Comprendre React Fiber : améliorer les performances et l'expérience utilisateur dans React

Présentation de React Fiber

React Fiber est une réécriture complète de l'algorithme de base de React introduit dans React 16. Il a été développé pour répondre aux limites de l'algorithme de réconciliation React précédent, offrant de meilleures performances, une expérience utilisateur améliorée et des capacités plus avancées pour gérer les mises à jour complexes.

React Fiber améliore le processus de rendu en activant le rendu incrémental, permettant à React de suspendre le travail et de continuer plus tard. Cette approche incrémentielle permet à React de prioriser les mises à jour et de maintenir la réactivité de l'interface utilisateur (UI), même lors de tâches complexes et lourdes.

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Principales caractéristiques de React Fiber

1. Rendu incrémental : React Fiber peut décomposer le processus de rendu en unités de travail plus petites, permettant au navigateur de rester réactif même pendant des tâches de rendu complexes. Il peut suspendre et reprendre le travail en fonction de la priorité des mises à jour.

2. Priorisation : React peut désormais prioriser différentes mises à jour. Par exemple, un événement de saisie utilisateur peut avoir la priorité sur les tâches en arrière-plan, garantissant ainsi que l'interface utilisateur reste réactive.

3. Concurrence : React Fiber peut gérer plusieurs mises à jour en même temps (simultanément), améliorant la réactivité et réduisant les blocages ou les blocages de l'interface utilisateur.

4. Limites des erreurs  : Fiber a introduit une gestion améliorée des erreurs dans les composants React. Si une erreur se produit dans un composant, la limite d'erreur empêche l'application de planter et permet au composant de récupérer correctement.

5. Time-Slicing : React Fiber introduit le time-slicing, qui permet à React de travailler sur des tâches en petits intervalles de temps. Il peut planifier le travail à effectuer pendant les temps d'inactivité, garantissant ainsi que l'interface utilisateur ne se fige pas ou ne traîne pas lors de calculs lourds.

6. Meilleures animations et transitions : Avec Fiber, les animations et les transitions sont plus fluides. React a désormais la possibilité de différer les mises à jour non urgentes de l'interface utilisateur et de maintenir les éléments visuels importants tels que les animations à des fréquences d'images correctes.

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Comment fonctionne React Fiber

L'architecture interne de React Fiber est construite autour du concept d'objets fibre, qui sont des représentations légères des composants React. Ces objets fibre contiennent l’état du composant et sont connectés dans une structure arborescente. L'arbre est connu sous le nom d'arbre à fibres, et chaque composant possède son propre objet fibre.

Le processus de réconciliation est divisé en trois phases :

1. Phase de rendu : Pendant la phase de rendu, React calcule les modifications nécessaires pour mettre à jour l'interface utilisateur. React construit un arbre de fibres qui représentent les composants. Cette phase est désormais incrémentielle, ce qui signifie que React peut mettre en pause et reprendre le travail.

2. Phase de validation : Après la phase de rendu, React applique les modifications calculées au DOM réel. C'est la phase où le navigateur est mis à jour avec la nouvelle interface utilisateur.

3. Réconciliation : React compare les états précédent et actuel de l'arborescence des composants, déterminant ce qui a changé. Ce processus est effectué efficacement en arrière-plan par React Fiber.

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React Fiber : en quoi il diffère des versions précédentes

Avant React Fiber, le rendu de React était synchrone, ce qui signifie que les mises à jour étaient appliquées en même temps, bloquant le thread principal et provoquant le gel de l'interface utilisateur lors de mises à jour complexes. Cette approche s'est avérée inefficace, en particulier dans les applications volumineuses comportant de nombreux composants et des mises à jour complexes de l'interface utilisateur.

Avec React Fiber, le rendu est asynchrone et les mises à jour sont divisées en morceaux plus petits. Cette approche asynchrone rend React plus efficace et plus réactif, en particulier pour les interfaces utilisateur complexes ou les tâches qui doivent être priorisées.

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React Fiber contre React 15 (Pré-Fibre)

1. Priorisation :

   • Pré-Fibre (React 15) : React travaillait sur les mises à jour en un seul lot, ce qui provoquait des perturbations dans l'interface utilisateur lors de tâches lourdes.
   • React Fiber : React peut donner la priorité aux mises à jour hautement prioritaires (comme les entrées utilisateur ou les animations) par rapport aux mises à jour moins critiques (comme la récupération de données en arrière-plan).

