React useInsertionEffect: Революция в оптимизацията на CSS-in-JS

Екосистемата на React непрекъснато се развива, като се появяват нови функции и API, за да се справят с тесните места в производителността и да подобрят изживяването на разработчиците. Едно такова допълнение е useInsertionEffect hook, въведен в React 18. Този hook предлага мощен механизъм за оптимизиране на CSS-in-JS библиотеки, което води до значителни подобрения в производителността, особено в сложни приложения.

Какво е CSS-in-JS?

Преди да се потопим в useInsertionEffect, нека накратко припомним какво е CSS-in-JS. Това е техника, при която CSS стиловете се пишат и управляват в JavaScript компоненти. Вместо традиционните CSS стилови файлове, CSS-in-JS библиотеките позволяват на разработчиците да дефинират стилове директно в своя React код. Популярните CSS-in-JS библиотеки включват:

• Styled-components
• Emotion
• Linaria
• Aphrodite

CSS-in-JS предлага няколко предимства:

• Обхват на ниво компонент: Стиловете са капсулирани в компонентите, което предотвратява конфликти в именуването и подобрява поддръжката.
• Динамично стилизиране: Стиловете могат да се коригират динамично въз основа на пропъртита на компонента или състоянието на приложението.
• Колокация: Стиловете са разположени до компонентите, които стилизират, което подобрява организацията на кода.
• Елиминиране на мъртъв код: Неизползваните стилове могат да бъдат автоматично премахнати, което намалява размера на CSS пакета.

Въпреки това, CSS-in-JS въвежда и предизвикателства, свързани с производителността. Динамичното инжектиране на CSS по време на рендиране може да доведе до layout thrashing, при което браузърът многократно преизчислява оформлението поради промени в стила. Това може да доведе до накъсани анимации и лошо потребителско изживяване, особено на устройства с по-ниска мощност или в приложения с дълбоко вложени дървета от компоненти.

Разбиране на Layout Thrashing

Layout thrashing се случва, когато JavaScript код чете свойства на оформлението (напр. offsetWidth, offsetHeight, scrollTop) след промяна на стила, но преди браузърът да е имал възможност да преизчисли оформлението. Това принуждава браузъра синхронно да преизчисли оформлението, което води до тесно място в производителността. В контекста на CSS-in-JS това често се случва, когато стиловете се инжектират в DOM по време на фазата на рендиране, а последващите изчисления разчитат на актуализираното оформление.

Разгледайте този опростен пример:

function MyComponent() {
  const [width, setWidth] = React.useState(0);
  const ref = React.useRef(null);

  React.useEffect(() => {
    // Inject CSS dynamically (e.g., using styled-components)
    ref.current.style.width = '200px';

    // Read layout property immediately after style change
    setWidth(ref.current.offsetWidth);
  }, []);

  return 
My Element
;
}

В този сценарий offsetWidth се чете веднага след като е зададен стилът width. Това задейства синхронно изчисляване на оформлението, което потенциално причинява layout thrashing.

Представяне на useInsertionEffect

useInsertionEffect е React hook, създаден да се справи с предизвикателствата, свързани с производителността при динамичното инжектиране на CSS в CSS-in-JS библиотеки. Той ви позволява да вмъквате CSS правила в DOM преди браузърът да изрисува екрана, като по този начин минимизира layout thrashing и осигурява по-гладко изживяване при рендиране.

Ето ключовата разлика между useInsertionEffect и други React hooks като useEffect и useLayoutEffect:

• useInsertionEffect: Изпълнява се синхронно преди DOM да бъде променен, което ви позволява да инжектирате стилове, преди браузърът да изчисли оформлението. Той няма достъп до DOM и трябва да се използва само за задачи като вмъкване на CSS правила.
• useLayoutEffect: Изпълнява се синхронно след като DOM е променен, но преди браузърът да изрисува. Той има достъп до DOM и може да се използва за измерване на оформлението и извършване на корекции. Въпреки това, той може да допринесе за layout thrashing, ако не се използва внимателно.
• useEffect: Изпълнява се асинхронно след като браузърът изрисува. Подходящ е за странични ефекти, които не изискват незабавен достъп до DOM или измервания на оформлението.

Използвайки useInsertionEffect, CSS-in-JS библиотеките могат да инжектират стилове рано в процеса на рендиране, давайки на браузъра повече време да оптимизира изчисленията на оформлението и да намали вероятността от layout thrashing.

