React Suspense Ressourcen-Abhängigkeitsgraph: Orchestrierung des Datenladens

React Suspense, eingeführt in React 16.6 und in nachfolgenden Versionen weiter verfeinert, revolutioniert die Art und Weise, wie wir asynchrones Datenladen in React-Anwendungen handhaben. Dieses leistungsstarke Feature, kombiniert mit Ressourcen-Abhängigkeitsgraphen, ermöglicht einen deklarativeren und effizienteren Ansatz zum Abrufen von Daten und zum Rendern der Benutzeroberfläche. Dieser Blogbeitrag befasst sich mit den Konzepten von React Suspense, Ressourcen-Abhängigkeitsgraphen und der Orchestrierung des Datenladens und vermittelt Ihnen das Wissen und die Werkzeuge, um performante und benutzerfreundliche Anwendungen zu erstellen.

Grundlagen von React Suspense

Im Kern ermöglicht React Suspense Komponenten, das Rendern zu „unterbrechen“ (suspend), während sie auf asynchrone Operationen wie das Abrufen von Daten von einer API warten. Anstatt Lade-Spinner in Ihrer gesamten Anwendung zu verteilen, bietet Suspense eine einheitliche und deklarative Möglichkeit, Ladezustände zu handhaben.

Schlüsselkonzepte:

• Suspense Boundary: Eine <Suspense>-Komponente, die Komponenten umschließt, die möglicherweise unterbrochen werden. Sie akzeptiert eine fallback-Prop, die die Benutzeroberfläche angibt, die gerendert werden soll, während die umschlossenen Komponenten unterbrochen sind.
• Suspense-kompatibles Datenabrufen: Um mit Suspense zu arbeiten, muss das Abrufen von Daten auf eine bestimmte Weise erfolgen, indem "Thenables" (Promises) verwendet werden, die als Ausnahmen geworfen werden können. Dies signalisiert React, dass die Komponente unterbrochen werden muss.
• Concurrent Mode: Obwohl Suspense ohne den Concurrent Mode verwendet werden kann, wird sein volles Potenzial erst in Kombination entfaltet. Der Concurrent Mode ermöglicht es React, das Rendern zu unterbrechen, zu pausieren, fortzusetzen oder sogar abzubrechen, um die Benutzeroberfläche reaktionsfähig zu halten.

Vorteile von React Suspense

• Verbessertes Benutzererlebnis: Konsistente Ladeindikatoren und flüssigere Übergänge verbessern das gesamte Benutzererlebnis. Benutzer sehen einen klaren Hinweis darauf, dass Daten geladen werden, anstatt auf fehlerhafte oder unvollständige Benutzeroberflächen zu stoßen.
• Deklaratives Datenabrufen: Suspense fördert einen deklarativeren Ansatz zum Datenabruf, was Ihren Code leichter lesbar und wartbar macht. Sie konzentrieren sich darauf, *welche* Daten Sie benötigen, nicht darauf, *wie* Sie sie abrufen und Ladezustände verwalten müssen.
• Code Splitting: Suspense kann zum Lazy-Loading von Komponenten verwendet werden, was die anfängliche Bundle-Größe reduziert und die Ladezeit der ersten Seite verbessert.
• Vereinfachtes State Management: Suspense kann die Komplexität der Zustandsverwaltung reduzieren, indem die Ladelogik innerhalb der Suspense-Grenzen zentralisiert wird.

Ressourcen-Abhängigkeitsgraph: Orchestrierung des Datenabrufs

Ein Ressourcen-Abhängigkeitsgraph visualisiert die Abhängigkeiten zwischen verschiedenen Datenressourcen in Ihrer Anwendung. Das Verständnis dieser Abhängigkeiten ist entscheidend für eine effiziente Orchestrierung des Datenladens. Indem Sie identifizieren, welche Ressourcen von anderen abhängen, können Sie Daten in der optimalen Reihenfolge abrufen, Verzögerungen minimieren und die Leistung verbessern.

Erstellen eines Ressourcen-Abhängigkeitsgraphen

Beginnen Sie damit, alle von Ihrer Anwendung benötigten Datenressourcen zu identifizieren. Dies können API-Endpunkte, Datenbankabfragen oder sogar lokale Datendateien sein. Bilden Sie dann die Abhängigkeiten zwischen diesen Ressourcen ab. Beispielsweise könnte eine Benutzerprofilkomponente von einer Benutzer-ID abhängen, die wiederum von Authentifizierungsdaten abhängt.

