Implementace React experimental_useMutableSource: Vysvětlení měnitelných zdrojů dat

React, populární JavaScriptová knihovna pro tvorbu uživatelských rozhraní, se neustále vyvíjí. Jedním z nejzajímavějších nedávných přírůstků, který je v současné době v experimentální fázi, je hook experimental_useMutableSource. Tento hook nabízí nový přístup ke správě měnitelných zdrojů dat přímo v komponentách Reactu. Pochopení jeho implementace a správného použití může odemknout nové mocné vzory pro správu stavu, zejména ve scénářích, kde tradiční stav Reactu nestačí. Tento komplexní průvodce se ponoří do složitostí experimental_useMutableSource, prozkoumá jeho mechaniku, případy použití, výhody a potenciální úskalí.

Co je to měnitelný zdroj dat?

Než se ponoříme do samotného hooku, je klíčové porozumět konceptu měnitelného zdroje dat. V kontextu Reactu se měnitelným zdrojem dat rozumí datová struktura, kterou lze přímo modifikovat, aniž by bylo nutné ji kompletně nahradit. To je v kontrastu s typickým přístupem ke správě stavu v Reactu, kde aktualizace stavu zahrnují vytváření nových, neměnitelných objektů. Příklady měnitelných zdrojů dat zahrnují:

• Externí knihovny: Knihovny jako MobX nebo dokonce přímá manipulace s DOM elementy mohou být považovány za měnitelné zdroje dat.
• Sdílené objekty: Objekty sdílené mezi různými částmi vaší aplikace, které mohou být modifikovány různými funkcemi nebo moduly.
• Data v reálném čase: Datové proudy z WebSocketů nebo server-sent events (SSE), které jsou neustále aktualizovány. Představte si burzovní ticker nebo živé sportovní výsledky, které se často aktualizují.
• Stav hry: U složitých her vytvořených pomocí Reactu může být správa stavu hry přímo jako měnitelného objektu efektivnější než spoléhání se pouze na neměnitelný stav Reactu.
• Grafy 3D scén: Knihovny jako Three.js udržují měnitelné grafy scén a jejich integrace s Reactem vyžaduje mechanismus pro efektivní sledování změn v těchto grafech.

Tradiční správa stavu v Reactu může být neefektivní při práci s těmito měnitelnými zdroji dat, protože každá změna ve zdroji by vyžadovala vytvoření nového objektu stavu Reactu a spuštění překreslení komponenty. To může vést k výkonnostním problémům, zejména při častých aktualizacích nebo velkých datových sadách.

Představujeme experimental_useMutableSource

experimental_useMutableSource je hook v Reactu navržený k překlenutí propasti mezi komponentním modelem Reactu a externími měnitelnými zdroji dat. Umožňuje komponentám Reactu přihlásit se k odběru změn v měnitelném zdroji dat a překreslit se pouze v případě nutnosti, což optimalizuje výkon a zlepšuje odezvu. Hook přijímá dva argumenty:

1. Zdroj (Source): Objekt měnitelného zdroje dat. Může to být cokoliv od MobX observable po obyčejný JavaScriptový objekt.
2. Selektor (Selector): Funkce, která extrahuje specifická data ze zdroje, která komponenta potřebuje. To umožňuje komponentám přihlásit se k odběru pouze relevantních částí datového zdroje, což dále optimalizuje překreslování.

Hook vrací vybraná data ze zdroje. Když se zdroj změní, React znovu spustí funkci selektoru a určí, zda je třeba komponentu překreslit, na základě toho, zda se vybraná data změnila (pro porovnání se používá Object.is).

Příklad základního použití

Podívejme se na jednoduchý příklad s použitím obyčejného JavaScriptového objektu jako měnitelného zdroje dat:

const mutableSource = { value: 0 }; function incrementValue() { mutableSource.value++; // V ideálním případě byste zde měli robustnější mechanismus pro oznamování změn. // Pro tento jednoduchý příklad se spolehneme na manuální spouštění. forceUpdate(); // Funkce pro spuštění překreslení (vysvětleno níže) } function MyComponent() { const value = experimental_useMutableSource( mutableSource, () => mutableSource.value, ); return (

Hodnota: {value}

Zvýšit

); } // Pomocná funkce pro vynucení překreslení (není ideální pro produkční prostředí, viz níže) const [, forceUpdate] = React.useReducer(x => x + 1, 0);

Vysvětlení:

• Definujeme objekt mutableSource s vlastností value.
• Funkce incrementValue přímo modifikuje vlastnost value.
• Komponenta MyComponent používá experimental_useMutableSource k přihlášení se k odběru změn v mutableSource.value.
• Funkce selektoru () => mutableSource.value extrahuje relevantní data.
• Když se klikne na tlačítko „Zvýšit“, zavolá se funkce incrementValue, která aktualizuje mutableSource.value.
• Klíčové je, že se volá funkce forceUpdate, aby se spustilo překreslení. Toto je zjednodušení pro demonstrační účely. V reálné aplikaci byste potřebovali sofistikovanější mechanismus pro oznamování změn v měnitelném zdroji dat Reactu. O alternativách budeme diskutovat později.

