React useLayoutEffect: Синхронно измерване и актуализиране на DOM

React предлага мощни hook-ове за управление на странични ефекти във вашите компоненти. Докато useEffect е основният инструмент за повечето асинхронни странични ефекти, useLayoutEffect се намесва, когато трябва да извършите синхронни измервания и актуализации на DOM. Това ръководство разглежда useLayoutEffect в дълбочина, като обяснява неговата цел, случаи на употреба и как да го използвате ефективно.

Разбиране на нуждата от синхронни актуализации на DOM

Преди да се потопим в спецификата на useLayoutEffect, е изключително важно да разберем защо понякога са необходими синхронни актуализации на DOM. Процесът на рендиране в браузъра се състои от няколко етапа, включително:

• Разбор на HTML (Parsing): Преобразуване на HTML документа в DOM дърво.
• Рендиране (Rendering): Изчисляване на стиловете и разположението на всеки елемент в DOM.
• Рисуване (Painting): Изрисуване на елементите на екрана.

Hook-ът useEffect на React се изпълнява асинхронно, след като браузърът е изрисувал екрана. Това обикновено е желателно от съображения за производителност, тъй като предотвратява блокирането на основната нишка и позволява на браузъра да остане отзивчив. Има обаче ситуации, в които трябва да измерите DOM, преди браузърът да рисува, и след това да актуализирате DOM въз основа на тези измервания, преди потребителят да види първоначалното рендиране. Примерите включват:

• Коригиране на позицията на подсказка (tooltip) въз основа на размера на нейното съдържание и наличното екранно пространство.
• Изчисляване на височината на елемент, за да се гарантира, че се побира в контейнер.
• Синхронизиране на позицията на елементи по време на скролиране или преоразмеряване.

Ако използвате useEffect за този тип операции, може да изпитате визуално трептене или "глъч", тъй като браузърът изрисува първоначалното състояние, преди useEffect да се изпълни и да актуализира DOM. Тук се намесва useLayoutEffect.

Представяне на useLayoutEffect

useLayoutEffect е React hook, който е подобен на useEffect, но се изпълнява синхронно, след като браузърът е извършил всички DOM мутации, но преди да изрисува екрана. Това ви позволява да четете измервания от DOM и да го актуализирате, без да причинявате визуално трептене. Ето основния синтаксис:

import { useLayoutEffect } from 'react';

function MyComponent() {
  useLayoutEffect(() => {
    // Код, който се изпълнява след DOM мутациите, но преди изрисуването

    // По избор връща функция за почистване
    return () => {
      // Код, който се изпълнява, когато компонентът се демонтира или рендира отново
    };
  }, [dependencies]);

  return (
    

      {/* Съдържание на компонента */}
    
  );
}

Подобно на useEffect, useLayoutEffect приема два аргумента:

1. Функция, съдържаща логиката на страничния ефект.
2. Незадължителен масив от зависимости. Ефектът ще се изпълни отново само ако една от зависимостите се промени. Ако масивът от зависимости е празен ([]), ефектът ще се изпълни само веднъж, след първоначалното рендиране. Ако не е предоставен масив от зависимости, ефектът ще се изпълнява след всяко рендиране.

Кога да използваме useLayoutEffect

Ключът към разбирането кога да се използва useLayoutEffect е да се идентифицират ситуации, в които трябва да се извършват измервания и актуализации на DOM синхронно, преди браузърът да рисува. Ето някои често срещани случаи на употреба:

1. Измерване на размерите на елементи

Може да се наложи да измерите ширината, височината или позицията на даден елемент, за да изчислите разположението на други елементи. Например, можете да използвате useLayoutEffect, за да гарантирате, че подсказката (tooltip) винаги е позиционирана в рамките на видимата област (viewport).

import React, { useState, useRef, useLayoutEffect } from 'react';

function Tooltip() {
  const [isVisible, setIsVisible] = useState(false);
  const tooltipRef = useRef(null);
  const buttonRef = useRef(null);

  useLayoutEffect(() => {
    if (isVisible && tooltipRef.current && buttonRef.current) {
      const buttonRect = buttonRef.current.getBoundingClientRect();
      const tooltipWidth = tooltipRef.current.offsetWidth;
      const windowWidth = window.innerWidth;

