React experimental_useContextSelector: Zvládnutí optimalizace kontextu

React Context API poskytuje mocný mechanismus pro sdílení dat napříč stromem komponent bez nutnosti tzv. prop drillingu. Ve složitých aplikacích s často se měnícími hodnotami kontextu však může výchozí chování React Contextu vést ke zbytečným překreslením, což ovlivňuje výkon. Právě zde přichází na řadu experimental_useContextSelector. Tento článek vás provede pochopením a implementací experimental_useContextSelector pro optimalizaci využití vašeho React kontextu.

Pochopení problému s React Contextem

Než se ponoříme do experimental_useContextSelector, je klíčové porozumět základnímu problému, který se snaží vyřešit. Když se hodnota kontextu změní, všechny komponenty, které tento kontext konzumují, se překreslí, i když používají jen malou část hodnoty kontextu. Toto nerozlišující překreslování může být významným výkonnostním úzkým hrdlem, zejména ve velkých aplikacích se složitým UI.

Zvažte globální kontext motivu:

            const ThemeContext = React.createContext({
  theme: 'light',
  toggleTheme: () => {},
  accentColor: 'blue'
});

function ThemedComponent() {
  const { theme, accentColor } = React.useContext(ThemeContext);
  return (
    <div style={{ backgroundColor: theme === 'light' ? '#fff' : '#000', color: theme === 'light' ? '#000' : '#fff' }}>
      <p>Current Theme: {theme}</p>
      <p>Accent Color: {accentColor}</p>
    </div>
  );
}

function ThemeToggleButton() {
  const { toggleTheme } = React.useContext(ThemeContext);
  return (<button onClick={toggleTheme}>Toggle Theme</button>);
}

            

              
                Copy
              
            
          

Pokud se změní accentColor, komponenta ThemeToggleButton se překreslí, i když používá pouze funkci toggleTheme. Toto zbytečné překreslení je plýtváním zdroji a může snížit výkon.

Představení experimental_useContextSelector

experimental_useContextSelector, součást nestabilních (experimentálních) API Reactu, vám umožňuje přihlásit se k odběru pouze specifických částí hodnoty kontextu. Toto selektivní přihlášení zajišťuje, že se komponenta překreslí pouze tehdy, když se části kontextu, které používá, skutečně změnily. To vede k významnému zlepšení výkonu snížením počtu zbytečných překreslení.

Důležitá poznámka: Jelikož je experimental_useContextSelector experimentální API, může být v budoucích verzích Reactu změněno nebo odstraněno. Používejte jej s opatrností a buďte připraveni v případě potřeby aktualizovat svůj kód.

Jak funguje experimental_useContextSelector

experimental_useContextSelector přijímá dva argumenty:

1. Objekt kontextu: Objekt kontextu, který jste vytvořili pomocí React.createContext.
2. Selektorová funkce: Funkce, která přijímá celou hodnotu kontextu jako vstup a vrací specifické části kontextu, které komponenta potřebuje.

Selektorová funkce funguje jako filtr, který vám umožňuje extrahovat pouze relevantní data z kontextu. React poté použije tento selektor k určení, zda se komponenta musí překreslit, když se hodnota kontextu změní.

Implementace experimental_useContextSelector

Pojďme refaktorovat předchozí příklad s použitím experimental_useContextSelector:

            import { unstable_useContextSelector as useContextSelector } from 'react';

const ThemeContext = React.createContext({
  theme: 'light',
  toggleTheme: () => {},
  accentColor: 'blue'
});

function ThemedComponent() {
  const { theme, accentColor } = useContextSelector(ThemeContext, (value) => ({
    theme: value.theme,
    accentColor: value.accentColor
  }));

  return (
    <div style={{ backgroundColor: theme === 'light' ? '#fff' : '#000', color: theme === 'light' ? '#000' : '#fff' }}>
      <p>Current Theme: {theme}</p>
      <p>Accent Color: {accentColor}</p>
    </div>
  );
}

function ThemeToggleButton() {
  const toggleTheme = useContextSelector(ThemeContext, (value) => value.toggleTheme);
  return (<button onClick={toggleTheme}>Toggle Theme</button>);
}

            

              
                Copy
              
            
          

V tomto refaktorovaném kódu:

• Importujeme unstable_useContextSelector a pro stručnost jej přejmenujeme na useContextSelector.
• V komponentě ThemedComponent selektorová funkce extrahuje z kontextu pouze theme a accentColor.
• V komponentě ThemeToggleButton selektorová funkce extrahuje z kontextu pouze toggleTheme.

Nyní, pokud se změní accentColor, komponenta ThemeToggleButton se již nepřekreslí, protože její selektorová funkce závisí pouze na toggleTheme. To ukazuje, jak může experimental_useContextSelector zabránit zbytečným překreslením.

