Будівництво інтерфейсів, заснованих на потоках, може бути неймовірно потужним способом візуалізації даних та процесів, особливо коли використовуються бібліотеки, такі як vue-flows (або подібні інструменти для створення діаграм в екосистемі Vue.js). Однак, коли ваші потоки стають все більш складними — з великими наборами даних, важкими обчисленнями або постійним перерахунком позицій вузлів — можуть виникнути проблеми з продуктивністю.
Саме тут на допомогу приходять Web Workers. Переносивши складні завдання на фоновий потік, Web Workers дозволяють основному потоку залишатися чутливим та плавним, що забезпечує кращий досвід користувача і більш плавну взаємодію з вашим Vue-застосунком.
Що таке Web Workers?
Web Worker — це механізм, що дозволяє запускати JavaScript в окремому потоці, відокремленому від основного потоку браузера. Це означає, що ви можете виконувати обчислення, що сильно навантажують процесор, у фоновому режимі, не блокуючи взаємодії з користувачем, такі як прокручування чи натискання кнопок. Як тільки робота завершується, воркер передає результат основному потоку, дозволяючи інтерфейсу залишатися плавним.
Ключові переваги Web Workers
- Чутливість: Перенесення важких обчислень дозволяє основному потоку залишатися вільним.
- Краща продуктивність: Паралельні потоки можуть прискорити процеси або хоча б запобігти виникненню проблем з продуктивністю.
- Покращений досвід користувача: Зменшення заморожувань і затримок, особливо під час рендерингу складних потоків.
Чому варто використовувати Web Workers з Vue-Flows?
1. Обмеження обчислених властивостей
У Vue, обчислені властивості (computed properties) — це потужний інструмент для виведення даних з інших реактивних станів. Вони автоматично перевираються щоразу, коли змінюються їх залежності, що дозволяє вашому інтерфейсу бути актуальним та синхронізованим.
Однак обчислені властивості все ще виконуються в основному потоці (на тому ж потоці, який обробляє взаємодії з користувачем і рендеринг). Якщо у вас є важка або ресурсоємна операція в обчисленій властивості — наприклад, перерахунок складних макетів вузлів для великої діаграми — ваш інтерфейс тимчасово заморожується або стає затриманим. Це відбувається через те, що браузер не може реагувати на події користувача, поки він виконує ці обчислення в основному потоці.
2. Web Workers: Перенесення важких обчислень
Web Worker працює в окремому потоці. Він дозволяє вам перенести дорогі завдання — такі як обчислення макетів потоків, складні обчислення меж або аналітика — щоб основний потік залишався вільним для взаємодій з користувачем і забезпечував чутливість інтерфейсу.
Ось основні відмінності:
Обчислені властивості:
- Плюси: Простота, декларативність, автоматична реактивність.
- Мінуси: Виконуються в основному потоці, можуть блокувати інтерфейс, якщо обчислення великі (не найкраща практика).
Web Worker:
- Плюси: Виконується в окремому потоці, що запобігає блокуванню основного потоку; може виконувати великі обчислення без заморожування.
- Мінуси: Трохи більше налаштувань (передача повідомлень, структуроване клонування), не автоматичні, як обчислені властивості.
3. Обчислення макетів потоків
Бібліотеки, як vue-flow або vue-flows, часто потребують перерахунку або перерахунку позицій вузлів та з'єднань — інколи кілька разів, коли користувач збільшує масштаб, перетягує елементи або оновлює дані. Для простих діаграм можна обійтися без проблем, використовуючи це прямо в обчислених властивостях. Але коли діаграма стає складнішою, ці алгоритми макетування можуть бути досить важкими.
Уявіть застосунок з сотнями або тисячами вузлів. Перерахунок позицій для кожного вузла в основному потоці може призвести до видимих падінь кадрів, не чутливого перетягування та загальної поганої взаємодії з користувачем.
Перенісши це обчислення на воркера:
- Основний потік залишається вільним для обробки взаємодій (перетягування, натискання, наведення курсору).
- Воркери виконують важку логіку макету у фоновому режимі.
- Коли обчислення завершено, воркер передає оновлені координати основному потоку, який просто перерендерює нові позиції.
4.
Взаємодії в реальному часі
Якщо ви дозволяєте користувачам перетягувати вузли, малювати з'єднання або динамічно створювати вузли, вам потрібно, щоб інтерфейс був непосередньо чутливим. Користувач очікує миттєвого зворотного зв'язку під час перетягування чи взаємодії з діаграмою.