      // Изчисляване на идеалната позиция за подсказката
      let left = buttonRect.left + (buttonRect.width / 2) - (tooltipWidth / 2);

      // Коригиране на позицията, ако подсказката излиза извън видимата област
      if (left < 0) {
        left = 10; // Минимално отстояние от левия край
      } else if (left + tooltipWidth > windowWidth) {
        left = windowWidth - tooltipWidth - 10; // Минимално отстояние от десния край
      }

      tooltipRef.current.style.left = `${left}px`;
      tooltipRef.current.style.top = `${buttonRect.bottom + 5}px`;
    }
  }, [isVisible]);

  return (
    

       setIsVisible(!isVisible)}>Toggle Tooltip
      {isVisible && (
        

          This is a tooltip message.
        
      )}
    
  );
}

В този пример useLayoutEffect се използва за изчисляване на позицията на подсказката въз основа на позицията на бутона и размерите на видимата област. Това гарантира, че подсказката е винаги видима и не излиза извън екрана. Методът getBoundingClientRect се използва за получаване на размерите и позицията на бутона спрямо видимата област.

2. Синхронизиране на позициите на елементи

Може да се наложи да синхронизирате позицията на един елемент с друг, като например "лепкав" хедър (sticky header), който следва потребителя при скролиране. Отново, useLayoutEffect може да гарантира, че елементите са правилно подравнени, преди браузърът да рисува, избягвайки всякакви визуални проблеми.

import React, { useState, useRef, useLayoutEffect } from 'react';

function StickyHeader() {
  const [isSticky, setIsSticky] = useState(false);
  const headerRef = useRef(null);
  const placeholderRef = useRef(null);

  useLayoutEffect(() => {
    const handleScroll = () => {
      if (headerRef.current && placeholderRef.current) {
        const headerHeight = headerRef.current.offsetHeight;
        const headerTop = headerRef.current.offsetTop;
        const scrollPosition = window.pageYOffset;

        if (scrollPosition > headerTop) {
          setIsSticky(true);
          placeholderRef.current.style.height = `${headerHeight}px`;
        } else {
          setIsSticky(false);
          placeholderRef.current.style.height = '0px';
        }
      }
    };

    window.addEventListener('scroll', handleScroll);

    return () => {
      window.removeEventListener('scroll', handleScroll);
    };
  }, []);

  return (
    

      

      

        
Sticky Header
      
      
{/* Някакво съдържание за скролиране */}
    
  );
}

Този пример демонстрира как да създадете "лепкав" хедър, който остава в горната част на видимата област, докато потребителят скролира. useLayoutEffect се използва за изчисляване на височината на хедъра и задаване на височината на елемент-заместител (placeholder), за да се предотврати "подскачането" на съдържанието, когато хедърът стане лепкав. Свойството offsetTop се използва за определяне на първоначалната позиция на хедъра спрямо документа.

3. Предотвратяване на "подскачане" на текст по време на зареждане на шрифтове

Когато уеб шрифтовете се зареждат, браузърите може първоначално да покажат резервни шрифтове, което води до пренареждане на текста, след като персонализираните шрифтове се заредят. useLayoutEffect може да се използва за изчисляване на височината на текста с резервния шрифт и задаване на минимална височина за контейнера, предотвратявайки "подскачането".

import React, { useRef, useLayoutEffect, useState } from 'react';

function FontLoadingComponent() {
  const textRef = useRef(null);
  const [minHeight, setMinHeight] = useState(0);

  useLayoutEffect(() => {
    if (textRef.current) {
      // Измерване на височината с резервния шрифт
      const height = textRef.current.offsetHeight;
      setMinHeight(height);
    }
  }, []);

  return (
    

      
This is some text that uses a custom font.
    
  );
}

В този пример useLayoutEffect измерва височината на елемента параграф, използвайки резервния шрифт. След това задава свойството minHeight на родителския div, за да предотврати "подскачането" на текста, когато се зареди персонализираният шрифт. Заменете "MyCustomFont" с действителното име на вашия персонализиран шрифт.

useLayoutEffect срещу useEffect: Ключови разлики

Най-важната разлика между useLayoutEffect и useEffect е времето на тяхното изпълнение:

• useLayoutEffect: Изпълнява се синхронно след DOM мутациите, но преди браузърът да рисува. Това блокира рисуването от страна на браузъра, докато ефектът не приключи.
• useEffect: Изпълнява се асинхронно, след като браузърът е изрисувал екрана. Това не блокира рисуването от страна на браузъра.