Důležité: Přímá mutace datového zdroje a spoléhání se na forceUpdate se obecně *nedoporučuje* pro produkční kód. Zde je to zahrnuto pro jednoduchost demonstrace. Lepším přístupem je použití správného vzoru observable nebo knihovny, která poskytuje mechanismy pro oznamování změn.

Implementace správného mechanismu pro oznamování změn

Klíčovou výzvou při práci s experimental_useMutableSource je zajistit, aby byl React informován o změnách v měnitelném zdroji dat. Pouhá mutace datového zdroje *nespustí* automaticky překreslení. Potřebujete mechanismus, který Reactu signalizuje, že data byla aktualizována.

Zde je několik běžných přístupů:

1. Použití vlastního Observable

Můžete si vytvořit vlastní objekt observable, který emituje události, když se jeho data změní. To umožňuje komponentám přihlásit se k odběru těchto událostí a podle toho se aktualizovat.

class Observable { constructor(initialValue) { this._value = initialValue; this._listeners = []; } get value() { return this._value; } set value(newValue) { if (this._value !== newValue) { this._value = newValue; this.notifyListeners(); } } subscribe(listener) { this._listeners.push(listener); return () => { this._listeners = this._listeners.filter(l => l !== listener); }; } notifyListeners() { this._listeners.forEach(listener => listener()); } } const mutableSource = new Observable(0); function incrementValue() { mutableSource.value++; } function MyComponent() { const value = experimental_useMutableSource( mutableSource, observable => observable.value, () => mutableSource.value // Funkce pro snímek (snapshot) ); const [, forceUpdate] = React.useReducer(x => x + 1, 0); React.useEffect(() => { const unsubscribe = mutableSource.subscribe(() => { forceUpdate(); // Spustit překreslení při změně }); return () => unsubscribe(); // Úklid při odpojení komponenty (unmount) }, [mutableSource]); return (

Hodnota: {value}

Zvýšit

); }

Vysvětlení:

• Definujeme vlastní třídu Observable, která spravuje hodnotu a seznam posluchačů.
• Setter vlastnosti value informuje posluchače, kdykoli se hodnota změní.
• MyComponent se přihlásí k odběru Observable pomocí useEffect.
• Když se hodnota Observable změní, posluchač zavolá forceUpdate, aby spustil překreslení.
• Hook useEffect zajišťuje, že odběr je po odpojení komponenty zrušen, což zabraňuje únikům paměti.
• Nyní je použit třetí argument pro experimental_useMutableSource, funkce pro snímek. To je nezbytné, aby React mohl správně porovnat hodnotu před a po potenciální aktualizaci.

Tento přístup poskytuje robustnější a spolehlivější způsob sledování změn v měnitelném zdroji dat.

2. Použití MobX

MobX je populární knihovna pro správu stavu, která usnadňuje správu měnitelných dat. Automaticky sleduje závislosti a aktualizuje komponenty, když se relevantní data změní.

import { makeObservable, observable, action } from "mobx"; import { observer } from "mobx-react-lite"; class Store { value = 0; constructor() { makeObservable(this, { value: observable, increment: action, }); } increment = () => { this.value++; }; } const store = new Store(); const MyComponent = observer(() => { const value = experimental_useMutableSource( store, (s) => s.value, () => store.value // Funkce pro snímek (snapshot) ); return (

Hodnota: {value}

Zvýšit

); }); export default MyComponent;

Vysvětlení:

• Používáme MobX k vytvoření observable store s vlastností value a akcí increment.
• Komponenta vyššího řádu observer se automaticky přihlásí k odběru změn ve store.
• experimental_useMutableSource se používá pro přístup k value ve store.
• Když se klikne na tlačítko „Zvýšit“, akce increment aktualizuje value ve store, což automaticky spustí překreslení MyComponent.
• Opět platí, že funkce pro snímek je důležitá pro správné porovnání.

MobX zjednodušuje proces správy měnitelných dat a zajišťuje, že komponenty Reactu jsou vždy aktuální.

3. Použití Recoil (s opatrností)

Recoil je knihovna pro správu stavu od Facebooku, která nabízí odlišný přístup. Ačkoli Recoil primárně pracuje s neměnitelným stavem, je možné ho v určitých scénářích integrovat s experimental_useMutableSource, i když by se to mělo dělat s opatrností.

