React useSyncExternalStore: Овладяване на Синхронизацията на Външното Състояние

useSyncExternalStore е React hook, въведен в React 18, който ви позволява да се абонирате и да четете от външни източници на данни по начин, който е съвместим с конкурентното рендериране. Този hook преодолява пропастта между управляваното от React състояние и външното състояние, като данни от библиотеки на трети страни, API на браузъра или други UI фреймуърци. Нека се потопим дълбоко в разбирането на неговата цел, имплементация и ползи.

Разбиране на необходимостта от useSyncExternalStore

Вграденото управление на състоянието на React (useState, useReducer, Context API) работи изключително добре за данни, тясно свързани с дървото на React компонентите. Въпреки това, много приложения трябва да се интегрират с източници на данни извън контрола на React. Тези външни източници могат да включват:

• Библиотеки за управление на състоянието на трети страни: Интегриране с библиотеки като Zustand, Jotai или Valtio.
• API на браузъра: Достъп до данни от localStorage, IndexedDB или API за информация за мрежата.
• Данни, извлечени от сървъри: Въпреки че често се предпочитат библиотеки като React Query и SWR, понякога може да искате директен контрол.
• Други UI фреймуърци: В хибридни приложения, където React съществува заедно с други UI технологии.

Директното четене и записване във тези външни източници в рамките на React компонент може да доведе до проблеми, особено при конкурентното рендериране. React може да рендира компонент със застарели данни, ако външният източник се промени, докато React подготвя нов екран. useSyncExternalStore решава този проблем, като предоставя механизъм за React за безопасно синхронизиране с външното състояние.

Как работи useSyncExternalStore

useSyncExternalStore hook приема три аргумента:

1. subscribe: Функция, която приема callback. Този callback ще бъде извикан винаги, когато външното хранилище се промени. Функцията трябва да върне функция, която, когато бъде извикана, се отписва от външното хранилище.
2. getSnapshot: Функция, която връща текущата стойност на външното хранилище. React използва тази функция, за да чете стойността на хранилището по време на рендеринг.
3. getServerSnapshot (по избор): Функция, която връща началната стойност на външното хранилище на сървъра. Това е необходимо само за рендериране от страна на сървъра (SSR). Ако не е предоставено, React ще използва getSnapshot на сървъра.

Hook връща текущата стойност на външното хранилище, получена от функцията getSnapshot. React гарантира, че компонентът се рендира отново, когато стойността, върната от getSnapshot, се промени, както е определено от сравнението Object.is.

Основен пример: Синхронизиране с localStorage

Нека създадем прост пример, който използва useSyncExternalStore, за да синхронизира стойност с localStorage.

```javascript import { useSyncExternalStore, useState, useEffect } from 'react'; function subscribe(callback) { window.addEventListener('storage', callback); return () => window.removeEventListener('storage', callback); } function getSnapshot() { return localStorage.getItem('myValue') || 'default'; } function getServerSnapshot() { return 'default'; // Or fetch from a cookie on the server } function MyComponent() { const value = useSyncExternalStore(subscribe, getSnapshot, getServerSnapshot); const [localValue, setLocalValue] = useState(value); useEffect(() => { setLocalValue(value); }, [value]); const setValue = (newValue) => { localStorage.setItem('myValue', newValue); }; const handleInputChange = (event) => { setValue(event.target.value); }; return ( ); } export default MyComponent; ```

В този пример:

• subscribe: Слуша за събитието storage в обекта window. Това събитие се задейства, когато localStorage бъде променен от друг таб или прозорец.
• getSnapshot: Извлича стойността на myValue от localStorage.
• getServerSnapshot: Връща стойност по подразбиране за рендериране от страна на сървъра. Това може да бъде извлечено от cookie, ако потребителят преди това е задал стойност.
• MyComponent: Използва useSyncExternalStore, за да се абонира за промени в localStorage и да покаже текущата стойност.

Напреднали случаи на употреба и съображения

1. Интегриране с библиотеки за управление на състоянието на трети страни

useSyncExternalStore блести при интегрирането на React компоненти с външни библиотеки за управление на състоянието. Нека разгледаме пример с помощта на Zustand:

```javascript import { useSyncExternalStore } from 'react'; import { create } from 'zustand'; const useStore = create((set) => ({ count: 0, increment: () => set((state) => ({ count: state.count + 1 })), decrement: () => set((state) => ({ count: state.count - 1 })), })); function MyComponent() { const count = useSyncExternalStore( useStore.subscribe, useStore.getState, useStore.getState // Initial state on the server ).count; const increment = useStore((state) => state.increment); const decrement = useStore((state) => state.decrement); return ( ); } export default MyComponent; ```

В този пример, useSyncExternalStore се използва за абониране за промени в Zustand хранилището. Забележете как предаваме useStore.subscribe и useStore.getState директно към hook, което прави интеграцията безпроблемна.

2. Оптимизиране на производителността с Memoization

Тъй като getSnapshot се извиква при всяко рендиране, от решаващо значение е да се уверите, че е производителна. Избягвайте скъпи изчисления в рамките на getSnapshot. Ако е необходимо, меморизирайте резултата от getSnapshot с помощта на useMemo или подобни техники.

Разгледайте този (потенциално проблематичен) пример:

```javascript import { useSyncExternalStore, useMemo } from 'react'; const externalStore = { data: [...Array(10000).keys()], // Large array listeners: [], subscribe(listener) { this.listeners.push(listener); return () => { this.listeners = this.listeners.filter((l) => l !== listener); }; }, setState(newData) { this.data = newData; this.listeners.forEach((listener) => listener()); }, getState() { return this.data; }, }; function ExpensiveComponent() { const data = useSyncExternalStore( externalStore.subscribe, () => externalStore.getState().map(x => x * 2) // Expensive operation ); return (

{data.slice(0, 10).map((item) => (
• {item}
))}

); } ```

В този пример, getSnapshot (вградената функция, предадена като втори аргумент на useSyncExternalStore) извършва скъпа операция map върху голям масив. Тази операция ще се изпълнява при всяко рендериране, дори ако основните данни не са се променили. За да оптимизираме това, можем да меморизираме резултата:

```javascript import { useSyncExternalStore, useMemo } from 'react'; const externalStore = { // ... (same as before) }; function OptimizedComponent() { const data = useSyncExternalStore( externalStore.subscribe, () => { return useMemo(() => externalStore.getState().map(x => x * 2), [externalStore.getState()]); } ); return (

{data.slice(0, 10).map((item) => (
• {item}
))}

); } ```

Сега, операцията map се извършва само когато externalStore.getState() се промени. Забележка: всъщност ще трябва да дълбоко сравните externalStore.getState() или да използвате различна стратегия, ако хранилището мутира същия обект. Примерът е опростен за демонстрация.

3. Обработка на конкурентно рендериране

Основното предимство на useSyncExternalStore е неговата съвместимост с конкурентните функции за рендериране на React. Конкурентното рендериране позволява на React да подготвя множество версии на UI едновременно. Когато външното хранилище се промени по време на конкурентно рендериране, useSyncExternalStore гарантира, че React винаги използва най-актуалните данни при извършване на промените към DOM.

Без useSyncExternalStore, компонентите могат да рендират със застарели данни, което води до визуални несъответствия и неочаквано поведение. Методът getSnapshot на useSyncExternalStore е проектиран да бъде синхронен и бърз, което позволява на React бързо да определи дали външното хранилище се е променило по време на рендеринг.

4. Съображения за рендериране от страна на сървъра (SSR)

Когато използвате useSyncExternalStore с рендериране от страна на сървъра, от съществено значение е да предоставите функцията getServerSnapshot. Тази функция се използва за извличане на началната стойност на външното хранилище на сървъра. Без него, React ще се опита да използва getSnapshot на сървъра, което може да не е възможно, ако външното хранилище разчита на API, специфични за браузъра (напр. localStorage).

Функцията getServerSnapshot трябва да върне стойност по подразбиране или да извлече данните от източник от страна на сървъра (напр. cookies, база данни). Това гарантира, че началният HTML, рендиран на сървъра, съдържа правилните данни.

