React useInsertionEffect: Revoluce v optimalizaci CSS-in-JS

Ekosystém React se neustále vyvíjí, s novými funkcemi a API, která se objevují s cílem řešit úzká hrdla výkonu a zlepšit zkušenosti vývojářů. Jedním z takových přírůstků je hook useInsertionEffect, představený v React 18. Tento hook nabízí výkonný mechanismus pro optimalizaci knihoven CSS-in-JS, což vede k výraznému zlepšení výkonu, zejména ve složitých aplikacích.

Co je CSS-in-JS?

Než se ponoříme do useInsertionEffect, shrňme si krátce CSS-in-JS. Jedná se o techniku, kde jsou CSS styly psány a spravovány v rámci komponent JavaScriptu. Místo tradičních CSS stylů umožňují knihovny CSS-in-JS vývojářům definovat styly přímo v jejich kódu React. Mezi oblíbené knihovny CSS-in-JS patří:

• Styled-components
• Emotion
• Linaria
• Aphrodite

CSS-in-JS nabízí několik výhod:

• Scoping na úrovni komponenty: Styly jsou zapouzdřeny v komponentách, což zabraňuje konfliktům názvů a zlepšuje udržovatelnost.
• Dynamické stylování: Styly lze dynamicky upravovat na základě vlastností komponent nebo stavu aplikace.
• Colocation: Styly se nacházejí vedle komponent, které stylují, což zlepšuje organizaci kódu.
• Eliminace mrtvého kódu: Nepoužité styly lze automaticky odstranit, což snižuje velikost balíčku CSS.

CSS-in-JS však také přináší problémy s výkonem. Dynamické vkládání CSS během renderování může vést k thrashingu rozvržení, kdy prohlížeč opakovaně přepočítává rozvržení kvůli změnám stylu. To může vést k trhaným animacím a špatné uživatelské zkušenosti, zejména na zařízeních s nízkým výkonem nebo v aplikacích s hluboce vnořenými stromy komponent.

Pochopení thrashingu rozvržení

Thrashing rozvržení nastává, když kód JavaScriptu čte vlastnosti rozvržení (např. offsetWidth, offsetHeight, scrollTop) po změně stylu, ale předtím, než má prohlížeč možnost přepočítat rozvržení. To nutí prohlížeč synchronně přepočítat rozvržení, což vede k úzkému hrdlu výkonu. V kontextu CSS-in-JS se to často stává, když jsou styly vloženy do DOM během fáze renderování a následné výpočty se spoléhají na aktualizované rozvržení.

Zvažte tento zjednodušený příklad:

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

  React.useEffect(() => {
    // Vložte CSS dynamicky (např. pomocí styled-components)
    ref.current.style.width = '200px';

    // Přečtěte si vlastnost rozvržení bezprostředně po změně stylu
    setWidth(ref.current.offsetWidth);
  }, []);

  return 
My Element
;
}

V tomto scénáři se offsetWidth čte bezprostředně po nastavení stylu width. To spouští synchronní výpočet rozvržení, což potenciálně způsobuje thrashing rozvržení.

Představujeme useInsertionEffect

useInsertionEffect je hook React navržený tak, aby řešil problémy s výkonem spojené s dynamickým vkládáním CSS v knihovnách CSS-in-JS. Umožňuje vkládat pravidla CSS do DOM před tím, než prohlížeč vykreslí obrazovku, čímž se minimalizuje thrashing rozvržení a zajišťuje se plynulejší renderování.

Zde je klíčový rozdíl mezi useInsertionEffect a dalšími React hooky, jako jsou useEffect a useLayoutEffect:

• useInsertionEffect: Spouští se synchronně před tím, než je DOM změněn, což vám umožňuje vkládat styly před tím, než prohlížeč vypočítá rozvržení. Nemá přístup k DOM a měl by se používat pouze pro úkoly, jako je vkládání pravidel CSS.
• useLayoutEffect: Spouští se synchronně po tom, co je DOM změněn, ale před tím, než prohlížeč vykreslí. Má přístup k DOM a lze jej použít k měření rozvržení a provádění úprav. Může však přispět k thrashingu rozvržení, pokud se nepoužívá opatrně.
• useEffect: Spouští se asynchronně po tom, co prohlížeč vykreslí. Je vhodný pro vedlejší účinky, které nevyžadují okamžitý přístup k DOM nebo měření rozvržení.

