên này được thực thi ngay lập tức. Sử dụng một cách tiết kiệm cho các cập nhật quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến tương tác của người dùng.UserBlockingPriority
: Dùng cho các tác vụ ảnh hưởng trực tiếp đến tương tác hiện tại của người dùng, chẳng hạn như phản hồi việc nhập bàn phím hoặc nhấp chuột. Nên được hoàn thành càng nhanh càng tốt.NormalPriority
: Mức độ ưu tiên mặc định cho hầu hết các cập nhật. Phù hợp với các tác vụ quan trọng nhưng không cần phải thực thi ngay lập tức.LowPriority
: Dùng cho các tác vụ ít quan trọng hơn và có thể bị trì hoãn mà không ảnh hưởng đáng kể đến trải nghiệm người dùng. Ví dụ bao gồm cập nhật phân tích hoặc tìm nạp trước dữ liệu.IdlePriority
: Mức độ ưu tiên thấp nhất. Các tác vụ có mức độ ưu tiên này chỉ được thực thi khi trình duyệt rảnh, đảm bảo chúng không can thiệp vào các tác vụ quan trọng hơn.
Việc chọn đúng mức độ ưu tiên là rất quan trọng để tối ưu hóa hiệu suất. Lạm dụng các mức độ ưu tiên cao có thể làm mất đi mục đích của việc lập lịch, trong khi sử dụng mức độ ưu tiên thấp cho các tác vụ quan trọng có thể dẫn đến sự chậm trễ và trải nghiệm người dùng kém.
Ví dụ: Ưu tiên cho Đầu vào của Người dùng
Hãy xem xét một kịch bản mà bạn có một thanh tìm kiếm và một biểu đồ dữ liệu phức tạp. Bạn muốn đảm bảo rằng thanh tìm kiếm vẫn phản hồi nhanh ngay cả khi biểu đồ đang được cập nhật. Bạn có thể đạt được điều này bằng cách gán mức độ ưu tiên cao hơn cho việc cập nhật thanh tìm kiếm và mức độ ưu tiên thấp hơn cho việc cập nhật biểu đồ.
import { unstable_scheduleCallback as scheduleCallback, unstable_UserBlockingPriority as UserBlockingPriority, unstable_NormalPriority as NormalPriority } from 'scheduler';
function updateSearchTerm(searchTerm) {
scheduleCallback(UserBlockingPriority, () => {
// Cập nhật thuật ngữ tìm kiếm trong state
setSearchTerm(searchTerm);
});
}
function updateVisualizationData(data) {
scheduleCallback(NormalPriority, () => {
// Cập nhật dữ liệu cho biểu đồ
setVisualizationData(data);
});
}
Trong ví dụ này, hàm updateSearchTerm
, xử lý đầu vào của người dùng, được lập lịch với UserBlockingPriority
, đảm bảo rằng nó được thực thi trước hàm updateVisualizationData
, được lập lịch với NormalPriority
.
Phân chia Thời gian: Chia nhỏ các Tác vụ chạy dài
Phân chia thời gian là một kỹ thuật bao gồm việc chia nhỏ các tác vụ chạy dài thành các đoạn nhỏ hơn có thể được thực thi qua nhiều khung hình. Điều này ngăn chặn luồng chính bị chặn trong thời gian dài, cho phép trình duyệt xử lý các tác vụ khác, chẳng hạn như đầu vào của người dùng và hoạt ảnh, một cách mượt mà hơn.
Scheduler API cung cấp hàm unstable_shouldYield
, cho phép bạn xác định xem tác vụ hiện tại có nên nhường quyền cho trình duyệt hay không. Hàm này trả về true
nếu trình duyệt cần thực hiện các tác vụ khác, chẳng hạn như xử lý đầu vào của người dùng hoặc cập nhật màn hình. Bằng cách gọi unstable_shouldYield
định kỳ trong các tác vụ chạy dài của bạn, bạn có thể đảm bảo rằng trình duyệt vẫn phản hồi nhanh.