Typicky byste použili Recoil pro primární správu stavu a poté experimental_useMutableSource pro správu specifického, izolovaného měnitelného zdroje dat. Vyhněte se použití experimental_useMutableSource k přímé modifikaci atomů Recoil, protože to může vést k nepředvídatelnému chování.

Příklad (koncepční - používejte s opatrností):

import { useRecoilState } from 'recoil'; import { myRecoilAtom } from './atoms'; // Předpokládejme, že máte definovaný Recoil atom const mutableSource = { value: 0 }; function incrementValue() { mutableSource.value++; // Zde byste stále potřebovali mechanismus oznamování změn, např. vlastní Observable // Přímá mutace a forceUpdate se pro produkční prostředí *nedoporučuje*. forceUpdate(); // Pro správné řešení viz předchozí příklady. } function MyComponent() { const [recoilValue, setRecoilValue] = useRecoilState(myRecoilAtom); const mutableValue = experimental_useMutableSource( mutableSource, () => mutableSource.value, () => mutableSource.value // Funkce pro snímek (snapshot) ); // ... vaše logika komponenty používající recoilValue i mutableValue ... return (

Hodnota z Recoil: {recoilValue}

Měnitelná hodnota: {mutableValue}

Zvýšit měnitelnou setRecoilValue(recoilValue + 1)}>Zvýšit z Recoil

); }

Důležité úvahy při použití Recoil s experimental_useMutableSource:

• Vyhněte se přímé mutaci atomů Recoil: Nikdy přímo nemodifikujte hodnotu atomu Recoil pomocí experimental_useMutableSource. K aktualizaci atomů Recoil používejte funkci setRecoilValue poskytovanou useRecoilState.
• Izolujte měnitelná data: Používejte experimental_useMutableSource pouze pro správu malých, izolovaných částí měnitelných dat, které nejsou kritické pro celkový stav aplikace spravovaný Recoilem.
• Zvažte alternativy: Než se uchýlíte k použití experimental_useMutableSource s Recoilem, pečlivě zvažte, zda nemůžete dosáhnout požadovaného výsledku pomocí vestavěných funkcí Recoilu, jako jsou odvozený stav nebo efekty.

Výhody experimental_useMutableSource

experimental_useMutableSource nabízí několik výhod oproti tradiční správě stavu v Reactu při práci s měnitelnými zdroji dat:

• Zlepšený výkon: Tím, že se přihlásí k odběru pouze relevantních částí datového zdroje a překresluje se jen v případě nutnosti, může experimental_useMutableSource výrazně zlepšit výkon, zejména při častých aktualizacích nebo velkých datových sadách.
• Zjednodušená integrace: Poskytuje čistý a efektivní způsob integrace externích měnitelných knihoven a datových zdrojů do komponent Reactu.
• Méně „boilerplate“ kódu: Redukuje množství opakujícího se kódu potřebného pro správu měnitelných dat, čímž je váš kód stručnější a udržovatelnější.
• Podpora pro Concurrent Mode: experimental_useMutableSource je navržen tak, aby dobře fungoval s Concurrent Mode v Reactu, což umožňuje Reactu přerušovat a obnovovat vykreslování podle potřeby, aniž by ztratil přehled o měnitelných datech.

Potenciální výzvy a úvahy

Ačkoli experimental_useMutableSource nabízí několik výhod, je důležité si být vědom potenciálních výzev a úvah:

• Experimentální status: Hook je v současné době v experimentální fázi, což znamená, že jeho API se v budoucnu může změnit. Buďte připraveni v případě potřeby přizpůsobit svůj kód.
• Složitost: Správa měnitelných dat může být ze své podstaty složitější než správa neměnitelných dat. Je důležité pečlivě zvážit důsledky použití měnitelných dat a zajistit, aby byl váš kód dobře testovaný a udržovatelný.
• Oznamování změn: Jak bylo zmíněno dříve, musíte implementovat správný mechanismus pro oznamování změn, aby byl React informován, když se měnitelný zdroj dat změní. To může do vašeho kódu přidat složitost.
• Ladění (Debugging): Ladění problémů souvisejících s měnitelnými daty může být náročnější než ladění problémů s neměnitelnými daty. Je důležité dobře rozumět tomu, jak je měnitelný zdroj dat modifikován a jak na tyto změny React reaguje.
• Důležitost funkce pro snímek (snapshot): Funkce pro snímek (třetí argument) je klíčová pro zajištění, že React může správně porovnat data před a po potenciální aktualizaci. Vynechání nebo nesprávná implementace této funkce může vést k neočekávanému chování.