Výhody použití experimental_useContextSelector

• Zlepšený výkon: Snižuje počet zbytečných překreslení, což vede k lepšímu výkonu, zejména ve složitých aplikacích.
• Jemná kontrola: Poskytuje přesnou kontrolu nad tím, které komponenty se překreslí při změně kontextu.
• Zjednodušená optimalizace: Nabízí přímý způsob optimalizace použití kontextu bez nutnosti uchylovat se ke složitým memoizačním technikám.

Úvahy a potenciální nevýhody

• Experimentální API: Jako experimentální API je experimental_useContextSelector předmětem změn nebo odstranění. Sledujte poznámky k vydání Reactu a buďte připraveni přizpůsobit svůj kód.
• Zvýšená složitost: Ačkoli obecně zjednodušuje optimalizaci, může do vašeho kódu přidat mírnou vrstvu složitosti. Ujistěte se, že výhody převažují nad přidanou složitostí, než jej přijmete.
• Výkon selektorové funkce: Selektorová funkce by měla být výkonná. Vyhněte se složitým výpočtům nebo drahým operacím v selektoru, protože by to mohlo znegovat výhody výkonu.
• Potenciál pro zastaralé uzávěry (stale closures): Mějte na paměti potenciální zastaralé uzávěry ve vašich selektorových funkcích. Ujistěte se, že vaše selektorové funkce mají přístup k nejnovějším hodnotám kontextu. Zvažte použití useCallback k memoizaci selektorové funkce, pokud je to nutné.

Příklady z reálného světa a případy použití

experimental_useContextSelector je zvláště užitečný v následujících scénářích:

• Velké formuláře: Při správě stavu formuláře pomocí kontextu použijte experimental_useContextSelector k překreslení pouze těch vstupních polí, která jsou přímo ovlivněna změnami stavu. Například pokladní formulář na e-commerce platformě by z toho mohl nesmírně těžit, optimalizací překreslení při změnách adresy, platby a možností dopravy.
• Složité datové mřížky: V datových mřížkách s mnoha sloupci a řádky použijte experimental_useContextSelector k optimalizaci překreslení, když jsou aktualizovány pouze specifické buňky nebo řádky. Finanční dashboard zobrazující ceny akcií v reálném čase by to mohl využít k efektivní aktualizaci jednotlivých tickerů akcií bez překreslení celého dashboardu.
• Systémy motivů (Theming): Jak bylo ukázáno v předchozím příkladu, použijte experimental_useContextSelector k zajištění, že se překreslí pouze komponenty závislé na specifických vlastnostech motivu, když se motiv změní. Globální průvodce stylem pro velkou organizaci by mohl implementovat složitý motiv, který se dynamicky mění, což činí tuto optimalizaci kritickou.
• Autentizační kontext: Při správě stavu autentizace (např. stav přihlášení uživatele, role uživatele) pomocí kontextu použijte experimental_useContextSelector k překreslení pouze těch komponent, které jsou závislé na změnách stavu autentizace. Zvažte webovou stránku založenou na předplatném, kde různé typy účtů odemykají funkce. Změny typu předplatného uživatele by spustily překreslení pouze u příslušných komponent.
• Internacionalizační (i18n) kontext: Při správě aktuálně vybraného jazyka nebo nastavení lokalizace pomocí kontextu použijte experimental_useContextSelector k překreslení pouze těch komponent, kde je třeba aktualizovat textový obsah. Webová stránka pro rezervaci cestování podporující více jazyků to může použít k obnovení textu na prvcích UI, aniž by zbytečně ovlivňovala ostatní prvky webu.

Doporučené postupy pro používání experimental_useContextSelector

• Začněte s profilováním: Před implementací experimental_useContextSelector použijte React Profiler k identifikaci komponent, které se zbytečně překreslují kvůli změnám kontextu. To vám pomůže efektivně zacílit vaše optimalizační úsilí.
• Udržujte selektory jednoduché: Selektorové funkce by měly být co nejjednodušší a nejefektivnější. Vyhněte se složité logice nebo drahým výpočtům v selektoru.
• Používejte memoizaci, když je to nutné: Pokud selektorová funkce závisí na props nebo jiných proměnných, které se mohou často měnit, použijte useCallback k memoizaci selektorové funkce.
• Důkladně testujte svou implementaci: Ujistěte se, že vaše implementace experimental_useContextSelector je důkladně otestována, abyste předešli neočekávanému chování nebo regresím.
• Zvažte alternativy: Zhodnoťte jiné optimalizační techniky, jako je React.memo nebo useMemo, než se uchýlíte k experimental_useContextSelector. Někdy mohou jednodušší řešení dosáhnout požadovaných zlepšení výkonu.
• Dokumentujte své použití: Jasně dokumentujte, kde a proč používáte experimental_useContextSelector. To pomůže ostatním vývojářům porozumět vašemu kódu a udržovat jej v budoucnu.