Použitím useInsertionEffect mohou knihovny CSS-in-JS vkládat styly brzy do pipeline renderování, což dává prohlížeči více času na optimalizaci výpočtů rozvržení a snížení pravděpodobnosti thrashingu rozvržení.

Jak používat useInsertionEffect

useInsertionEffect se obvykle používá v knihovnách CSS-in-JS ke správě vkládání pravidel CSS do DOM. Ve vašem kódu aplikace byste jej zřídka používali přímo, pokud nestavíte vlastní řešení CSS-in-JS.

Zde je zjednodušený příklad toho, jak by knihovna CSS-in-JS mohla používat 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!
;
}

Vysvětlení:

1. Je vytvořen nový CSSStyleSheet. Jedná se o výkonný způsob správy pravidel CSS.
2. Styl se přijímá dokumentem, čímž se pravidla stanou aktivními.
3. Vlastní hook useMyCSS bere jako vstup pravidlo CSS.
4. Uvnitř useInsertionEffect se pravidlo CSS vloží do stylu pomocí insertCSS.
5. Hook závisí na pravidlu css, což zajišťuje jeho opětovné spuštění při změně pravidla.

Důležité úvahy:

• useInsertionEffect se spouští pouze na straně klienta. Během renderování na straně serveru (SSR) se nespustí. Proto se ujistěte, že vaše knihovna CSS-in-JS zvládá SSR vhodně, obvykle shromažďováním vygenerovaného CSS během renderování a jeho vkládáním do HTML.
• useInsertionEffect nemá přístup k DOM. Vyhněte se pokusu o čtení nebo manipulaci s prvky DOM v rámci tohoto hooku. Zaměřte se výhradně na vkládání pravidel CSS.
• Pořadí provádění pro více volání useInsertionEffect v rámci stromu komponent není zaručeno. Mějte na paměti specificitu CSS a potenciální konflikty mezi styly. Pokud na pořadí záleží, zvažte použití kontrolovanějšího mechanismu pro správu vkládání CSS.

Výhody používání useInsertionEffect

Hlavní výhodou useInsertionEffect je zlepšený výkon, zejména v aplikacích, které se silně spoléhají na CSS-in-JS. Vkládáním stylů dříve do pipeline renderování může pomoci zmírnit thrashing rozvržení a zajistit plynulejší uživatelské prostředí.

Zde je shrnutí klíčových výhod:

• Snížený thrashing rozvržení: Vkládání stylů před výpočty rozvržení minimalizuje synchronní přepočty a zlepšuje výkon renderování.
• Plynulejší animace: Zamezením thrashingu rozvržení může useInsertionEffect přispět k plynulejším animacím a přechodům.
• Zlepšený výkon: Celkový výkon renderování se může výrazně zlepšit, zejména ve složitých aplikacích s hluboce vnořenými stromy komponent.
• Konzistentní stylování: Zajišťuje, že styly jsou konzistentně aplikovány na různých prohlížečích a zařízeních.

Příklady z reálného světa

Přímé používání useInsertionEffect v kódu aplikace je neobvyklé, ale je zásadní pro autory knihoven CSS-in-JS. Pojďme prozkoumat, jak to ovlivňuje ekosystém.

Styled-components

Styled-components, jedna z nejoblíbenějších knihoven CSS-in-JS, interně přijala useInsertionEffect k optimalizaci vkládání stylů. Tato změna vedla k znatelnému zlepšení výkonu v aplikacích používajících styled-components, zejména těch se složitými požadavky na stylování.

Emotion

Emotion, další široce používaná knihovna CSS-in-JS, také využívá useInsertionEffect ke zlepšení výkonu. Vkládáním stylů dříve do procesu renderování Emotion snižuje thrashing rozvržení a zlepšuje celkovou rychlost renderování.

Další knihovny

Další knihovny CSS-in-JS aktivně zkoumají a přijímají useInsertionEffect, aby využily jeho výhod pro výkon. Vzhledem k tomu, jak se ekosystém React vyvíjí, můžeme očekávat, že se do svých interních implementací zapojí více knihoven tohoto hooku.

Kdy použít useInsertionEffect

Jak již bylo zmíněno dříve, useInsertionEffect obvykle nepoužíváte přímo v kódu své aplikace. Místo toho se primárně používá autory knihoven CSS-in-JS k optimalizaci vkládání stylů.