- При використанні обчисленої властивості, що виконує важкий перерахунок макету при кожному події перетягування, ви ризикуєте серйозними падіннями продуктивності, тому що кожен рух при перетягуванні повторно тригерить обчислену властивість в основному потоці.
- При використанні web worker, ви можете депонувати або обмежувати оновлення, які надсилаються до воркера. Поки воркер виконує свою роботу, ваш Vue-застосунок може продовжувати реагувати на наступний рух при перетягуванні або кліки без блокування.
5. Масштабованість
Якщо ваш інтерфейс, заснований на потоках, збільшується в складності, збільшується і обчислювальне навантаження:
- Великі дані: обробка тисяч вузлів, з'єднань або великих наборів даних.
- Складні алгоритми: складні алгоритми макетування (потоці сил, ієрархічні, радіальні) або аналітика (метрики центральності, пошук шляху, виділення підграфів).
Усі ці завдання можна перемістити на web worker, гарантуючи, що ваш основний потік (і, отже, інтерфейс) залишатимуться швидкими. Це важливо для забезпечення плавного досвіду користувача в застосунках для створення діаграм або візуалізації даних великого масштабу.
Балансування між обчисленими властивостями і воркерами
На практиці ви можете поєднувати обидві стратегії:
- Використовуйте обчислені властивості для швидких, легких перетворень, які не ризикують блокувати основний потік (наприклад, фільтрація малого набору даних, перемикання властивості чи прості математичні операції).
- Використовуйте web workers для більш важких, складних операцій, які можуть заморозити або знизити продуктивність інтерфейсу.
Можливо, у вас є обчислена властивість, яка організовує ваші вузли або з'єднання в менших масштабах, в той час як ваш великий алгоритм перерахунку макету працює асинхронно в воркері. Це дає вам найкраще з обох світів: реактивність там, де обчислення маленькі, і плавну продуктивність там, де обчислення великі.
Поради для максимізації продуктивності у Web Workers
- Пакуйте ваші повідомлення: Якщо ви надсилаєте часті оновлення (наприклад, з подій перетягування), подумайте про пакетування ваших даних в одне оновлення, а не спамити воркер маленькими подіями.
- Розумно використовуйте структуроване клонування: Коли ви надсилаєте повідомлення до воркера, дані клонуються (якщо не використовуються Transferable об'єкти). Для великих наборів даних це може бути дорогим. Тримайте структури даних якомога компактнішими.
- Припиняйте непотрібних воркерів: Не забувайте прибирати. Воркери залишаються активними у фоновому режимі, якщо не завершені, використовуючи пам'ять і ресурси.
Реальний приклад: Динамічний макет потоку
Уявімо, що у вас є візуалізація даних, заснована на потоку, для соціальної мережі з тисячами вузлів. Кожного разу, коли користувач перетягує вузол, ви хочете перерахувати позиції макету, щоб показати нові з'єднання та взаємозв'язки. Виконання цього в основному потоці заморозить ваш інтерфейс.
Перенісши це обчислення макету на Web Worker:
- Користувач перетягує вузол (основний потік залишається чутливим).
- Як тільки вузол скидається, ви надсилаєте оновлені дані графу до воркера.
- Воркери перераховують позиції вузлів, щоб мінімізувати накладання з'єднань або змусити дотримуватися певної ієрархії.
- Воркери надсилають оновлені координати назад, і ви перерендерюєте діаграму у Vue.
Результат? Немає заморожування інтерфейсу, навіть з великими наборами даних, і плавний досвід користувача.
Висновок
Використання Web Workers може значно покращити ваш Vue-Flows (або інші інструменти для створення діаграм в Vue) застосунок, зберігаючи ваш інтерфейс чутливим і плавним.
Незалежно від того, чи займаєтесь ви складними макетами графів, обробкою даних в реальному часі або масштабними обчисленнями, воркери допомагають зняти з основного потоку важку роботу, залишаючи його вільним для взаємодії з користувачем.
Основні моменти:
- Web Workers є критично важливими для обчислень, що навантажують процесор.
- Вони покращують чутливість, працюючи в фоновому потоці.
- За допомогою vue-flows, воркери можуть оптимізувати складні обчислення макетів.
- Сучасні бандлери роблять імпорт та використання воркерів у Vue простим.
Якщо ви будуєте складні інтерфейси, засновані на потоці, саме час розкрити потенціал Web Workers. Ваші користувачі (і ви, як розробник) будуть вдячні за більш плавний і швидкий інтерфейс!
Перекладено з: Supercharging Your Vue-Flows Workflows with Web Workers