Srovnání s jinými optimalizačními technikami

I když je experimental_useContextSelector mocným nástrojem pro optimalizaci kontextu, je důležité pochopit, jak se srovnává s jinými optimalizačními technikami v Reactu:

• React.memo: React.memo je komponenta vyššího řádu, která memoizuje funkční komponenty. Zabraňuje překreslení, pokud se props nezměnily (povrchní porovnání). Na rozdíl od experimental_useContextSelector, React.memo optimalizuje na základě změn props, nikoli změn kontextu. Je nejúčinnější pro komponenty, které často dostávají props a jsou nákladné na renderování.
• useMemo: useMemo je hook, který memoizuje výsledek volání funkce. Zabraňuje opětovnému spuštění funkce, pokud se její závislosti nezmění. Můžete použít useMemo k memoizaci odvozených dat v rámci komponenty, čímž zabráníte zbytečným přepočtům.
• useCallback: useCallback je hook, který memoizuje funkci. Zabraňuje opětovnému vytvoření funkce, pokud se její závislosti nezmění. To je užitečné pro předávání funkcí jako props do dceřiných komponent, čímž se zabrání jejich zbytečnému překreslování.
• Redux selektorové funkce (s Reselect): Knihovny jako Redux používají selektorové funkce (často s Reselect) k efektivnímu odvozování dat z Redux store. Tyto selektory jsou koncepčně podobné selektorovým funkcím používaným s experimental_useContextSelector, ale jsou specifické pro Redux a pracují se stavem Redux store.

Nejlepší optimalizační technika závisí na konkrétní situaci. Zvažte použití kombinace těchto technik k dosažení optimálního výkonu.

Příklad kódu: Složitější scénář

Podívejme se na složitější scénář: aplikace pro správu úkolů s globálním kontextem úkolů.

            import { unstable_useContextSelector as useContextSelector } from 'react';

const TaskContext = React.createContext({
  tasks: [],
  addTask: () => {},
  updateTaskStatus: () => {},
  deleteTask: () => {},
  filter: 'all',
  setFilter: () => {}
});

function TaskList() {
  const filteredTasks = useContextSelector(TaskContext, (value) => {
    switch (value.filter) {
      case 'active':
        return value.tasks.filter((task) => !task.completed);
      case 'completed':
        return value.tasks.filter((task) => task.completed);
      default:
        return value.tasks;
    }
  });

  return (
    <ul>
      {filteredTasks.map((task) => (
        <li key={task.id}>{task.title}</li>
      ))}
    </ul>
  );
}

function TaskFilter() {
  const { filter, setFilter } = useContextSelector(TaskContext, (value) => ({
    filter: value.filter,
    setFilter: value.setFilter
  }));

  return (
    <div>
      <button onClick={() => setFilter('all')}>All</button>
      <button onClick={() => setFilter('active')}>Active</button>
      <button onClick={() => setFilter('completed')}>Completed</button>
    </div>
  );
}

function TaskAdder() {
  const addTask = useContextSelector(TaskContext, (value) => value.addTask);
  const [newTaskTitle, setNewTaskTitle] = React.useState('');

  const handleSubmit = (e) => {
    e.preventDefault();
    addTask({ id: Date.now(), title: newTaskTitle, completed: false });
    setNewTaskTitle('');
  };

  return (
    <form onSubmit={handleSubmit}>
      <input
        type="text"
        value={newTaskTitle}
        onChange={(e) => setNewTaskTitle(e.target.value)}
      />
      <button type="submit">Add Task</button>
    </form>
  );
}

            

              
                Copy
              
            
          

V tomto příkladu:

• TaskList se překreslí pouze tehdy, když se změní filter nebo pole tasks.
• TaskFilter se překreslí pouze tehdy, když se změní filter nebo funkce setFilter.
• TaskAdder se překreslí pouze tehdy, když se změní funkce addTask.

Toto selektivní renderování zajišťuje, že se překreslí pouze ty komponenty, které je třeba aktualizovat, i když se kontext úkolů často mění.

Závěr

experimental_useContextSelector je cenný nástroj pro optimalizaci využití React Contextu a zlepšení výkonu aplikací. Selektivním přihlášením k odběru specifických částí hodnoty kontextu můžete snížit počet zbytečných překreslení a zlepšit celkovou odezvu vaší aplikace. Nezapomeňte jej používat uvážlivě, zvažte potenciální nevýhody a důkladně otestujte svou implementaci. Vždy provádějte profilování před a po implementaci této optimalizace, abyste se ujistili, že přináší významný rozdíl a nezpůsobuje žádné nepředvídané vedlejší účinky.

Jak se React neustále vyvíjí, je klíčové být informován o nových funkcích a doporučených postupech pro optimalizaci. Zvládnutí technik optimalizace kontextu, jako je experimental_useContextSelector, vám umožní vytvářet efektivnější a výkonnější React aplikace.

Další zkoumání

• Dokumentace Reactu: Sledujte oficiální dokumentaci Reactu pro aktualizace týkající se experimentálních API.
• Komunitní fóra: Zapojte se do komunity Reactu na fórech a sociálních sítích, abyste se učili ze zkušeností ostatních vývojářů s experimental_useContextSelector.
• Experimentování: Experimentujte s experimental_useContextSelector ve vlastních projektech, abyste získali hlubší porozumění jeho schopnostem a omezením.