Beispiel: E-Commerce-Anwendung

Betrachten wir eine E-Commerce-Anwendung. Die folgenden Ressourcen könnten vorhanden sein:

• Benutzerauthentifizierung: Benötigt Benutzeranmeldeinformationen.
• Produktliste: Benötigt eine Kategorie-ID (erhalten aus einem Navigationsmenü).
• Produktdetails: Benötigt eine Produkt-ID (erhalten aus der Produktliste).
• Warenkorb des Benutzers: Benötigt Benutzerauthentifizierung.
• Versandoptionen: Benötigt die Adresse des Benutzers (erhalten aus dem Benutzerprofil).

Der Abhängigkeitsgraph würde ungefähr so aussehen:

Benutzerauthentifizierung --> Warenkorb, Versandoptionen
Produktliste --> Produktdetails
Versandoptionen --> Benutzerprofil (Adresse)

Dieser Graph hilft Ihnen zu verstehen, in welcher Reihenfolge Daten abgerufen werden müssen. Sie können beispielsweise den Warenkorb des Benutzers nicht laden, bevor der Benutzer authentifiziert ist.

Vorteile der Verwendung eines Ressourcen-Abhängigkeitsgraphen

• Optimierter Datenabruf: Durch das Verständnis der Abhängigkeiten können Sie Daten, wann immer möglich, parallel abrufen und so die gesamte Ladezeit reduzieren.
• Verbesserte Fehlerbehandlung: Ein klares Verständnis der Abhängigkeiten ermöglicht es Ihnen, Fehler eleganter zu behandeln. Wenn eine kritische Ressource nicht geladen werden kann, können Sie eine entsprechende Fehlermeldung anzeigen, ohne andere Teile der Anwendung zu beeinträchtigen.
• Gesteigerte Leistung: Effizientes Datenladen führt zu einer reaktionsschnelleren und leistungsfähigeren Anwendung.
• Vereinfachtes Debugging: Wenn Probleme auftreten, kann ein Abhängigkeitsgraph Ihnen helfen, die Ursache schnell zu identifizieren.

Datenlade-Orchestrierung mit Suspense und Ressourcen-Abhängigkeitsgraphen

Die Kombination von React Suspense mit einem Ressourcen-Abhängigkeitsgraphen ermöglicht es Ihnen, das Datenladen auf deklarative und effiziente Weise zu orchestrieren. Das Ziel ist es, Daten in der optimalen Reihenfolge abzurufen, Verzögerungen zu minimieren und ein nahtloses Benutzererlebnis zu bieten.

Schritte zur Orchestrierung des Datenladens

1. Datenressourcen definieren: Identifizieren Sie alle von Ihrer Anwendung benötigten Datenressourcen.
2. Ressourcen-Abhängigkeitsgraph erstellen: Bilden Sie die Abhängigkeiten zwischen diesen Ressourcen ab.
3. Suspense-kompatibles Datenabrufen implementieren: Verwenden Sie eine Bibliothek wie swr oder react-query (oder implementieren Sie Ihre eigene), um Daten auf eine Weise abzurufen, die mit Suspense kompatibel ist. Diese Bibliotheken kümmern sich um die "Thenable"-Anforderung zum Werfen von Promises als Ausnahmen.
4. Komponenten mit Suspense Boundaries umschließen: Umschließen Sie Komponenten, die von asynchronen Daten abhängen, mit <Suspense>-Komponenten und stellen Sie eine Fallback-UI für Ladezustände bereit.
5. Reihenfolge des Datenabrufs optimieren: Verwenden Sie den Ressourcen-Abhängigkeitsgraphen, um die optimale Reihenfolge für den Datenabruf zu bestimmen. Rufen Sie unabhängige Ressourcen parallel ab.
6. Fehler elegant behandeln: Implementieren Sie Error Boundaries, um Fehler beim Datenabruf abzufangen und entsprechende Fehlermeldungen anzuzeigen.

Beispiel: Benutzerprofil mit Beiträgen

Betrachten wir eine Benutzerprofilseite, die Benutzerinformationen und eine Liste ihrer Beiträge anzeigt. Die folgenden Ressourcen sind beteiligt:

• Benutzerprofil: Ruft Benutzerdetails ab (Name, E-Mail usw.).
• Benutzerbeiträge: Ruft eine Liste der Beiträge für den Benutzer ab.

