React 并发特性：深入解析 Suspense 与 Transitions

React 的并发特性，特别是 Suspense 和 Transitions，代表了我们构建用户界面方式的范式转变。它们使 React 能够并发地执行多个任务，从而带来更流畅的用户体验，尤其是在处理异步数据获取和复杂的 UI 更新时。本文将对这些特性进行全面探索，涵盖其核心概念、实际应用和高级技巧。我们将探讨如何利用这些特性为全球用户创建高响应性的应用程序。

理解并发 React

在深入了解 Suspense 和 Transitions 之前，掌握 React 中并发渲染的基本概念至关重要。传统上，React 是同步运行的。当一个更新发生时，React 会一直处理它直到完全渲染，这可能会阻塞主线程并导致性能瓶颈。然而，并发 React 允许 React 根据需要中断、暂停、恢复甚至放弃渲染任务。

这一能力带来了几个好处：

提升响应性：React 可以优先处理用户交互和后台任务，确保即使在进行大量计算或网络请求时，UI 也能保持响应。
更好的用户体验：通过让 React 更优雅地处理异步数据获取，Suspense 最大限度地减少了加载指示器，并提供了更无缝的用户体验。
更高效的渲染：Transitions 使 React 能够推迟不太紧急的更新，防止它们阻塞更高优先级的任务。

Suspense：处理异步数据获取

什么是 Suspense？

Suspense 是一个 React 组件，它允许您在等待异步操作（如数据获取或代码分割）完成时，“暂停”组件树一部分的渲染。Suspense 允许您声明式地指定一个在数据加载时显示的回退 UI，而不是手动显示空白屏幕或加载指示器。

Suspense 是如何工作的

Suspense 依赖于“Promises”的概念。当一个组件试图从一个尚未解析的 Promise 中读取值时，它会“暂停”。然后 React 会渲染在 <Suspense> 边界内提供的回退 UI。一旦 Promise 解析，React 就会用获取到的数据重新渲染该组件。

实际应用

要有效使用 Suspense，您需要一个与 Suspense 集成的数据获取库。示例包括：

Relay：由 Facebook 开发的数据获取框架，专为 React 设计。
GraphQL Request + `use` Hook (实验性)： React 的 `use` hook 可以与像 `graphql-request` 这样的 GraphQL 客户端一起使用，以获取数据并自动暂停组件。
react-query (稍作修改)：虽然不是直接为 Suspense 设计的，但 react-query 可以经过调整以配合其工作。

以下是使用一个假设的 `fetchData` 函数返回 Promise 的简化示例：

```javascript import React, { Suspense } from 'react'; const fetchData = (url) => { let status = 'pending'; let result; let suspender = fetch(url) .then( (r) => { if (!r.ok) throw new Error(`HTTP error! Status: ${r.status}`); return r.json(); }, (e) => { status = 'error'; result = e; } ) .then( (r) => { status = 'success'; result = r; }, (e) => { status = 'error'; result = e; } ); return { read() { if (status === 'pending') { throw suspender; } else if (status === 'error') { throw result; } return result; }, }; }; const Resource = fetchData('https://api.example.com/data'); function MyComponent() { const data = Resource.read(); return (

{data.map(item => (

{item.name}

))}

); } function App() { return ( Loading...

}> ); } export default App; ```

在这个示例中：

`fetchData` 模拟从 API 获取数据，并返回一个带有 `read` 方法的特殊对象。
`MyComponent` 调用 `Resource.read()`。如果数据尚未可用，`read()` 会抛出 `suspender` (Promise)。
`Suspense` 捕获到抛出的 Promise，并渲染 `fallback` UI（在这里是 “Loading...”）。
一旦 Promise 解析，React 就会用获取到的数据重新渲染 `MyComponent`。

高级 Suspense 技巧

错误边界 (Error Boundaries)：将 Suspense 与错误边界结合使用，以优雅地处理数据获取过程中的错误。错误边界可以捕获其子组件树中任何位置的 JavaScript 错误，记录这些错误，并显示一个回退 UI。
使用 Suspense 进行代码分割：将 Suspense 与 `React.lazy` 结合使用，按需加载组件。这可以显著减少初始包的大小并改善页面加载时间，对于全球网络连接较慢的用户尤其重要。
使用 Suspense 进行服务器端渲染：Suspense 可用于流式服务器端渲染，允许您在 UI 的某些部分可用时就将其发送到客户端。这可以改善感知性能和首字节时间 (TTFB)。

Transitions：为 UI 更新划分优先级

什么是 Transitions？

Transitions 是一种将某些 UI 更新标记为不如其他更新紧急的机制。它们允许 React 优先处理更重要的更新（如用户输入），而不是不太关键的更新（如根据搜索输入更新列表）。这可以防止 UI 在复杂更新期间感觉迟钝或无响应。

Transitions 是如何工作的

当您用 `startTransition` 包装一个状态更新时，您是在告诉 React 这个更新是一个“过渡”(transition)。如果此时有更紧急的更新出现，React 将会推迟这个更新。这对于那些可能阻塞主线程的重度计算或渲染任务的场景特别有用。

实际应用

`useTransition` hook 是使用 transitions 的主要工具。

```javascript import React, { useState, useTransition } from 'react'; function MyComponent() { const [isPending, startTransition] = useTransition(); const [filter, setFilter] = useState(''); const [list, setList] = useState([]); const handleChange = (e) => { const value = e.target.value; setFilter(value); startTransition(() => { // Simulate a slow filtering operation setTimeout(() => { const filteredList = data.filter(item => item.name.toLowerCase().includes(value.toLowerCase()) ); setList(filteredList); }, 500); }); }; return (

{isPending &&

Filtering...

