React useInsertionEffect: Optimalizace výkonu CSS-in-JS knihoven

React hook useInsertionEffect je relativně nový nástroj navržený k řešení specifického výkonnostního problému v určitých situacích, zejména při práci s CSS-in-JS knihovnami. Tento článek poskytuje komplexního průvodce pro pochopení useInsertionEffect, jeho účelu, jak funguje a jak ho lze použít k optimalizaci CSS-in-JS knihoven pro zlepšení výkonu a snížení tzv. layout thrashingu. Informace zde obsažené jsou důležité pro každého React vývojáře pracujícího na výkonnostně citlivých aplikacích nebo pro ty, kteří chtějí zlepšit vnímaný výkon svých webových aplikací.

Pochopení problému: CSS-in-JS a Layout Thrashing

CSS-in-JS knihovny nabízejí mocný způsob správy CSS stylů přímo ve vašem JavaScriptovém kódu. Mezi populární příklady patří:

• styled-components
• Emotion
• stitches

Tyto knihovny obvykle fungují tak, že dynamicky generují CSS pravidla na základě props a stavu vaší komponenty. Ačkoliv tento přístup poskytuje vynikající flexibilitu a skládání, může při nesprávném zacházení představovat výkonnostní výzvy. Hlavním problémem je layout thrashing.

Co je to Layout Thrashing?

K layout thrashingu dochází, když je prohlížeč nucen přepočítat layout (pozice a velikosti prvků na stránce) několikrát během jednoho snímku. K tomu dochází, když JavaScriptový kód:

1. Modifikuje DOM.
2. Okamžitě si vyžádá informace o layoutu (např. offsetWidth, offsetHeight, getBoundingClientRect).
3. Prohlížeč poté přepočítá layout.

Pokud se tato sekvence opakuje v rámci stejného snímku, prohlížeč stráví značné množství času přepočítáváním layoutu, což vede k výkonnostním problémům, jako jsou:

• Pomalé vykreslování
• Trhané animace
• Špatný uživatelský zážitek

CSS-in-JS knihovny mohou přispívat k layout thrashingu, protože často vkládají CSS pravidla do DOM až poté, co React aktualizoval strukturu DOM dané komponenty. To může spustit přepočet layoutu, zejména pokud styly ovlivňují velikost nebo pozici prvků. V minulosti knihovny často používaly useEffect k přidání stylů, což se děje až poté, co prohlížeč již vykreslil obraz. Nyní máme k dispozici lepší nástroje.

Představení useInsertionEffect

useInsertionEffect je React hook navržený k řešení tohoto specifického výkonnostního problému. Umožňuje spustit kód předtím, než prohlížeč vykreslí obraz, ale až poté, co byl aktualizován DOM. To je klíčové pro CSS-in-JS knihovny, protože jim to umožňuje vložit CSS pravidla dříve, než prohlížeč provede svůj počáteční výpočet layoutu, čímž se minimalizuje layout thrashing. Považujte jej za specializovanější verzi useLayoutEffect.

Klíčové vlastnosti useInsertionEffect:

• Spouští se před vykreslením: Efekt se spustí dříve, než prohlížeč vykreslí obrazovku.
• Omezený rozsah: Primárně je určen pro vkládání stylů, mutace DOM mimo specifikovaný rozsah pravděpodobně způsobí neočekávané výsledky nebo problémy.
• Spouští se po mutacích DOM: Efekt se spustí poté, co byl DOM modifikován Reactem.
• Vykreslování na straně serveru (SSR): Nespustí se na serveru během server-side renderingu. Důvodem je, že vykreslování na straně serveru nezahrnuje malování ani výpočty layoutu.

Jak useInsertionEffect funguje

Abychom pochopili, jak useInsertionEffect pomáhá s výkonem, je nezbytné porozumět životnímu cyklu vykreslování v Reactu. Zde je zjednodušený přehled:

1. Fáze renderování: React určí, jaké změny je třeba v DOM provést na základě stavu a props komponenty.
2. Fáze commitu: React aplikuje změny do DOM.
3. Vykreslení prohlížečem: Prohlížeč vypočítá layout a vykreslí obrazovku.