Ví dụ: Render một Danh sách lớn
Hãy xem xét kịch bản bạn cần render một danh sách lớn các mục. Việc render toàn bộ danh sách trong một lần cập nhật đồng bộ duy nhất có thể chặn luồng chính và gây ra các vấn đề về hiệu suất. Bạn có thể sử dụng phân chia thời gian để chia nhỏ quá trình render thành các đoạn nhỏ hơn, cho phép trình duyệt vẫn phản hồi nhanh.
import { unstable_scheduleCallback as scheduleCallback, unstable_NormalPriority as NormalPriority, unstable_shouldYield as shouldYield } from 'scheduler';
function renderListItems(items) {
scheduleCallback(NormalPriority, () => {
let i = 0;
while (i < items.length) {
// Render một lô nhỏ các mục
for (let j = 0; j < 10 && i < items.length; j++) {
renderListItem(items[i]);
i++;
}
// Kiểm tra xem chúng ta có nên nhường quyền cho trình duyệt không
if (shouldYield()) {
return () => renderListItems(items.slice(i)); // Lập lịch lại cho các mục còn lại
}
}
});
}
Trong ví dụ này, hàm renderListItems
render một lô 10 mục mỗi lần. Sau khi render mỗi lô, nó gọi shouldYield
để kiểm tra xem trình duyệt có cần thực hiện các tác vụ khác không. Nếu shouldYield
trả về true
, hàm sẽ tự lập lịch lại với các mục còn lại. Điều này cho phép trình duyệt xen kẽ các tác vụ khác, chẳng hạn như xử lý đầu vào của người dùng hoặc render hoạt ảnh, đảm bảo trải nghiệm người dùng phản hồi nhanh hơn.
Ứng dụng Thực tế và Ví dụ
React Scheduler API có thể được áp dụng vào nhiều kịch bản để cải thiện hiệu suất và khả năng phản hồi của ứng dụng. Dưới đây là một vài ví dụ:
- Trực quan hóa Dữ liệu: Ưu tiên các tương tác của người dùng hơn việc render dữ liệu phức tạp.
- Cuộn vô hạn: Tải và render nội dung theo từng đoạn khi người dùng cuộn, ngăn chặn việc chặn luồng chính.
- Tác vụ nền: Thực hiện các tác vụ không quan trọng, chẳng hạn như tìm nạp trước dữ liệu hoặc cập nhật phân tích, với mức độ ưu tiên thấp, đảm bảo chúng không can thiệp vào tương tác của người dùng.
- Hoạt ảnh (Animations): Đảm bảo hoạt ảnh mượt mà bằng cách ưu tiên các cập nhật hoạt ảnh hơn các tác vụ khác.
- Cập nhật theo thời gian thực: Quản lý các luồng dữ liệu đến và ưu tiên các cập nhật dựa trên tầm quan trọng của chúng.
Ví dụ: Triển khai Thanh tìm kiếm với Debounce
Debouncing là một kỹ thuật được sử dụng để giới hạn tần suất một hàm được thực thi. Điều này đặc biệt hữu ích để xử lý đầu vào của người dùng, chẳng hạn như các truy vấn tìm kiếm, nơi bạn không muốn thực thi hàm tìm kiếm trên mỗi lần nhấn phím. Scheduler API có thể được sử dụng để triển khai một thanh tìm kiếm với debounce nhằm ưu tiên đầu vào của người dùng và ngăn chặn các yêu cầu tìm kiếm không cần thiết.
