React useSyncExternalStore: Zvládnutí synchronizace externího stavu

useSyncExternalStore je React hook představený v Reactu 18, který vám umožňuje přihlásit se k odběru a číst z externích datových zdrojů způsobem, který je kompatibilní se souběžným renderováním (concurrent rendering). Tento hook překlenuje mezeru mezi spravovaným stavem Reactu a externím stavem, jako jsou data z knihoven třetích stran, API prohlížeče nebo jiných UI frameworků. Pojďme se podrobně podívat na jeho účel, implementaci a výhody.

Pochopení potřeby useSyncExternalStore

Vestavěná správa stavu v Reactu (useState, useReducer, Context API) funguje výjimečně dobře pro data úzce spojená se stromem komponent Reactu. Mnoho aplikací však potřebuje integrovat datové zdroje *mimo* kontrolu Reactu. Tyto externí zdroje mohou zahrnovat:

• Knihovny pro správu stavu třetích stran: Integrace s knihovnami jako Zustand, Jotai nebo Valtio.
• API prohlížeče: Přístup k datům z localStorage, IndexedDB nebo Network Information API.
• Data načtená ze serverů: Ačkoli jsou často preferovány knihovny jako React Query a SWR, někdy můžete chtít přímou kontrolu.
• Jiné UI frameworky: V hybridních aplikacích, kde React koexistuje s jinými UI technologiemi.

Přímé čtení a zápis do těchto externích zdrojů v rámci React komponenty může vést k problémům, zejména při souběžném renderování. React může vykreslit komponentu se zastaralými daty, pokud se externí zdroj změní, zatímco React připravuje novou obrazovku. useSyncExternalStore tento problém řeší poskytnutím mechanismu pro bezpečnou synchronizaci Reactu s externím stavem.

Jak useSyncExternalStore funguje

Hook useSyncExternalStore přijímá tři argumenty:

1. subscribe: Funkce, která přijímá callback. Tento callback bude vyvolán, kdykoli se externí store změní. Funkce by měla vrátit funkci, která po svém zavolání zruší odběr z externího storu.
2. getSnapshot: Funkce, která vrací aktuální hodnotu externího storu. React používá tuto funkci ke čtení hodnoty storu během renderování.
3. getServerSnapshot (volitelný): Funkce, která vrací počáteční hodnotu externího storu na serveru. To je nutné pouze pro server-side rendering (SSR). Pokud není poskytnuta, React použije na serveru getSnapshot.

Hook vrací aktuální hodnotu externího storu, získanou z funkce getSnapshot. React zajišťuje, že se komponenta znovu vykreslí, kdykoli se hodnota vrácená funkcí getSnapshot změní, což je zjištěno porovnáním pomocí Object.is.

Základní příklad: Synchronizace s localStorage

Vytvořme jednoduchý příklad, který používá useSyncExternalStore k synchronizaci hodnoty s 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; ```

V tomto příkladu:

• subscribe: Naslouchá události storage na objektu window. Tato událost je spuštěna, kdykoli je localStorage upraveno jinou záložkou nebo oknem.
• getSnapshot: Získává hodnotu myValue z localStorage.
• getServerSnapshot: Vrací výchozí hodnotu pro server-side rendering. Tato hodnota by mohla být získána z cookie, pokud uživatel dříve nastavil hodnotu.
• MyComponent: Používá useSyncExternalStore k přihlášení se k odběru změn v localStorage a zobrazení aktuální hodnoty.

Pokročilé případy použití a úvahy

1. Integrace s knihovnami pro správu stavu třetích stran

useSyncExternalStore září při integraci React komponent s externími knihovnami pro správu stavu. Podívejme se na příklad s použitím 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; ```

V tomto příkladu se useSyncExternalStore používá k přihlášení k odběru změn ve storu Zustand. Všimněte si, jak přímo předáváme useStore.subscribe a useStore.getState do hooku, což činí integraci bezproblémovou.

2. Optimalizace výkonu pomocí memoizace

Jelikož se getSnapshot volá při každém renderování, je klíčové zajistit, aby byla výkonná. Vyhněte se náročným výpočtům uvnitř getSnapshot. V případě potřeby memoizujte výsledek getSnapshot pomocí useMemo nebo podobných technik.

Zvažte tento (potenciálně problematický) příklad:

```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}
))}

); } ```

V tomto příkladu getSnapshot (inline funkce předaná jako druhý argument do useSyncExternalStore) provádí náročnou operaci map na velkém poli. Tato operace bude provedena při *každém* renderování, i když se podkladová data nezměnila. Pro optimalizaci můžeme výsledek memoizovat:

```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}
))}

); } ```

Nyní se operace map provádí pouze tehdy, když se změní externalStore.getState(). Poznámka: ve skutečnosti budete muset provést hluboké porovnání `externalStore.getState()` nebo použít jinou strategii, pokud store mutuje stejný objekt. Příklad je pro demonstrační účely zjednodušený.