Как да използваме useInsertionEffect

useInsertionEffect обикновено се използва в CSS-in-JS библиотеки за управление на вмъкването на CSS правила в DOM. Рядко бихте го използвали директно в кода на вашето приложение, освен ако не изграждате собствено CSS-in-JS решение.

Ето един опростен пример за това как една CSS-in-JS библиотека може да използва useInsertionEffect:

import * as React from 'react';

const styleSheet = new CSSStyleSheet();
document.adoptedStyleSheets = [...document.adoptedStyleSheets, styleSheet];

function insertCSS(rule) {
  styleSheet.insertRule(rule, styleSheet.cssRules.length);
}

export function useMyCSS(css) {
  React.useInsertionEffect(() => {
    insertCSS(css);
  }, [css]);
}

function MyComponent() {
  useMyCSS('.my-class { color: blue; }');

  return 
Hello, World!
;
}

Обяснение:

1. Създава се нов CSSStyleSheet. Това е високопроизводителен начин за управление на CSS правила.
2. Стиловият файл се приема от документа, което прави правилата активни.
3. Персонализираният hook useMyCSS приема CSS правило като вход.
4. Вътре в useInsertionEffect, CSS правилото се вмъква в стиловия файл с помощта на insertCSS.
5. Hook-ът зависи от правилото css, което гарантира, че ще се изпълни отново, когато правилото се промени.

Важни съображения:

• useInsertionEffect се изпълнява само от страна на клиента. Той няма да бъде изпълнен по време на рендиране от страна на сървъра (SSR). Ето защо, уверете се, че вашата CSS-in-JS библиотека обработва SSR по подходящ начин, обикновено чрез събиране на генерирания CSS по време на рендиране и инжектирането му в HTML.
• useInsertionEffect няма достъп до DOM. Избягвайте опитите за четене или манипулиране на DOM елементи в този hook. Фокусирайте се единствено върху вмъкването на CSS правила.
• Редът на изпълнение на множество извиквания на useInsertionEffect в дървото на компонентите не е гарантиран. Внимавайте със специфичността на CSS и потенциалните конфликти между стиловете. Ако редът е от значение, обмислете използването на по-контролиран механизъм за управление на вмъкването на CSS.

Предимства от използването на useInsertionEffect

Основното предимство на useInsertionEffect е подобрената производителност, особено в приложения, които силно разчитат на CSS-in-JS. Чрез инжектиране на стилове по-рано в процеса на рендиране, той може да помогне за смекчаване на layout thrashing и да осигури по-гладко потребителско изживяване.

Ето резюме на основните предимства:

• Намален Layout Thrashing: Инжектирането на стилове преди изчисленията на оформлението минимизира синхронните преизчисления и подобрява производителността на рендиране.
• По-гладки анимации: Чрез предотвратяване на layout thrashing, useInsertionEffect може да допринесе за по-гладки анимации и преходи.
• Подобрена производителност: Цялостната производителност на рендиране може да бъде значително подобрена, особено в сложни приложения с дълбоко вложени дървета от компоненти.
• Консистентно стилизиране: Гарантира, че стиловете се прилагат последователно в различните браузъри и устройства.

Примери от реалния свят

Въпреки че директното използване на useInsertionEffect в кода на приложението е рядкост, то е от решаващо значение за авторите на CSS-in-JS библиотеки. Нека разгледаме как то влияе на екосистемата.

Styled-components

Styled-components, една от най-популярните CSS-in-JS библиотеки, е приела useInsertionEffect вътрешно, за да оптимизира инжектирането на стилове. Тази промяна доведе до забележими подобрения в производителността на приложения, използващи styled-components, особено тези със сложни изисквания за стилизиране.

Emotion

Emotion, друга широко използвана CSS-in-JS библиотека, също използва useInsertionEffect за подобряване на производителността. Чрез инжектиране на стилове по-рано в процеса на рендиране, Emotion намалява layout thrashing и подобрява общата скорост на рендиране.

Други библиотеки

Други CSS-in-JS библиотеки активно проучват и приемат useInsertionEffect, за да се възползват от неговите предимства в производителността. С развитието на екосистемата на React можем да очакваме да видим повече библиотеки, които включват този hook в своите вътрешни реализации.

Кога да използваме useInsertionEffect

Както споменахме по-рано, обикновено няма да използвате useInsertionEffect директно в кода на вашето приложение. Вместо това, той се използва предимно от авторите на CSS-in-JS библиотеки за оптимизиране на инжектирането на стилове.

