React's useEvent: Hluboký ponor do budoucnosti stabilních obslužných rutin událostí

V neustále se vyvíjejícím prostředí Reactu se hlavní tým neustále snaží vylepšovat vývojářskou zkušenost a řešit běžné problémy. Jednou z nejvíce přetrvávajících výzev pro vývojáře, od začátečníků po zkušené odborníky, je správa obslužných rutin událostí, referenční integrita a nechvalně známá pole závislostí hooků jako useEffect a useCallback. Vývojáři se po léta pohybovali v křehké rovnováze mezi optimalizací výkonu a vyhýbáním se chybám, jako jsou stale closures.

Vstupte do useEvent, navrhovaného hooku, který vyvolal značné nadšení v komunitě Reactu. Přestože je stále experimentální a není dosud součástí stabilního vydání Reactu, jeho koncept nabízí lákavý pohled do budoucnosti s intuitivnějším a robustnějším zpracováním událostí. Tato komplexní příručka prozkoumá problémy, které se useEvent snaží vyřešit, jak funguje pod kapotou, jeho praktické aplikace a jeho potenciální místo v budoucnosti vývoje Reactu.

Zásadní problém: Referenční integrita a tanec závislostí

Abychom skutečně ocenili, proč je useEvent tak významný, musíme nejprve pochopit problém, který má řešit. Problém je zakořeněn v tom, jak JavaScript zpracovává funkce a jak funguje mechanismus renderování Reactu.

Co je referenční integrita?

V JavaScriptu jsou funkce objekty. Když definujete funkci uvnitř komponenty Reactu, vytvoří se nový funkční objekt při každém renderování. Zvažte tento jednoduchý příklad:

            
function MyComponent({ onLog }) {
  const handleClick = () => {
    console.log('Button clicked!');
  };

  // Every time MyComponent re-renders, a brand new `handleClick` function is created.
  return <button onClick={handleClick}>Click Me</button>;
}

            

              
                Copy
              
            
          

Pro jednoduché tlačítko je to obvykle neškodné. Nicméně, v Reactu má toto chování významné následné účinky, zejména při práci s optimalizacemi a efekty. Optimalizace výkonu Reactu, jako React.memo, a jeho základní hooky, jako useEffect, se spoléhají na mělké porovnávání svých závislostí, aby se rozhodly, zda se mají znovu spustit nebo znovu renderovat. Vzhledem k tomu, že se při každém renderování vytvoří nový funkční objekt, jeho reference (nebo adresa v paměti) je vždy odlišná. Pro React je oldHandleClick !== newHandleClick, i když je jejich kód identický.

Řešení `useCallback` a jeho komplikace

Tým Reactu poskytl nástroj pro správu tohoto: hook useCallback. Ten memoizuje funkci, což znamená, že vrací stejnou referenci funkce napříč re-renderováními, pokud se její závislosti nezměnily.

            
import React, { useState, useCallback } from 'react';

function MyComponent() {
  const [count, setCount] = useState(0);

  const handleClick = useCallback(() => {
    // This function's identity is now stable across re-renders
    console.log(`Current count is: ${count}`); 
  }, [count]); // ...but now it has a dependency

  useEffect(() => {
    // Some effect that depends on the click handler
    setupListener(handleClick);
    return () => removeListener(handleClick);
  }, [handleClick]); // This effect re-runs whenever handleClick changes

  return <button onClick={() => setCount(c => c + 1)}>Increment</button>;
}

            

              
                Copy
              
            
          

Zde bude handleClick novou funkcí pouze v případě, že se count změní. To řeší počáteční problém, ale zavádí nový: tanec pole závislostí. Nyní musí náš hook useEffect, který používá handleClick, uvést handleClick jako závislost. Protože handleClick závisí na count, efekt se nyní znovu spustí pokaždé, když se počet změní. To může být to, co chcete, ale často to tak není. Možná budete chtít nastavit posluchače pouze jednou, ale aby vždy volal *nejnovější* verzi obslužné rutiny kliknutí.

Nebezpečí zastaralých uzávěrů (Stale Closures)

Co když se pokusíme podvádět? Běžný, ale nebezpečný vzor je vynechat závislost z pole useCallback, abychom udrželi funkci stabilní.

