React 并发特性：精通 useTransition 和 useDeferredValue

React 18 引入了并发特性，这是一套旨在提高应用程序响应能力和感知性能的强大工具。其中，useTransition 和 useDeferredValue 作为管理状态更新和优先渲染的关键 Hooks 脱颖而出。本指南将全面探讨这些特性，演示它们如何将您的 React 应用程序转化为更流畅、更具用户友好的体验。

理解 React 中的并发

在深入了解 useTransition 和 useDeferredValue 的具体细节之前，关键在于掌握 React 中并发的概念。并发允许 React 中断、暂停、恢复甚至放弃渲染任务。这意味着 React 可以优先处理重要更新（如在输入框中键入）而非不太紧急的更新（如更新大型列表）。 以前，React 的工作方式是同步阻塞的。一旦 React 开始更新，它必须在做任何其他事情之前完成它。这可能导致延迟和用户界面迟钝，尤其是在复杂的状态更新期间。

并发从根本上改变了这一点，它允许 React 同时处理多个更新，有效地创造了并行处理的假象。这是通过使用复杂的调度算法实现的，而无需真正的多线程。

介绍 useTransition：将更新标记为非阻塞

useTransition Hook 允许您将某些状态更新指定为过渡。过渡是非紧急更新，如果存在更高优先级的更新正在等待，React 可以中断或延迟它们。这可以防止在复杂操作期间 UI 感觉冻结或无响应。

useTransition 的基本用法

useTransition Hook 返回一个包含两个元素的数组：

• isPending：一个布尔值，指示当前是否正在进行过渡。
• startTransition：一个函数，用于包装您想标记为过渡的状态更新。

这是一个简单的示例：

import { useState, useTransition } from 'react';

function MyComponent() {
  const [isPending, startTransition] = useTransition();
  const [value, setValue] = useState('');

  const handleChange = (e) => {
    startTransition(() => {
      setValue(e.target.value);
    });
  };

  return (
    

      
      {isPending ? 
正在更新...
 : 
值：{value}
}
    
  );
}

在此示例中，setValue 函数被包装在 startTransition 中。这告诉 React value 状态的更新是一个过渡。在更新进行时，isPending 将为 true，允许您显示加载指示器或其他视觉反馈。

实际示例：过滤大型数据集

考虑一种场景，您需要根据用户输入过滤大型数据集。如果没有 useTransition，每次按键都可能触发整个列表的重新渲染，从而导致明显的延迟和糟糕的用户体验。

import { useState, useTransition, useMemo } from 'react';

const data = Array.from({ length: 10000 }, (_, i) => `Item ${i + 1}`);

function FilterableList() {
  const [filterText, setFilterText] = useState('');
  const [isPending, startTransition] = useTransition();

  const filteredData = useMemo(() => {
    return data.filter(item => item.toLowerCase().includes(filterText.toLowerCase()));
  }, [filterText]);

  const handleChange = (e) => {
    startTransition(() => {
      setFilterText(e.target.value);
    });
  };

  return (
    

      
      {isPending && 
正在过滤...
}
      

        {filteredData.map(item => (
          
{item}
        ))}
      
    
  );
}

在这个改进的示例中，useTransition 确保在过滤过程进行时 UI 保持响应。isPending 状态允许您显示“正在过滤...”消息，为用户提供视觉反馈。useMemo 用于优化过滤过程本身，防止不必要的重新计算。

过滤的国际化考虑

处理国际化数据时，请确保您的过滤逻辑是区域感知（locale-aware）的。例如，不同的语言在不区分大小写的比较方面有不同的规则。考虑使用 toLocaleLowerCase() 和 toLocaleUpperCase() 方法以及适当的区域设置来正确处理这些差异。对于涉及重音字符或变音符号的更复杂场景，可能需要专门为国际化 (i18n) 设计的库。

介绍 useDeferredValue：延迟不关键的更新

useDeferredValue Hook 通过延迟值的渲染提供了另一种优先更新的方法。它允许您创建一个值的延迟版本，React 仅在没有更高优先级的任务要做时更新该版本。这在使用值的更新触发了不需要立即反映在 UI 中的昂贵重新渲染时特别有用。

useDeferredValue 的基本用法

useDeferredValue Hook 接受一个值作为输入，并返回该值的延迟版本。React 保证延迟值最终会赶上最新值，但在活动高峰期可能会被延迟。

import { useState, useDeferredValue } from 'react';

function MyComponent() {
  const [value, setValue] = useState('');
  const deferredValue = useDeferredValue(value);

  const handleChange = (e) => {
    setValue(e.target.value);
  };

  return (
    

      
      