Zde jsou některé scénáře, kde je useInsertionEffect obzvláště užitečný:

• Tvorba knihovny CSS-in-JS: Pokud vytváříte vlastní knihovnu CSS-in-JS, je useInsertionEffect zásadní pro optimalizaci vkládání stylů a zabránění thrashingu rozvržení.
• Přispívání do knihovny CSS-in-JS: Pokud přispíváte do existující knihovny CSS-in-JS, zvažte použití useInsertionEffect ke zlepšení jejího výkonu.
• Problémy s výkonem s CSS-in-JS: Pokud se setkáváte s úzkými hrdly výkonu souvisejícími s CSS-in-JS, zkontrolujte, zda vaše knihovna používá useInsertionEffect. Pokud ne, zvažte návrh jeho přijetí správcům knihovny.

Alternativy k useInsertionEffect

I když je useInsertionEffect výkonný nástroj pro optimalizaci CSS-in-JS, existují i ​​další techniky, které můžete použít ke zlepšení výkonu stylování.

• CSS moduly: CSS moduly nabízejí scoping na úrovni komponent a lze je použít k zamezení konfliktů názvů. Neposkytují dynamické stylování jako CSS-in-JS, ale mohou být dobrou volbou pro jednodušší potřeby stylování.
• Atomic CSS: Atomic CSS (také známé jako utility-first CSS) zahrnuje vytváření malých, opakovaně použitelných CSS tříd, které lze kombinovat pro stylizování prvků. Tento přístup může snížit velikost balíčku CSS a zlepšit výkon.
• Statické CSS: Pro styly, které není třeba dynamicky upravovat, zvažte použití tradičních CSS stylů. To může být výkonnější než CSS-in-JS, protože styly se načítají předem a nevyžadují dynamické vkládání.
• Pečlivé používání useLayoutEffect: Pokud potřebujete číst vlastnosti rozvržení po změně stylu, používejte useLayoutEffect opatrně, abyste minimalizovali thrashing rozvržení. Vyhněte se zbytečnému čtení vlastností rozvržení a dávkovému aktualizování, abyste snížili počet přepočtů rozvržení.

Osvědčené postupy pro optimalizaci CSS-in-JS

Bez ohledu na to, zda používáte useInsertionEffect, existuje několik osvědčených postupů, kterými se můžete řídit, abyste optimalizovali výkon CSS-in-JS:

• Minimalizujte dynamické styly: Nepoužívejte dynamické styly, pokud to není nutné. Statické styly jsou obecně výkonnější.
• Dávkové aktualizace stylů: Pokud potřebujete dynamicky aktualizovat styly, sdružte aktualizace dohromady, abyste snížili počet opětovných renderování.
• Použijte memoizaci: Použijte techniky memoizace (např. React.memo, useMemo, useCallback), abyste zabránili zbytečnému opětovnému renderování komponent, které se spoléhají na CSS-in-JS.
• Profilujte svou aplikaci: Použijte React DevTools k profilování své aplikace a identifikaci úzkých hrdel výkonu souvisejících s CSS-in-JS.
• Zvažte proměnné CSS (vlastní vlastnosti): Proměnné CSS mohou poskytnout výkonný způsob správy dynamických stylů ve vaší aplikaci.

Závěr

useInsertionEffect je cenným přírůstkem do ekosystému React, který nabízí výkonný mechanismus pro optimalizaci knihoven CSS-in-JS. Vkládáním stylů dříve do pipeline renderování může pomoci zmírnit thrashing rozvržení a zajistit plynulejší uživatelské prostředí. I když useInsertionEffect obvykle nebudete používat přímo v kódu své aplikace, je pochopení jeho účelu a výhod zásadní pro udržení aktuálních informací o nejnovějších osvědčených postupech React. Vzhledem k tomu, že se CSS-in-JS neustále vyvíjí, můžeme očekávat, že více knihoven přijme useInsertionEffect a další techniky optimalizace výkonu, aby uživatelům po celém světě poskytovaly rychlejší a responzivnější webové aplikace.

Pochopením nuancí CSS-in-JS a využitím nástrojů, jako je useInsertionEffect, mohou vývojáři vytvářet vysoce výkonné a udržovatelné aplikace React, které poskytují výjimečné uživatelské prostředí na různých zařízeních a sítích po celém světě. Nezapomeňte vždy profilovat svou aplikaci, abyste identifikovali a řešili úzká hrdla výkonu, a zůstaňte informováni o nejnovějších osvědčených postupech v neustále se vyvíjejícím světě webového vývoje.