            
// ANTI-PATTERN: DO NOT DO THIS
const handleClick = useCallback(() => {
  console.log(`Current count is: ${count}`); 
}, []); // Omitted `count` from dependencies

            

              
                Copy
              
            
          

Nyní má handleClick stabilní identitu. useEffect se spustí pouze jednou. Problém vyřešen? Vůbec ne. Právě jsme vytvořili stale closure. Funkce předaná do useCallback „uzavírá“ stav a props v době, kdy byla vytvořena. Protože jsme zadali prázdné pole závislostí [], funkce se vytvoří pouze jednou při počátečním renderování. V té době je count 0. Bez ohledu na to, kolikrát kliknete na tlačítko zvýšení, handleClick bude navždy logovat „Current count is: 0“. Drží se zastaralé hodnoty stavu count.

Toto je zásadní dilema: Buď máte neustále se měnící referenci funkce, která spouští zbytečné re-renderování a opětovné spouštění efektů, nebo riskujete zavedení jemných a obtížně laditelných chyb stale closure.

Představujeme `useEvent`: To nejlepší z obou světů

Navrhovaný hook useEvent je navržen tak, aby tuto výměnu prolomil. Jeho základní slib je jednoduchý, ale revoluční:

Poskytněte funkci, která má trvale stabilní identitu, ale jejíž implementace vždy používá nejnovější, nejaktuálnější stav a props.

Podívejme se na jeho navrhovanou syntaxi:

            
import { useEvent } from 'react'; // Hypothetical import

function MyComponent() {
  const [count, setCount] = useState(0);

  const handleClick = useEvent(() => {
    // No dependency array needed!
    // This code will always see the latest `count` value.
    console.log(`Current count is: ${count}`);
  });

  useEffect(() => {
    // setupListener is called only once on mount.
    // handleClick has a stable identity and is safe to omit from the dependency array.
    setupListener(handleClick);
    return () => removeListener(handleClick);
  }, []); // No need to include handleClick here!

  return <button onClick={() => setCount(c => c + 1)}>Increment</button>;
}

            

              
                Copy
              
            
          

Všimněte si dvou klíčových změn:

1. useEvent přebírá funkci, ale nemá žádné pole závislostí.
2. Funkce handleClick vrácená useEvent je tak stabilní, že by dokumentace Reactu oficiálně povolila její vynechání z pole závislostí useEffect (pravidlo lint by se naučilo ji ignorovat).

To elegantně řeší oba problémy. Identita funkce je stabilní, což zabraňuje zbytečnému opětovnému spouštění useEffect. Současně, protože je její vnitřní logika vždy aktualizována, nikdy netrpí stale closures. Získáte výkonnostní výhodu stabilní reference a správnost vždy aktuálních dat.

`useEvent` v akci: Praktické případy použití

1. Zjednodušení `useEffect` a posluchačů událostí

Toto je kanonický příklad. Nastavení globálních posluchačů událostí (jako pro změnu velikosti okna, klávesové zkratky nebo zprávy WebSocket) je běžný úkol, který by se obvykle měl stát pouze jednou.

Před `useEvent`:

            
function ChatRoom({ roomId }) {
  const [messages, setMessages] = useState([]);

  const onMessage = useCallback((newMessage) => {
    // We need `messages` to add the new message
    setMessages([...messages, newMessage]);
  }, [messages]); // Dependency on `messages` makes `onMessage` unstable

  useEffect(() => {
    const socket = createSocket(roomId);
    socket.on('message', onMessage);
    return () => socket.off('message', onMessage);
  }, [roomId, onMessage]); // Effect re-subscribes every time `messages` changes
}

            

              
                Copy
              
            
          

V tomto kódu se při každém příchodu nové zprávy a aktualizaci stavu messages vytvoří nová funkce onMessage. To způsobí, že useEffect zruší staré předplatné socketu a vytvoří nové. To je neefektivní a může to dokonce vést k chybám, jako jsou ztracené zprávy.

Po `useEvent`:

            
function ChatRoom({ roomId }) {
  const [messages, setMessages] = useState([]);

  const onMessage = useEvent((newMessage) => {
    // `useEvent` ensures this function always has the latest `messages` state
    setMessages([...messages, newMessage]);
  });

  useEffect(() => {
    const socket = createSocket(roomId);
    socket.on('message', onMessage);
    return () => socket.off('message', onMessage);
  }, [roomId]); // `onMessage` is stable, so we only re-subscribe if `roomId` changes
}

            

              
                Copy
              
            
          

Kód je nyní jednodušší, intuitivnější a správnější. Správa připojení socketu se řídí pouze roomId, jak by měla, zatímco obslužná rutina událostí pro zprávy transparentně zpracovává nejnovější stav.