2. Concurrence :

   • Pré-Fiber : React était monothread et ne pouvait pas gérer efficacement les mises à jour simultanées.
   • React Fiber : React peut désormais gérer plusieurs mises à jour simultanément, améliorant ainsi la réactivité des grandes applications.

3. Rendu incrémental :

   • Pré-Fiber : React a tout rendu de manière synchrone, ce qui a provoqué des goulots d'étranglement en termes de performances et des gels de l'interface utilisateur.
   • React Fiber : React peut désormais diviser le rendu en morceaux plus petits et reprendre le travail, améliorant ainsi les performances et réduisant les problèmes d'interface utilisateur.

4. Limites d'erreur :

   • Pré-Fibre : des erreurs dans les composants pourraient faire planter l'ensemble de l'application.
   • React Fiber : gestion améliorée des erreurs, permettant aux composants de récupérer correctement sans planter l'ensemble de l'application.

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Phases du cycle de vie de la fibre de réaction

1. Phase de rendu : Pendant la phase de rendu, React calcule quels composants doivent être mis à jour. Le travail est effectué progressivement, React s'arrêtant et reprenant selon les besoins.

2. Phase de validation : une fois que React a calculé les modifications, il applique ces modifications au DOM dans une phase distincte.

3. Phase de mise à jour : React Fiber met à jour les composants de l'arborescence si nécessaire, en fonction du nouvel état et des accessoires.

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Découpage temporel et fibre réactive

Le

Time Slicing est une fonctionnalité clé introduite dans React Fiber. Il divise les tâches en morceaux plus petits, afin que React puisse les exécuter en morceaux pendant les périodes d'inactivité (lorsque le navigateur n'effectue pas d'autres tâches). Cela évite de bloquer l'interface utilisateur, gardant l'interface fluide et réactive.

Par exemple, si React doit mettre à jour une grande liste, au lieu de bloquer le thread principal jusqu'à ce que tous les éléments soient rendus, il peut restituer quelques éléments à la fois pendant les périodes d'inactivité. Cela permet à l'interface utilisateur de rester interactive et réactive.

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Réagir à la fibre et aux animations

React Fiber rend les animations plus fluides en donnant plus de contrôle sur le cycle de rendu. Puisque React peut désormais suspendre et reprendre le travail, les animations peuvent se dérouler sans interruption. React peut également donner la priorité aux animations par rapport à d'autres tâches pour garantir qu'elles sont rendues à la fréquence d'images correcte.

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Réagir à la fibre et au mode simultané

React Fiber est un élément clé du Mode simultané, qui permet à React d'interrompre le rendu pour travailler sur des tâches hautement prioritaires, comme les animations ou les entrées utilisateur, et de revenir plus tard pour continuer le travail moins important. Cela signifie que React peut hiérarchiser les tâches en fonction de leur urgence, ce qui se traduit par une expérience utilisateur plus fluide.

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Avantages de React Fiber

• Meilleures performances : React Fiber fournit un rendu et une priorisation incrémentiels, améliorant ainsi les performances, en particulier dans les grandes applications avec des mises à jour complexes.
• Expérience utilisateur fluide : la capacité de Fiber à effectuer un découpage temporel garantit que même les interfaces utilisateur complexes restent réactives, avec un minimum de décalage et de secousses.
• Gestion améliorée des erreurs : avec Fiber, React peut gérer les erreurs plus efficacement et permettre aux applications de récupérer sans planter.
• Concurrency : La fibre permet un rendu simultané, ce qui permet de gérer plusieurs mises à jour simultanément, améliorant ainsi la réactivité.
• Rendu flexible et prévisible : React Fiber donne aux développeurs plus de contrôle sur le rendu, permettant une meilleure optimisation des ressources et des performances.

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Conclusion

React Fiber est une amélioration majeure par rapport à l'architecture de rendu précédente de React. Grâce au rendu incrémentiel, à la priorisation et à la concurrence, il rend les applications React plus rapides, plus réactives et capables de gérer des interfaces utilisateur et des interactions complexes. Ces améliorations permettent aux développeurs de créer des applications hautement interactives sans sacrifier les performances ou l'expérience utilisateur.

La fibre a ouvert la voie au Mode simultané de React, qui promet des optimisations de performances et une flexibilité encore plus importantes dans les versions futures.

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