Die UserPosts-Komponente hängt von der UserProfile-Komponente ab. So können Sie dies mit Suspense implementieren:

import React, { Suspense } from 'react';
import { use } from 'react';
import { fetchUserProfile, fetchUserPosts } from './api';

// Eine einfache Funktion, um das Abrufen von Daten zu simulieren, die ein Promise wirft
const createResource = (promise) => {
 let status = 'pending';
 let result;
 let suspender = promise.then(
 (r) => {
 status = 'success';
 result = r;
 },
 (e) => {
 status = 'error';
 result = e;
 }
 );
 return {
 read() {
 if (status === 'pending') {
 throw suspender;
 }
 if (status === 'error') {
 throw result;
 }
 return result;
 }
 };
};

const userProfileResource = createResource(fetchUserProfile(123)); // Annahme: Benutzer-ID 123
const userPostsResource = createResource(fetchUserPosts(123));

function UserProfile() {
 const profile = userProfileResource.read();
 return (
 

 
Benutzerprofil
 
Name: {profile.name}
 
E-Mail: {profile.email}
 
 );
}

function UserPosts() {
 const posts = userPostsResource.read();
 return (
 

 
Benutzerbeiträge
 

 {posts.map(post => (
 
{post.title}
 ))}
 
 
 );
}

function ProfilePage() {
 return (
 

 
 
 
 
 
 
 
 );
}

export default ProfilePage;

In diesem Beispiel sind fetchUserProfile und fetchUserPosts asynchrone Funktionen, die Promises zurückgeben. Die createResource-Funktion wandelt ein Promise in eine Suspense-kompatible Ressource mit einer read-Methode um. Wenn userProfileResource.read() oder userPostsResource.read() aufgerufen wird, bevor die Daten verfügbar sind, wirft es das Promise, wodurch die Komponente unterbrochen wird. React rendert dann die in der <Suspense>-Boundary angegebene Fallback-UI.

Optimierung der Reihenfolge des Datenabrufs

Im obigen Beispiel sind die Komponenten UserProfile und UserPosts in separaten <Suspense>-Grenzen eingeschlossen. Dies ermöglicht es ihnen, unabhängig voneinander zu laden. Wenn UserPosts von Daten aus UserProfile abhängen würde, müssten Sie die Logik zum Abrufen der Daten anpassen, um sicherzustellen, dass die Benutzerprofildaten zuerst geladen werden.

Ein Ansatz wäre, die aus UserProfile erhaltene Benutzer-ID an fetchUserPosts zu übergeben. Dies stellt sicher, dass die Beiträge erst nach dem Laden des Benutzerprofils abgerufen werden.

Fortgeschrittene Techniken und Überlegungen

Serverseitiges Rendering (SSR) mit Suspense

Suspense kann auch mit serverseitigem Rendering (SSR) verwendet werden, um die anfängliche Ladezeit der Seite zu verbessern. SSR mit Suspense erfordert jedoch sorgfältige Überlegungen, da das Unterbrechen während des ersten Renderns zu Leistungsproblemen führen kann. Es ist wichtig sicherzustellen, dass kritische Daten vor dem ersten Rendern verfügbar sind oder Streaming-SSR zu verwenden, um die Seite schrittweise zu rendern, sobald Daten verfügbar werden.

Error Boundaries

Error Boundaries sind unerlässlich, um Fehler zu behandeln, die während des Datenabrufs auftreten. Umschließen Sie Ihre <Suspense>-Grenzen mit Error Boundaries, um alle geworfenen Fehler abzufangen und dem Benutzer entsprechende Fehlermeldungen anzuzeigen. Dies verhindert, dass Fehler die gesamte Anwendung zum Absturz bringen.

import React, { Suspense } from 'react';

class ErrorBoundary extends React.Component {
 constructor(props) {
 super(props);
 this.state = { hasError: false };
 }

 static getDerivedStateFromError(error) {
 // Zustand aktualisieren, damit der nächste Render die Fallback-UI anzeigt.
 return { hasError: true };
 }

 componentDidCatch(error, errorInfo) {
 // Sie können den Fehler auch an einen Fehlerberichts-Dienst protokollieren
 console.error(error, errorInfo);
 }

 render() {
 if (this.state.hasError) {
 // Sie können jede benutzerdefinierte Fallback-UI rendern
 return <h1>Etwas ist schiefgegangen.</h1>;
 }

 return this.props.children; 
 }
}

function App() {
 return (
 <ErrorBoundary>
 <Suspense fallback={<p>Wird geladen...</p>}>
 <MyComponent />
 </Suspense>
 </ErrorBoundary>
 );
}