Osvědčené postupy pro používání experimental_useMutableSource

Chcete-li maximalizovat výhody a minimalizovat rizika používání experimental_useMutableSource, dodržujte tyto osvědčené postupy:

• Používejte správný mechanismus pro oznamování změn: Vyhněte se spoléhání na manuální spouštění překreslení. Používejte správný vzor observable nebo knihovnu, která poskytuje mechanismy pro oznamování změn.
• Minimalizujte rozsah měnitelných dat: Používejte experimental_useMutableSource pouze pro správu malých, izolovaných částí měnitelných dat. Vyhněte se jeho použití pro správu velkých nebo složitých datových struktur.
• Pište důkladné testy: Pište důkladné testy, abyste zajistili, že váš kód funguje správně a že měnitelná data jsou spravována správně.
• Dokumentujte svůj kód: Jasně dokumentujte svůj kód, abyste vysvětlili, jak je měnitelný zdroj dat používán a jak React reaguje na změny.
• Buďte si vědomi dopadů na výkon: Ačkoli experimental_useMutableSource může zlepšit výkon, je důležité si být vědom potenciálních dopadů na výkon. Používejte profilovací nástroje k identifikaci jakýchkoli úzkých míst a podle toho optimalizujte svůj kód.
• Upřednostňujte neměnitelnost, kdykoli je to možné: I při použití experimental_useMutableSource se snažte používat neměnitelné datové struktury a aktualizovat je neměnitelným způsobem, kdykoli je to možné. To může pomoci zjednodušit váš kód a snížit riziko chyb.
• Pochopte funkci pro snímek (snapshot): Ujistěte se, že důkladně rozumíte účelu a implementaci funkce pro snímek. Správná funkce pro snímek je pro správnou funkci nezbytná.

Případy užití: Příklady z reálného světa

Prozkoumejme některé reálné případy užití, kde může být experimental_useMutableSource obzvláště přínosný:

• Integrace s Three.js: Při vytváření 3D aplikací s Reactem a Three.js můžete použít experimental_useMutableSource k přihlášení se k odběru změn v grafu scény Three.js a překreslovat komponenty Reactu pouze v případě nutnosti. To může výrazně zlepšit výkon ve srovnání s překreslováním celé scény na každém snímku.
• Vizualizace dat v reálném čase: Při vytváření vizualizací dat v reálném čase můžete použít experimental_useMutableSource k přihlášení se k odběru aktualizací z WebSocketu nebo SSE streamu a překreslovat graf pouze tehdy, když se data změní. To může poskytnout plynulejší a citlivější uživatelský zážitek. Představte si dashboard zobrazující živé ceny kryptoměn; použití experimental_useMutableSource může zabránit zbytečnému překreslování, jak se cena mění.
• Vývoj her: Ve vývoji her lze experimental_useMutableSource použít ke správě stavu hry a překreslování komponent Reactu pouze tehdy, když se stav hry změní. To může zlepšit výkon a snížit zpoždění (lag). Například správa pozice a zdraví herních postav jako měnitelných objektů a použití experimental_useMutableSource v komponentách, které zobrazují informace o postavách.
• Kolaborativní editace: Při vytváření aplikací pro kolaborativní editaci můžete použít experimental_useMutableSource k přihlášení se k odběru změn ve sdíleném dokumentu a překreslovat komponenty Reactu pouze tehdy, když se dokument změní. To může poskytnout zážitek z kolaborativní editace v reálném čase. Představte si sdílený editor dokumentů, kde více uživatelů provádí změny současně; experimental_useMutableSource může pomoci optimalizovat překreslování při provádění úprav.
• Integrace se starším kódem: experimental_useMutableSource může být také užitečný při integraci Reactu se staršími kódovými bázemi, které se spoléhají na měnitelné datové struktury. Umožňuje postupně migrovat kódovou bázi na React, aniž byste museli vše přepisovat od nuly.

Závěr

experimental_useMutableSource je mocný nástroj pro správu měnitelných zdrojů dat v aplikacích Reactu. Pochopením jeho implementace, případů použití, výhod a potenciálních výzev ho můžete využít k vytváření efektivnějších, citlivějších a udržovatelnějších aplikací. Nezapomeňte používat správný mechanismus pro oznamování změn, minimalizovat rozsah měnitelných dat a psát důkladné testy, abyste zajistili, že váš kód funguje správně. Jak se React neustále vyvíjí, je pravděpodobné, že experimental_useMutableSource bude hrát stále důležitější roli v budoucnosti vývoje v Reactu.

Ačkoli je stále experimentální, experimental_useMutableSource poskytuje slibný přístup pro řešení situací, kdy jsou měnitelné zdroje dat nevyhnutelné. Pečlivým zvážením jeho důsledků a dodržováním osvědčených postupů mohou vývojáři využít jeho sílu k vytváření vysoce výkonných a reaktivních aplikací v Reactu. Sledujte roadmapu Reactu pro aktualizace a potenciální změny tohoto cenného hooku.