Тъй като useLayoutEffect блокира рисуването от страна на браузъра, той трябва да се използва пестеливо. Прекомерната му употреба може да доведе до проблеми с производителността, особено ако ефектът съдържа сложни или отнемащи време изчисления.

Ето таблица, обобщаваща ключовите разлики:

Характеристика	useLayoutEffect	useEffect
Време на изпълнение	Синхронно (преди рисуване)	Асинхронно (след рисуване)
Блокиране	Блокира рисуването на браузъра	Неблокиращо
Случаи на употреба	DOM измервания и актуализации, изискващи синхронно изпълнение	Повечето други странични ефекти (API заявки, таймери и др.)
Влияние върху производителността	Потенциално по-високо (поради блокиране)	По-ниско

Най-добри практики за използване на useLayoutEffect

За да използвате useLayoutEffect ефективно и да избегнете проблеми с производителността, следвайте тези най-добри практики:

1. Използвайте го пестеливо

Използвайте useLayoutEffect само когато е абсолютно необходимо да извършвате синхронни измервания и актуализации на DOM. За повечето други странични ефекти useEffect е по-добрият избор.

2. Поддържайте функцията на ефекта кратка и ефективна

Функцията на ефекта в useLayoutEffect трябва да бъде възможно най-кратка и ефективна, за да се сведе до минимум времето за блокиране. Избягвайте сложни изчисления или отнемащи време операции във функцията на ефекта.

3. Използвайте зависимостите разумно

Винаги предоставяйте масив от зависимости на useLayoutEffect. Това гарантира, че ефектът се изпълнява отново само когато е необходимо. Внимателно обмислете кои променливи трябва да бъдат включени в масива от зависимости. Включването на ненужни зависимости може да доведе до ненужни повторни рендирания и проблеми с производителността.

4. Избягвайте безкрайни цикли

Внимавайте да не създавате безкрайни цикли, като актуализирате променлива на състоянието в useLayoutEffect, която също е зависимост на ефекта. Това може да доведе до многократно повторно изпълнение на ефекта, което да замрази браузъра. Ако трябва да актуализирате променлива на състоянието въз основа на DOM измервания, обмислете използването на ref за съхраняване на измерената стойност и я сравнете с предишната стойност, преди да актуализирате състоянието.

5. Обмислете алтернативи

Преди да използвате useLayoutEffect, обмислете дали има алтернативни решения, които не изискват синхронни актуализации на DOM. Например, може да успеете да използвате CSS, за да постигнете желаното оформление без намесата на JavaScript. CSS преходите и анимациите също могат да осигурят плавни визуални ефекти без нуждата от useLayoutEffect.

useLayoutEffect и рендиране от страна на сървъра (SSR)

useLayoutEffect разчита на DOM на браузъра, така че ще предизвика предупреждение, когато се използва по време на рендиране от страна на сървъра (SSR). Това е така, защото на сървъра няма наличен DOM. За да избегнете това предупреждение, можете да използвате условна проверка, за да се уверите, че useLayoutEffect се изпълнява само от страна на клиента.

import React, { useLayoutEffect, useEffect, useState } from 'react';

function MyComponent() {
  const [isClient, setIsClient] = useState(false);

  useEffect(() => {
    setIsClient(true);
  }, []);

  useLayoutEffect(() => {
    if (isClient) {
      // Код, който разчита на DOM
      console.log('useLayoutEffect се изпълнява на клиента');
    }
  }, [isClient]);

  return (
    

      {/* Съдържание на компонента */}
    
  );
}

В този пример се използва hook-ът useEffect, за да се зададе променливата на състоянието isClient на true, след като компонентът е монтиран от страна на клиента. След това hook-ът useLayoutEffect се изпълнява само ако isClient е true, което го предпазва от изпълнение на сървъра.