2. Optimalizace vlastních hooků

Před `useEvent`:

Vlastní hook pro polling API:

            
function usePolling(url, onData) {
  useEffect(() => {
    const intervalId = setInterval(async () => {
      const data = await fetch(url).then(res => res.json());
      onData(data);
    }, 5000);

    return () => clearInterval(intervalId);
  }, [url, onData]); // Unstable `onData` will restart the interval
}

// Component using the hook
function StockTicker() {
  const [price, setPrice] = useState(0);

  // This function is re-created on every render, causing the polling to restart
  const handleNewPrice = (data) => {
    setPrice(data.price);
  };

  usePolling('/api/stock', handleNewPrice);

  return <div>Price: {price}</div>
}

            

              
                Copy
              
            
          

Pro opravu by si uživatel usePolling musel pamatovat, že má zabalit handleNewPrice do useCallback. Tím je API hooku méně ergonomické.

Po `useEvent`:

Vlastní hook lze interně robustní s useEvent.

            
function usePolling(url, onData) {
  // Wrap the user's callback in `useEvent` inside the hook
  const stableOnData = useEvent(onData);

  useEffect(() => {
    const intervalId = setInterval(async () => {
      const data = await fetch(url).then(res => res.json());
      stableOnData(data); // Call the stable wrapper
    }, 5000);

    return () => clearInterval(intervalId);
  }, [url]); // Now the effect only depends on `url`
}

// Component using the hook can be much simpler
function StockTicker() {
  const [price, setPrice] = useState(0);

  // No need for useCallback here!
  usePolling('/api/stock', (data) => {
    setPrice(data.price);
  });

  return <div>Price: {price}</div>
}

            

              
                Copy
              
            
          

Odpovědnost se přesouvá na autora hooku, což má za následek čistší a bezpečnější API pro všechny spotřebitele hooku.

3. Stabilní zpětná volání pro memoizované komponenty

            
const MemoizedButton = React.memo(({ onClick, children }) => {
  console.log('Rendering button:', children);
  return <button onClick={onClick}>{children}</button>;
});

function Dashboard() {
  const [user, setUser] = useState('Alice');

  // With `useEvent`, this function is declared as a stable event handler
  const handleSave = useEvent(() => {
    saveUserDetails(user);
  });

  return (
    <div>
      <input value={user} onChange={e => setUser(e.target.value)} />
      {/* `handleSave` has a stable identity, so MemoizedButton won't re-render when `user` changes */}
      <MemoizedButton onClick={handleSave}>Save</MemoizedButton>
    </div>
  );
}

            

              
                Copy
              
            
          

V tomto příkladu, když píšete do vstupního pole, stav user se mění a komponenta Dashboard se znovu renderuje. Bez stabilní funkce handleSave by se MemoizedButton znovu renderoval při každém stisknutí klávesy. Použitím useEvent signalizujeme, že handleSave je obslužná rutina událostí, jejíž identita by neměla být vázána na cyklus renderování komponenty. Zůstává stabilní, což zabraňuje opětovnému renderování tlačítka, ale po kliknutí vždy zavolá saveUserDetails s nejnovější hodnotou user.

Pod kapotou: Jak `useEvent` funguje?

Zatímco finální implementace by byla vysoce optimalizována uvnitř Reactových interních mechanismů, můžeme pochopit základní koncept vytvořením zjednodušeného polyfillu. Kouzlo spočívá v kombinaci stabilní reference funkce s proměnlivou ref, která uchovává nejnovější implementaci.

Zde je koncepční implementace:

            
import { useRef, useLayoutEffect, useCallback } from 'react';

export function useEvent(handler) {
  // Create a ref to hold the latest version of the handler function.
  const handlerRef = useRef(null);

  // `useLayoutEffect` runs synchronously after DOM mutations but before the browser paints.
  // This ensures the ref is updated before any event can be triggered by the user.
  useLayoutEffect(() => {
    handlerRef.current = handler;
  });

  // Return a stable, memoized function that never changes.
  // This is the function that will be passed as a prop or used in an effect.
  return useCallback((...args) => {
    // When called, it invokes the *current* handler from the ref.
    const fn = handlerRef.current;
    return fn(...args);
  }, []);
}

            

              
                Copy
              
            
          

Rozložme si to:

1. `useRef`: Vytvoříme handlerRef. Ref je proměnlivý objekt, který přetrvává mezi renderováními. Jeho vlastnost .current lze změnit bez způsobení re-renderování.
2. `useLayoutEffect`: Při každém renderování se tento efekt spustí a aktualizuje handlerRef.current tak, aby to byla nová funkce handler, kterou jsme právě obdrželi. Používáme useLayoutEffect místo useEffect, abychom zajistili, že k této aktualizaci dojde synchronně předtím, než má prohlížeč šanci vykreslit. Tím se zabrání malému oknu, kde by se mohla spustit událost a zavolat zastaralou verzi obslužné rutiny z předchozího renderování.
3. `useCallback` s `[]`: Toto je klíč ke stabilitě. Vytvoříme obalovou funkci a memoizujeme ji s prázdným polem závislostí. To znamená, že React *vždy* vrátí přesně stejný funkční objekt pro tento obal napříč všemi renderováními. Toto je stabilní funkce, kterou obdrží spotřebitelé našeho hooku.
4. Stabilní obal: Jediným úkolem této stabilní funkce je načíst nejnovější obslužnou rutinu z handlerRef.current a spustit ji, přičemž předá všechny argumenty.

Stav a budoucnost `useEvent`

K pozdnímu roku 2023 a počátku roku 2024 nebyl useEvent vydán ve stabilní verzi Reactu. Byl představen v oficiálním RFC (Request for Comments) a byl po nějakou dobu k dispozici v experimentálním kanálu vydávání Reactu. Nicméně, návrh byl od té doby stažen z repozitáře RFC a diskuze se utichly.

Proč ta pauza? Existuje několik možností:

• Okrajové případy a návrh API: Zavedení nového primitivního hooku do Reactu je masivní rozhodnutí. Tým mohl objevit složité okrajové případy nebo obdržet zpětnou vazbu od komunity, která vyvolala přehodnocení API nebo jeho základního chování.
• Vzestup kompilátoru Reactu: Hlavním probíhajícím projektem pro tým Reactu je „kompilátor Reactu“ (dříve kódové označení „Forget“). Tento kompilátor si klade za cíl automaticky memoizovat komponenty a hooky, čímž účinně eliminuje potřebu, aby vývojáři ručně používali useCallback, useMemo a React.memo ve většině případů. Pokud je kompilátor dostatečně chytrý na to, aby pochopil, kdy je třeba zachovat identitu funkce, mohl by vyřešit problém, pro který byl useEvent navržen, ale na zásadnější, automatizované úrovni.
• Alternativní řešení: Hlavní tým možná zkoumá jiná, možná jednodušší, API pro řešení stejné třídy problémů bez zavedení zcela nového konceptu hooku.

Zatímco čekáme na oficiální směr, *koncept* za useEvent zůstává neuvěřitelně cenný. Poskytuje jasný mentální model pro oddělení identity události od její implementace. I bez oficiálního hooku mohou vývojáři používat výše uvedený vzor polyfillu (často se nachází v komunitních knihovnách, jako je use-event-listener) k dosažení podobných výsledků, i když bez oficiálního požehnání a podpory linteru.

Závěr: Nový způsob myšlení o událostech

Návrh useEvent znamenal významný okamžik ve vývoji React hooků. Bylo to první oficiální uznání ze strany týmu Reactu o inherentním tření a kognitivní zátěži způsobené interakcí mezi identitou funkce, useCallback a poli závislostí useEffect.

Ať už se useEvent sám stane součástí stabilního API Reactu, nebo se jeho duch vstřebá do nadcházejícího kompilátoru Reactu, problém, který zdůrazňuje, je skutečný a důležitý. Povzbuzuje nás k jasnějšímu přemýšlení o povaze našich funkcí:

• Je to funkce, která představuje obslužnou rutinu události, jejíž identita by měla být stabilní?
• Nebo je to funkce předaná efektu, která by měla způsobit, že se efekt znovu synchronizuje, když se změní logika funkce?

Poskytnutím nástroje – nebo alespoň konceptu – k explicitnímu rozlišení mezi těmito dvěma případy se React může stát deklarativnějším, méně náchylným k chybám a příjemnějším na práci. Zatímco čekáme na jeho finální podobu, hluboký ponor do useEvent poskytuje neocenitelný vhled do výzev budování komplexních aplikací a brilantního inženýrství, které jde do toho, aby rámec jako React působil silně i jednoduše.