值：{deferredValue}
    
  );
}

在此示例中，deferredValue 是 value 状态的延迟版本。value 的更改将最终反映在 deferredValue 中，但如果 React 忙于其他任务，它可能会延迟更新。

实际示例：具有延迟结果的自动完成

考虑一个自动完成功能，您根据用户输入显示建议列表。每次按键都更新建议列表可能计算成本很高，特别是当列表很大或建议是从远程服务器获取的时。使用 useDeferredValue，您可以优先更新输入框本身（即时用户反馈），同时延迟更新建议列表。

import { useState, useDeferredValue, useEffect } from 'react';

function Autocomplete() {
  const [inputValue, setInputValue] = useState('');
  const deferredInputValue = useDeferredValue(inputValue);
  const [suggestions, setSuggestions] = useState([]);

  useEffect(() => {
    // 模拟从 API 获取建议
    const fetchSuggestions = async () => {
      // 替换为您实际的 API 调用
      await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, 200)); // 模拟网络延迟
      const mockSuggestions = Array.from({ length: 5 }, (_, i) => `Suggestion for ${deferredInputValue} ${i + 1}`);
      setSuggestions(mockSuggestions);
    };

    fetchSuggestions();
  }, [deferredInputValue]);

  const handleChange = (e) => {
    setInputValue(e.target.value);
  };

  return (
    

      
      

        {suggestions.map(suggestion => (
          
{suggestion}
        ))}
      
    
  );
}

在此示例中，useEffect Hook 根据 deferredInputValue 获取建议。这确保了建议列表仅在 React 完成处理更高优先级的更新（如更新输入框）后才会更新。用户将体验到流畅的键入体验，即使建议列表需要一些时间来更新。

自动完成的全局考虑

自动完成功能应考虑到全球用户。关键考虑因素包括：

• 语言支持：确保您的自动完成功能支持多种语言和字符集。考虑使用 Unicode 感知的字符串操作函数。
• 输入法编辑器 (IME)：正确处理来自 IME 的输入，因为某些地区的用户依赖它们来输入标准键盘上没有的字符。
• 从右到左 (RTL) 语言：通过正确镜像 UI 元素和文本方向来支持阿拉伯语和希伯来语等 RTL 语言。
• 网络延迟：不同地理位置的用户将经历不同程度的网络延迟。优化您的 API 调用和数据传输以最小化延迟，并提供清晰的加载指示器。考虑使用内容分发网络 (CDN) 将静态资源缓存到更靠近用户的位置。
• 文化敏感性：避免根据用户输入建议冒犯性或不当的术语。实施内容过滤和审核机制，以确保积极的用户体验。

结合使用 useTransition 和 useDeferredValue

useTransition 和 useDeferredValue 可以结合使用，以实现对渲染优先级的更精细控制。例如，您可以使用 useTransition 将状态更新标记为非紧急，然后使用 useDeferredValue 延迟渲染依赖于该状态的特定组件。

设想一个包含多个互连组件的复杂仪表板。当用户更改过滤器时，您希望更新显示的数据（过渡），但延迟渲染需要很长时间才能渲染的图表组件。这使得仪表板的其他部分可以快速更新，而图表则会逐渐赶上。

使用 useTransition 和 useDeferredValue 的最佳实践

• 识别性能瓶颈：使用 React DevTools 识别导致性能问题的组件或状态更新。
• 优先用户交互：确保诸如键入或单击之类的直接用户交互始终被优先处理。
• 提供视觉反馈：使用 useTransition 的 isPending 状态，在更新进行时为用户提供视觉反馈。
• 衡量和监控：持续监控应用程序的性能，以确保 useTransition 和 useDeferredValue 正在有效地改善用户体验。
• 不要过度使用：仅在必要时使用这些 Hooks。过度使用它们可能会使您的代码更复杂且更难理解。
• 分析您的应用程序：使用 React Profiler 来了解这些 Hooks 对应用程序性能的影响。这将帮助您优化使用并识别进一步优化的潜在领域。

结论

useTransition 和 useDeferredValue 是提高 React 应用程序性能和响应能力的强大工具。通过有效地了解如何使用这些 Hooks，您可以创建更流畅、更具用户友好的体验，即使在处理复杂的状态更新和大型数据集时也是如此。请记住优先处理用户交互，提供视觉反馈，并持续监控应用程序的性能。通过拥抱这些并发特性，您可以将您的 React 开发技能提升到一个新的水平，并为全球受众构建真正卓越的 Web 应用程序。