Друг подход е да се използва персонализиран hook, който преминава към useEffect по време на SSR:

import { useLayoutEffect, useEffect } from 'react';

const useIsomorphicLayoutEffect = typeof window !== 'undefined' ? useLayoutEffect : useEffect;

export default useIsomorphicLayoutEffect;

След това можете да използвате useIsomorphicLayoutEffect, вместо директно да използвате useLayoutEffect или useEffect. Този персонализиран hook проверява дали кодът се изпълнява в браузърна среда (т.е. typeof window !== 'undefined'). Ако е така, той използва useLayoutEffect; в противен случай използва useEffect. По този начин избягвате предупреждението по време на SSR, като същевременно се възползвате от синхронното поведение на useLayoutEffect от страна на клиента.

Глобални съображения и примери

Когато използвате useLayoutEffect в приложения, насочени към глобална аудитория, вземете предвид следното:

• Различно рендиране на шрифтове: Рендирането на шрифтове може да варира при различните операционни системи и браузъри. Уверете се, че вашите корекции на оформлението работят последователно на различните платформи. Обмислете тестване на приложението си на различни устройства и операционни системи, за да идентифицирате и отстраните всякакви несъответствия.
• Езици отдясно-наляво (RTL): Ако приложението ви поддържа RTL езици (напр. арабски, иврит), имайте предвид как измерванията и актуализациите на DOM влияят на оформлението в RTL режим. Използвайте CSS логически свойства (напр. margin-inline-start, margin-inline-end) вместо физически свойства (напр. margin-left, margin-right), за да осигурите правилно адаптиране на оформлението.
• Интернационализация (i18n): Дължината на текста може да варира значително между различните езици. Когато коригирате оформлението въз основа на текстово съдържание, вземете предвид потенциала за по-дълги или по-къси текстови низове на различните езици. Използвайте гъвкави техники за оформление (напр. CSS flexbox, grid), за да се справите с различните дължини на текста.
• Достъпност (a11y): Уверете се, че вашите корекции на оформлението не влияят отрицателно на достъпността. Осигурете алтернативни начини за достъп до съдържанието, ако JavaScript е деактивиран или ако потребителят използва помощни технологии. Използвайте ARIA атрибути, за да предоставите семантична информация за структурата и целта на вашите корекции на оформлението.

Пример: Динамично зареждане на съдържание и корекция на оформлението в многоезичен контекст

Представете си новинарски уебсайт, който динамично зарежда статии на различни езици. Оформлението на всяка статия трябва да се коригира въз основа на дължината на съдържанието и предпочитаните от потребителя настройки на шрифта. Ето как useLayoutEffect може да се използва в този сценарий:

1. Измерете съдържанието на статията: След като съдържанието на статията е заредено и рендирано (но преди да бъде показано), използвайте useLayoutEffect, за да измерите височината на контейнера на статията.
2. Изчислете наличното пространство: Определете наличното пространство за статията на екрана, като вземете предвид хедъра, футъра и други елементи на потребителския интерфейс.
3. Коригирайте оформлението: Въз основа на височината на статията и наличното пространство, коригирайте оформлението, за да осигурите оптимална четливост. Например, може да коригирате размера на шрифта, височината на реда или ширината на колоната.
4. Приложете специфични за езика корекции: Ако статията е на език с по-дълги текстови низове, може да се наложи да направите допълнителни корекции, за да се съобразите с увеличената дължина на текста.

Използвайки useLayoutEffect в този сценарий, можете да гарантирате, че оформлението на статията е правилно коригирано, преди потребителят да го види, предотвратявайки визуални проблеми и осигурявайки по-добро изживяване при четене.

Заключение

useLayoutEffect е мощен hook за извършване на синхронни измервания и актуализации на DOM в React. Въпреки това, той трябва да се използва разумно поради потенциалното му въздействие върху производителността. Като разбирате разликите между useLayoutEffect и useEffect, следвате най-добрите практики и вземате предвид глобалните последици, можете да използвате useLayoutEffect, за да създадете плавни и визуално привлекателни потребителски интерфейси.

Не забравяйте да давате приоритет на производителността и достъпността, когато използвате useLayoutEffect. Винаги обмисляйте алтернативни решения, които не изискват синхронни актуализации на DOM, и тествайте приложението си щателно на различни устройства и браузъри, за да осигурите последователно и приятно потребителско изживяване за вашата глобална аудитория.