}

{item.name}

); } const data = [ { id: 1, name: 'Apple' }, { id: 2, name: 'Banana' }, { id: 3, name: 'Orange' }, { id: 4, name: 'Grapes' }, { id: 5, name: 'Mango' }, ]; export default MyComponent; ```

在这个示例中：

`useTransition` 返回 `isPending`（指示 transition 是否正在进行中）和 `startTransition`（一个用于将状态更新包装在 transition 中的函数）。
`handleChange` 函数会立即更新 `filter` 状态，确保输入框保持响应。
涉及数据过滤的 `setList` 更新被包装在 `startTransition` 中。如有必要，React 将推迟此更新，允许用户继续输入而不会被打断。
`isPending` 用于在 transition 进行中时显示“Filtering...”消息。

高级 Transition 技巧

路由间的过渡：使用 Transitions 创建更平滑的路由过渡，尤其是在加载大型组件或为新路由获取数据时。
防抖 (Debouncing) 和节流 (Throttling)：将 Transitions 与防抖或节流技术结合，以在处理频繁更新时进一步优化性能。
视觉反馈：在 transitions 期间为用户提供视觉反馈，例如进度条或微妙的动画，以表明 UI 正在更新。可以考虑使用像 Framer Motion 这样的动画库来创建流畅且引人入胜的过渡效果。

Suspense 和 Transitions 的最佳实践

从小处着手：开始时，在应用程序的孤立部分实施 Suspense 和 Transitions，并随着经验的积累逐步扩大其使用范围。
衡量性能：使用 React Profiler 或其他性能监控工具来衡量 Suspense 和 Transitions 对应用程序性能的影响。
考虑网络状况：在各种网络条件下（例如，慢速 3G、高延迟）测试您的应用程序，以确保 Suspense 和 Transitions 能为全球用户提供积极的用户体验。
避免过度使用 Transitions：仅在有必要为 UI 更新划分优先级时才使用 Transitions。过度使用可能导致意外行为和性能下降。
提供有意义的回退：确保您的 Suspense 回退信息丰富且视觉上吸引人。避免使用通用的加载指示器而不提供有关正在加载内容的上下文。可以考虑使用骨架屏来模拟最终将显示的 UI 结构。
优化数据获取：优化您的数据获取策略，以最大限度地减少加载数据所需的时间。使用缓存、分页和代码分割等技术来提高性能。
国际化 (i18n) 考量：在实现回退和加载状态时，请务必考虑国际化。使用 i18n 库来提供本地化的消息，并确保您的 UI 对使用不同语言的用户是可访问的。例如，“Loading...”应被翻译成相应的语言。

真实世界中的示例

让我们来看一些真实场景，在这些场景中 Suspense 和 Transitions 可以显著改善用户体验：

电子商务网站：
- 使用 Suspense 在从远程 API 获取数据时显示产品详情。
- 使用 Transitions 在添加或删除商品后平滑地更新购物车数量。
- 通过 Suspense 实现代码分割，按需加载产品图片，减少初始页面加载时间。
社交媒体平台：
- 使用 Suspense 在从后端服务器获取数据时显示用户个人资料和帖子。
- 使用 Transitions 在新帖子添加时平滑地更新新闻动态。
- 通过 Suspense 实现无限滚动，在用户向下滚动页面时加载更多帖子。
仪表盘应用：
- 使用 Suspense 在从多个数据源获取数据时显示图表。
- 使用 Transitions 在新数据可用时平滑地更新仪表盘。
- 通过 Suspense 实现代码分割，按需加载仪表盘的不同部分。

这些只是 Suspense 和 Transitions 如何用于创建更具响应性和用户友好性的应用程序的几个例子。通过理解核心概念和最佳实践，您可以利用这些强大的功能为全球用户构建卓越的用户体验。

结论

Suspense 和 Transitions 是构建更流畅、更具响应性的 React 应用程序的强大工具。通过理解其核心概念并应用最佳实践，您可以显著改善用户体验，尤其是在处理异步数据获取和复杂的 UI 更新时。随着 React 的不断发展，掌握这些并发特性对于构建现代、高性能的 Web 应用程序将变得越来越重要，这些应用程序需要迎合具有不同网络条件和设备的全球用户群。在您的项目中尝试这些功能，探索它们为创建真正卓越的用户界面所开启的可能性。