Bibliotheken zum Datenabruf

Mehrere Bibliotheken zum Datenabruf sind so konzipiert, dass sie nahtlos mit React Suspense zusammenarbeiten. Diese Bibliotheken bieten Funktionen wie Caching, Deduplizierung und automatische Wiederholungsversuche, die das Datenabrufen effizienter und zuverlässiger machen. Einige beliebte Optionen sind:

• SWR: Eine leichtgewichtige Bibliothek für den Remote-Datenabruf. Sie bietet integrierte Unterstützung für Suspense und handhabt automatisch Caching und Revalidierung.
• React Query: Eine umfassendere Bibliothek zum Datenabruf, die erweiterte Funktionen wie Hintergrundaktualisierungen, optimistische Updates und abhängige Abfragen bietet.
• Relay: Ein Framework zum Erstellen datengesteuerter React-Anwendungen. Es bietet eine deklarative Möglichkeit, Daten mit GraphQL abzurufen und zu verwalten.

Überlegungen für globale Anwendungen

Bei der Entwicklung von Anwendungen für ein globales Publikum sollten Sie bei der Implementierung der Orchestrierung des Datenladens die folgenden Faktoren berücksichtigen:

• Netzwerklatenz: Die Netzwerklatenz kann je nach Standort des Benutzers erheblich variieren. Optimieren Sie Ihre Strategie zum Datenabruf, um die Auswirkungen der Latenz zu minimieren. Erwägen Sie die Verwendung eines Content Delivery Network (CDN), um statische Assets näher bei den Benutzern zu cachen.
• Datenlokalisierung: Stellen Sie sicher, dass Ihre Daten für die bevorzugte Sprache und Region des Benutzers lokalisiert sind. Verwenden Sie Internationalisierungsbibliotheken (i18n), um die Lokalisierung zu handhaben.
• Zeitzonen: Achten Sie bei der Anzeige von Daten und Zeiten auf Zeitzonen. Verwenden Sie eine Bibliothek wie moment.js oder date-fns, um Zeitzonenumrechnungen durchzuführen.
• Währung: Zeigen Sie Währungswerte in der lokalen Währung des Benutzers an. Verwenden Sie bei Bedarf eine Währungsumrechnungs-API, um Preise umzurechnen.
• API-Endpunkte: Wählen Sie API-Endpunkte, die geografisch nahe bei Ihren Benutzern liegen, um die Latenz zu minimieren. Erwägen Sie die Verwendung regionaler API-Endpunkte, falls verfügbar.

Best Practices

• Halten Sie Suspense-Grenzen klein: Vermeiden Sie es, große Teile Ihrer Anwendung in eine einzige <Suspense>-Grenze zu packen. Teilen Sie Ihre Benutzeroberfläche in kleinere, überschaubarere Komponenten auf und umschließen Sie jede Komponente mit ihrer eigenen Suspense-Grenze.
• Verwenden Sie aussagekräftige Fallbacks: Stellen Sie aussagekräftige Fallback-UIs bereit, die den Benutzer darüber informieren, dass Daten geladen werden. Vermeiden Sie generische Lade-Spinner. Zeigen Sie stattdessen eine Platzhalter-UI an, die der endgültigen UI ähnelt.
• Optimieren Sie den Datenabruf: Verwenden Sie eine Bibliothek zum Datenabruf wie swr oder react-query, um das Datenabrufen zu optimieren. Diese Bibliotheken bieten Funktionen wie Caching, Deduplizierung und automatische Wiederholungsversuche.
• Fehler elegant behandeln: Verwenden Sie Error Boundaries, um Fehler beim Datenabruf abzufangen und dem Benutzer entsprechende Fehlermeldungen anzuzeigen.
• Testen Sie gründlich: Testen Sie Ihre Anwendung gründlich, um sicherzustellen, dass das Laden von Daten korrekt funktioniert und Fehler elegant behandelt werden.

Fazit

React Suspense, kombiniert mit einem Ressourcen-Abhängigkeitsgraphen, bietet einen leistungsstarken und deklarativen Ansatz zur Orchestrierung des Datenladens. Indem Sie die Abhängigkeiten zwischen Ihren Datenressourcen verstehen und ein Suspense-kompatibles Datenabrufen implementieren, können Sie performante und benutzerfreundliche Anwendungen erstellen. Denken Sie daran, Ihre Strategie zum Datenabruf zu optimieren, Fehler elegant zu behandeln und Ihre Anwendung gründlich zu testen, um ein nahtloses Benutzererlebnis für Ihr globales Publikum zu gewährleisten. Da sich React weiterentwickelt, wird Suspense zu einem noch integraleren Bestandteil der Entwicklung moderner Webanwendungen werden.