Ето някои сценарии, при които useInsertionEffect е особено полезен:

• Изграждане на CSS-in-JS библиотека: Ако създавате своя собствена CSS-in-JS библиотека, useInsertionEffect е от съществено значение за оптимизиране на инжектирането на стилове и предотвратяване на layout thrashing.
• Принос към CSS-in-JS библиотека: Ако допринасяте за съществуваща CSS-in-JS библиотека, обмислете използването на useInsertionEffect за подобряване на нейната производителност.
• Изпитване на проблеми с производителността с CSS-in-JS: Ако срещате тесни места в производителността, свързани с CSS-in-JS, проверете дали вашата библиотека използва useInsertionEffect. Ако не, обмислете да предложите приемането му на поддържащите библиотеката.

Алтернативи на useInsertionEffect

Въпреки че useInsertionEffect е мощен инструмент за оптимизиране на CSS-in-JS, има и други техники, които можете да използвате, за да подобрите производителността на стилизирането.

• CSS Modules: CSS модулите предлагат обхват на ниво компонент и могат да се използват за избягване на конфликти в именуването. Те не предоставят динамично стилизиране като CSS-in-JS, но могат да бъдат добър вариант за по-прости нужди от стилизиране.
• Atomic CSS: Atomic CSS (известен също като utility-first CSS) включва създаването на малки, многократно използваеми CSS класове, които могат да се комбинират за стилизиране на елементи. Този подход може да намали размера на CSS пакета и да подобри производителността.
• Статичен CSS: За стилове, които не се нуждаят от динамична корекция, обмислете използването на традиционни CSS стилови файлове. Това може да бъде по-производително от CSS-in-JS, тъй като стиловете се зареждат предварително и не изискват динамично инжектиране.
• Внимателно използване на useLayoutEffect: Ако трябва да четете свойства на оформлението след промяна на стила, използвайте useLayoutEffect внимателно, за да минимизирате layout thrashing. Избягвайте ненужното четене на свойства на оформлението и групирайте актуализациите, за да намалите броя на преизчисленията на оформлението.

Най-добри практики за оптимизация на CSS-in-JS

Независимо дали използвате useInsertionEffect, има няколко най-добри практики, които можете да следвате, за да оптимизирате производителността на CSS-in-JS:

• Минимизирайте динамичните стилове: Избягвайте използването на динамични стилове, освен ако не е необходимо. Статичните стилове обикновено са по-производителни.
• Групирайте актуализациите на стилове: Ако трябва да актуализирате стилове динамично, групирайте актуализациите, за да намалите броя на повторните рендирания.
• Използвайте мемоизация: Използвайте техники за мемоизация (напр. React.memo, useMemo, useCallback), за да предотвратите ненужни повторни рендирания на компоненти, които разчитат на CSS-in-JS.
• Профилирайте вашето приложение: Използвайте React DevTools, за да профилирате приложението си и да идентифицирате тесни места в производителността, свързани с CSS-in-JS.
• Обмислете CSS променливи (Custom Properties): CSS променливите могат да осигурят високопроизводителен начин за управление на динамични стилове във вашето приложение.

Заключение

useInsertionEffect е ценно допълнение към екосистемата на React, предлагащо мощен механизъм за оптимизиране на CSS-in-JS библиотеки. Чрез инжектиране на стилове по-рано в процеса на рендиране, той може да помогне за смекчаване на layout thrashing и да осигури по-гладко потребителско изживяване. Въпреки че обикновено няма да използвате useInsertionEffect директно в кода на вашето приложение, разбирането на неговата цел и предимства е от решаващо значение, за да сте в крак с най-новите добри практики в React. Тъй като CSS-in-JS продължава да се развива, можем да очакваме да видим повече библиотеки, които приемат useInsertionEffect и други техники за оптимизация на производителността, за да предоставят по-бързи и по-отзивчиви уеб приложения за потребителите по целия свят.

Чрез разбирането на нюансите на CSS-in-JS и използването на инструменти като useInsertionEffect, разработчиците могат да създават високопроизводителни и лесни за поддръжка React приложения, които предоставят изключително потребителско изживяване на различни устройства и мрежи в световен мащаб. Не забравяйте винаги да профилирате вашето приложение, за да идентифицирате и отстраните тесните места в производителността, и да бъдете информирани за най-новите добри практики в постоянно развиващия се свят на уеб разработката.