3. Zvládání souběžného renderování

Hlavní výhodou useSyncExternalStore je jeho kompatibilita s funkcemi souběžného renderování v Reactu. Souběžné renderování umožňuje Reactu připravovat více verzí UI současně. Když se externí store změní během souběžného renderování, useSyncExternalStore zajistí, že React při zápisu změn do DOM vždy použije nejaktuálnější data.

Bez useSyncExternalStore by se komponenty mohly renderovat se zastaralými daty, což by vedlo k vizuálním nekonzistencím a neočekávanému chování. Metoda getSnapshot v useSyncExternalStore je navržena tak, aby byla synchronní a rychlá, což umožňuje Reactu rychle zjistit, zda se externí store během renderování změnil.

4. Úvahy ohledně Server-Side Renderingu (SSR)

Při použití useSyncExternalStore se server-side renderingem je nezbytné poskytnout funkci getServerSnapshot. Tato funkce se používá k získání počáteční hodnoty externího storu na serveru. Bez ní se React pokusí použít getSnapshot na serveru, což nemusí být možné, pokud se externí store spoléhá na API specifická pro prohlížeč (např. localStorage).

Funkce getServerSnapshot by měla vrátit výchozí hodnotu nebo načíst data ze serverového zdroje (např. cookies, databáze). Tím se zajistí, že počáteční HTML vykreslené na serveru obsahuje správná data.

5. Zpracování chyb

Robustní zpracování chyb je klíčové, zejména při práci s externími datovými zdroji. Obalte funkce getSnapshot a getServerSnapshot do bloků try...catch, abyste zvládli potenciální chyby. Chyby vhodně zaznamenávejte a poskytněte záložní hodnoty, abyste zabránili pádu aplikace.

6. Vlastní hooky pro znovupoužitelnost

Pro podporu znovupoužitelnosti kódu zapouzdřete logiku useSyncExternalStore do vlastního hooku. To usnadňuje sdílení logiky mezi více komponentami.

Vytvořme například vlastní hook pro přístup ke konkrétnímu klíči v 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; ```

Nyní můžete tento hook snadno použít v jakékoli komponentě:

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

Osvědčené postupy

• Udržujte getSnapshot rychlý: Vyhněte se náročným výpočtům ve funkci getSnapshot. V případě potřeby výsledek memoizujte.
• Poskytněte getServerSnapshot pro SSR: Zajistěte, aby počáteční HTML vykreslené na serveru obsahovalo správná data.
• Používejte vlastní hooky: Zapouzdřete logiku useSyncExternalStore do vlastních hooků pro lepší znovupoužitelnost a udržovatelnost.
• Zpracovávejte chyby elegantně: Obalte getSnapshot a getServerSnapshot do bloků try...catch.
• Minimalizujte odběry: Přihlašujte se k odběru pouze těch částí externího storu, které komponenta skutečně potřebuje. Tím se sníží zbytečné překreslování.
• Zvažte alternativy: Zhodnoťte, zda je useSyncExternalStore skutečně nutný. Pro jednoduché případy mohou být vhodnější jiné techniky správy stavu.

Alternativy k useSyncExternalStore

Ačkoli je useSyncExternalStore mocný nástroj, ne vždy je to nejlepší řešení. Zvažte tyto alternativy:

• Vestavěná správa stavu (useState, useReducer, Context API): Pokud jsou data úzce spjata se stromem komponent Reactu, jsou tyto vestavěné možnosti často dostačující.
• React Query/SWR: Pro načítání dat poskytují tyto knihovny vynikající možnosti cachování, invalidace a zpracování chyb.
• Zustand/Jotai/Valtio: Tyto minimalistické knihovny pro správu stavu nabízejí jednoduchý a efektivní způsob správy stavu aplikace.
• Redux/MobX: Pro komplexní aplikace s globálním stavem může být lepší volbou Redux nebo MobX (ačkoli přinášejí více opakujícího se kódu).

Volba závisí na specifických požadavcích vaší aplikace.

Závěr

useSyncExternalStore je cenným doplňkem sady nástrojů Reactu, který umožňuje bezproblémovou integraci s externími zdroji stavu při zachování kompatibility se souběžným renderováním. Porozuměním jeho účelu, implementaci a pokročilým případům použití můžete tento hook využít k vytváření robustních a výkonných aplikací v Reactu, které efektivně interagují s daty z různých zdrojů.

Nezapomeňte upřednostňovat výkon, elegantně zpracovávat chyby a zvážit alternativní řešení, než sáhnete po useSyncExternalStore. S pečlivým plánováním a implementací může tento hook výrazně zvýšit flexibilitu a sílu vašich aplikací v Reactu.

Další zkoumání

• Dokumentace Reactu pro useSyncExternalStore
• Příklady s různými knihovnami pro správu stavu (Zustand, Jotai, Valtio)
• Srovnávací testy výkonu porovnávající useSyncExternalStore s jinými přístupy