Tradičně by CSS-in-JS knihovny vkládaly styly pomocí useEffect nebo useLayoutEffect. useEffect se spouští až poté, co prohlížeč vykreslil obraz, což může vést k probliknutí nestylovaného obsahu (FOUC) a potenciálnímu layout thrashingu. useLayoutEffect se spouští předtím, než prohlížeč vykreslí, ale až po mutacích DOM. Ačkoliv je useLayoutEffect obecně lepší než useEffect pro vkládání stylů, stále může přispívat k layout thrashingu, protože nutí prohlížeč přepočítat layout až poté, co byl DOM aktualizován, ale před počátečním vykreslením.

useInsertionEffect tento problém řeší tím, že se spouští předtím, než prohlížeč vykreslí, ale po mutacích DOM a před useLayoutEffect. To umožňuje CSS-in-JS knihovnám vložit styly dříve, než prohlížeč provede svůj počáteční výpočet layoutu, čímž se minimalizuje potřeba následných přepočtů.

Praktický příklad: Optimalizace CSS-in-JS komponenty

Podívejme se na jednoduchý příklad s použitím hypotetické CSS-in-JS knihovny nazvané my-css-in-js. Tato knihovna poskytuje funkci injectStyles, která vkládá CSS pravidla do DOM.

Naivní implementace (pomocí useEffect):

            
import React, { useEffect } from 'react';
import { injectStyles } from 'my-css-in-js';

const MyComponent = ({ color }) => {
  useEffect(() => {
    const styles = `
      .my-component {
        color: ${color};
        font-size: 16px;
      }
    `;
    injectStyles(styles);
  }, [color]);

  return <div className="my-component">Hello, world!</div>;
};

export default MyComponent;

            

              
                Copy
              
            
          

Tato implementace používá useEffect k vložení stylů. Ačkoliv funguje, může vést k FOUC a potenciálnímu layout thrashingu.

Optimalizovaná implementace (pomocí useInsertionEffect):

            
import React, { useInsertionEffect } from 'react';
import { injectStyles } from 'my-css-in-js';

const MyComponent = ({ color }) => {
  useInsertionEffect(() => {
    const styles = `
      .my-component {
        color: ${color};
        font-size: 16px;
      }
    `;
    injectStyles(styles);
  }, [color]);

  return <div className="my-component">Hello, world!</div>;
};

export default MyComponent;

            

              
                Copy
              
            
          

Přechodem na useInsertionEffect zajistíme, že styly budou vloženy dříve, než prohlížeč vykreslí obraz, čímž se sníží pravděpodobnost layout thrashingu.

Doporučené postupy a úvahy

Při používání useInsertionEffect mějte na paměti následující doporučené postupy a úvahy:

• Používejte jej specificky pro vkládání stylů: useInsertionEffect je primárně navržen pro vkládání stylů. Vyhněte se jeho použití pro jiné typy vedlejších efektů, protože to může vést k neočekávanému chování.
• Minimalizujte vedlejší efekty: Udržujte kód v useInsertionEffect co nejmenší a nejefektivnější. Vyhněte se složitým výpočtům nebo manipulacím s DOM, které by mohly zpomalit proces vykreslování.
• Pochopte pořadí spouštění: Buďte si vědomi, že useInsertionEffect se spouští před useLayoutEffect. To může být důležité, pokud máte mezi těmito efekty závislosti.
• Testujte důkladně: Důkladně testujte své komponenty, abyste se ujistili, že useInsertionEffect správně vkládá styly a nezavádí žádné výkonnostní regrese.
• Měřte výkon: Používejte vývojářské nástroje prohlížeče k měření dopadu useInsertionEffect na výkon. Porovnejte výkon vaší komponenty s a bez useInsertionEffect, abyste ověřili, že přináší výhodu.
• Dávejte pozor na knihovny třetích stran: Při používání CSS-in-JS knihoven třetích stran zkontrolujte, zda již interně nevyužívají useInsertionEffect. Pokud ano, možná ho nebudete muset používat přímo ve svých komponentách.

Příklady a případy užití z praxe

Ačkoliv předchozí příklad demonstroval základní případ užití, useInsertionEffect může být obzvláště přínosný ve složitějších scénářích. Zde je několik příkladů a případů užití z reálného světa:

• Dynamické motivy: Při implementaci dynamických motivů ve vaší aplikaci můžete použít useInsertionEffect k vložení stylů specifických pro daný motiv dříve, než prohlížeč vykreslí obraz. To zajistí, že motiv bude aplikován plynule bez způsobování posunů layoutu.
• Knihovny komponent: Pokud vytváříte knihovnu komponent, použití useInsertionEffect může pomoci zlepšit výkon vašich komponent při jejich použití v různých aplikacích. Efektivním vkládáním stylů můžete minimalizovat dopad na celkový výkon aplikace.
• Složité layouty: V aplikacích se složitými layouty, jako jsou dashboardy nebo vizualizace dat, může useInsertionEffect pomoci snížit layout thrashing způsobený častými aktualizacemi stylů.