import { unstable_scheduleCallback as scheduleCallback, unstable_UserBlockingPriority as UserBlockingPriority, unstable_cancelCallback as cancelCallback } from 'scheduler';
import { useState, useRef, useEffect } from 'react';
function DebouncedSearchBar() {
const [searchTerm, setSearchTerm] = useState('');
const [debouncedSearchTerm, setDebouncedSearchTerm] = useState('');
const scheduledCallbackRef = useRef(null);
useEffect(() => {
if (scheduledCallbackRef.current) {
cancelCallback(scheduledCallbackRef.current);
}
scheduledCallbackRef.current = scheduleCallback(UserBlockingPriority, () => {
setDebouncedSearchTerm(searchTerm);
scheduledCallbackRef.current = null;
});
return () => {
if (scheduledCallbackRef.current) {
cancelCallback(scheduledCallbackRef.current);
}
};
}, [searchTerm]);
// Mô phỏng một hàm tìm kiếm
useEffect(() => {
if (debouncedSearchTerm) {
console.log('Searching for:', debouncedSearchTerm);
// Thực hiện logic tìm kiếm thực tế của bạn ở đây
}
}, [debouncedSearchTerm]);
return (
setSearchTerm(e.target.value)}
/>
);
}
export default DebouncedSearchBar;
Trong ví dụ này, component DebouncedSearchBar
sử dụng hàm scheduleCallback
để lập lịch cho hàm tìm kiếm với UserBlockingPriority
. Hàm cancelCallback
được sử dụng để hủy bất kỳ hàm tìm kiếm nào đã được lên lịch trước đó, đảm bảo rằng chỉ có thuật ngữ tìm kiếm gần đây nhất được sử dụng. Điều này ngăn chặn các yêu cầu tìm kiếm không cần thiết và cải thiện khả năng phản hồi của thanh tìm kiếm.
Các Thực hành Tốt nhất và Lưu ý
Khi sử dụng React Scheduler API, điều quan trọng là phải tuân theo các thực hành tốt nhất sau:
- Sử dụng mức độ ưu tiên phù hợp: Chọn mức độ ưu tiên phản ánh tốt nhất tầm quan trọng của tác vụ.
- Tránh lạm dụng các mức độ ưu tiên cao: Lạm dụng các mức độ ưu tiên cao có thể làm mất đi mục đích của việc lập lịch.
- Chia nhỏ các tác vụ chạy dài: Sử dụng phân chia thời gian để chia nhỏ các tác vụ chạy dài thành các đoạn nhỏ hơn.
- Theo dõi hiệu suất: Sử dụng các công cụ theo dõi hiệu suất để xác định các khu vực có thể cải thiện việc lập lịch.
- Kiểm tra kỹ lưỡng: Kiểm tra ứng dụng của bạn một cách kỹ lưỡng để đảm bảo rằng việc lập lịch hoạt động như mong đợi.
- Luôn cập nhật: Các API
unstable_
có thể thay đổi, vì vậy hãy luôn cập nhật những thay đổi mới nhất.
Tương lai của việc Lập lịch trong React
Đội ngũ React đang liên tục làm việc để cải thiện khả năng lập lịch của React. Concurrent Mode, được xây dựng trên Scheduler API, nhằm mục đích làm cho các ứng dụng React trở nên phản hồi nhanh hơn và hiệu quả hơn nữa. Khi React phát triển, chúng ta có thể mong đợi sẽ thấy nhiều tính năng lập lịch tiên tiến hơn và các công cụ dành cho nhà phát triển được cải thiện.
Kết luận
React Scheduler API là một công cụ mạnh mẽ để tối ưu hóa hiệu suất ứng dụng React của bạn. Bằng cách hiểu các khái niệm về ưu tiên tác vụ và phân chia thời gian, bạn có thể tạo ra một trải nghiệm người dùng mượt mà và phản hồi nhanh hơn. Mặc dù các API unstable_
có thể thay đổi, việc hiểu các khái niệm cốt lõi sẽ giúp bạn thích ứng với những thay đổi trong tương lai và tận dụng sức mạnh của khả năng lập lịch của React. Hãy nắm bắt Scheduler API và khai phá toàn bộ tiềm năng của các ứng dụng React của bạn!