5. Обработка на грешки

Надеждната обработка на грешки е от решаващо значение, особено когато работите с външни източници на данни. Увийте функциите getSnapshot и getServerSnapshot в блокове try...catch, за да обработите потенциални грешки. Регистрирайте грешките по подходящ начин и предоставете резервни стойности, за да предотвратите срив на приложението.

6. Персонализирани куки за повторна употреба

За да се насърчи повторната употреба на код, капсулирайте логиката useSyncExternalStore в персонализиран hook. Това улеснява споделянето на логиката в множество компоненти.

Например, нека създадем персонализиран hook за достъп до конкретен ключ в localStorage:

```javascript import { useSyncExternalStore } from 'react'; function useLocalStorage(key, defaultValue) { function subscribe(callback) { window.addEventListener('storage', callback); return () => window.removeEventListener('storage', callback); } function getSnapshot() { return localStorage.getItem(key) || defaultValue; } function getServerSnapshot() { return defaultValue; } const value = useSyncExternalStore(subscribe, getSnapshot, getServerSnapshot); const setValue = (newValue) => { localStorage.setItem(key, newValue); }; return [value, setValue]; } export default useLocalStorage; ```

Сега можете лесно да използвате този hook във всеки компонент:

```javascript import useLocalStorage from './useLocalStorage'; function MyComponent() { const [name, setName] = useLocalStorage('userName', 'Guest'); return ( ); } ```

Най-добри практики

• Запазете getSnapshot бързо: Избягвайте скъпи изчисления във функцията getSnapshot. Меморизирайте резултата, ако е необходимо.
• Предоставете getServerSnapshot за SSR: Уверете се, че началният HTML, рендиран на сървъра, съдържа правилните данни.
• Използвайте персонализирани куки: Капсулирайте логиката useSyncExternalStore в персонализирани куки за по-добра повторна употреба и поддръжка.
• Обработвайте грешките елегантно: Увийте getSnapshot и getServerSnapshot в блокове try...catch.
• Минимизирайте абонаментите: Абонирайте се само за частите от външното хранилище, от които компонентът действително се нуждае. Това намалява ненужните рендери.
• Помислете за алтернативи: Оценете дали useSyncExternalStore е наистина необходим. За прости случаи други техники за управление на състоянието може да са по-подходящи.

Алтернативи на useSyncExternalStore

Въпреки че useSyncExternalStore е мощен инструмент, той не винаги е най-доброто решение. Разгледайте тези алтернативи:

• Вградено управление на състоянието (useState, useReducer, Context API): Ако данните са тясно свързани с дървото на React компонентите, тези вградени опции често са достатъчни.
• React Query/SWR: За извличане на данни тези библиотеки предоставят отлични възможности за кеширане, анулиране и обработка на грешки.
• Zustand/Jotai/Valtio: Тези минималистични библиотеки за управление на състоянието предлагат прост и ефективен начин за управление на състоянието на приложението.
• Redux/MobX: За сложни приложения с глобално състояние Redux или MobX може да са по-добър избор (въпреки че въвеждат повече boilerplate).

Изборът зависи от специфичните изисквания на вашето приложение.

Заключение

useSyncExternalStore е ценно допълнение към инструментариума на React, позволяващо безпроблемна интеграция с външни източници на състояние, като същевременно поддържа съвместимост с конкурентно рендериране. Разбирайки неговата цел, имплементация и напреднали случаи на употреба, можете да използвате този hook, за да изградите здрави и продуктивни React приложения, които ефективно взаимодействат с данни от различни източници.

Не забравяйте да приоритизирате производителността, да обработвате грешките елегантно и да обмислите алтернативни решения, преди да посегнете към useSyncExternalStore. С внимателно планиране и имплементация, този hook може значително да подобри гъвкавостта и мощта на вашите React приложения.

Допълнително проучване

• React Documentation for useSyncExternalStore
• Примери с различни библиотеки за управление на състоянието (Zustand, Jotai, Valtio)
• Бенчмаркове за производителност, сравняващи useSyncExternalStore с други подходи