Příklad: Dynamické motivy s useInsertionEffect

Zvažme aplikaci, která uživatelům umožňuje přepínat mezi světlým a tmavým motivem. Styly motivů jsou definovány v samostatném CSS souboru a vkládány do DOM pomocí useInsertionEffect.

            
import React, { useInsertionEffect, useState } from 'react';
import { injectStyles } from 'my-css-in-js';

const themes = {
  light: `
    body {
      background-color: #fff;
      color: #000;
    }
  `,
  dark: `
    body {
      background-color: #000;
      color: #fff;
    }
  `,
};

const ThemeSwitcher = () => {
  const [theme, setTheme] = useState('light');

  useInsertionEffect(() => {
    injectStyles(themes[theme]);
  }, [theme]);

  const toggleTheme = () => {
    setTheme(theme === 'light' ? 'dark' : 'light');
  };

  return (
    <div>
      <button onClick={toggleTheme}>Toggle Theme</button>
      <p>Current Theme: {theme}</p>
    </div>
  );
};

export default ThemeSwitcher;

            

              
                Copy
              
            
          

V tomto příkladu useInsertionEffect zajišťuje, že styly motivu jsou vloženy předtím, než prohlížeč vykreslí, což vede k plynulému přechodu motivu bez znatelných posunů layoutu.

Kdy useInsertionEffect nepoužívat

Ačkoliv useInsertionEffect může být cenným nástrojem pro optimalizaci CSS-in-JS knihoven, je důležité rozpoznat, kdy není nutný nebo vhodný:

• Jednoduché aplikace: V jednoduchých aplikacích s minimálním stylováním nebo zřídkavými aktualizacemi stylů mohou být výkonnostní přínosy useInsertionEffect zanedbatelné.
• Když knihovna již optimalizaci řeší: Mnoho moderních CSS-in-JS knihoven již používá useInsertionEffect interně nebo má zavedené jiné optimalizační techniky. V těchto případech jej nemusíte používat přímo ve svých komponentách.
• Vedlejší efekty nesouvisející se styly: useInsertionEffect je specificky navržen pro vkládání stylů. Vyhněte se jeho použití pro jiné typy vedlejších efektů, protože to může vést k neočekávanému chování.
• Vykreslování na straně serveru: Tento efekt se nespustí během vykreslování na straně serveru, protože nedochází k žádnému vykreslování.

Alternativy k useInsertionEffect

Ačkoliv je useInsertionEffect mocným nástrojem, existují i jiné přístupy, které můžete zvážit pro optimalizaci CSS-in-JS knihoven:

• CSS moduly: CSS moduly nabízejí způsob, jak omezit rozsah platnosti CSS pravidel lokálně na komponenty, čímž se zabrání kolizím v globálním jmenném prostoru. Ačkoliv neposkytují stejnou úroveň dynamického stylování jako CSS-in-JS knihovny, mohou být dobrou alternativou pro jednodušší potřeby stylování.
• Atomické CSS: Atomické CSS (také známé jako utility-first CSS) zahrnuje vytváření malých, jednoúčelových CSS tříd, které lze skládat dohromady pro stylování prvků. Tento přístup může vést k efektivnějšímu CSS a snížení duplicity kódu.
• Optimalizované CSS-in-JS knihovny: Některé CSS-in-JS knihovny jsou navrženy s ohledem na výkon a nabízejí vestavěné optimalizační techniky, jako je extrakce CSS a rozdělování kódu (code splitting). Prozkoumejte a vyberte knihovnu, která odpovídá vašim výkonnostním požadavkům.

Závěr

useInsertionEffect je cenným nástrojem pro optimalizaci CSS-in-JS knihoven a minimalizaci layout thrashingu v React aplikacích. Porozuměním tomu, jak funguje a kdy ho používat, můžete zlepšit výkon a uživatelský zážitek svých webových aplikací. Nezapomeňte ho používat specificky pro vkládání stylů, minimalizovat vedlejší efekty a důkladně testovat své komponenty. S pečlivým plánováním a implementací vám useInsertionEffect může pomoci budovat vysoce výkonné React aplikace, které poskytují plynulý a responzivní uživatelský zážitek.

Pečlivým zvážením technik probíraných v tomto článku můžete efektivně řešit výzvy spojené s CSS-in-JS knihovnami a zajistit, že vaše React aplikace budou poskytovat plynulý, responzivní a výkonný zážitek uživatelům po celém světě.