2. September 2025Deutsch

Ein umfassender Leitfaden zum experimental_useMutableSource-Hook von React, der dessen Implementierung, Anwendungsfälle, Vorteile und Herausforderungen bei der Verwaltung mutabler Datenquellen in React-Anwendungen beleuchtet.

Implementierung von Reacts experimental_useMutableSource: Mutable Datenquellen erklärt

React, die beliebte JavaScript-Bibliothek zur Erstellung von Benutzeroberflächen, entwickelt sich ständig weiter. Eine der faszinierenderen neueren Ergänzungen, die sich derzeit im experimentellen Stadium befindet, ist der experimental_useMutableSource-Hook. Dieser Hook bietet einen neuartigen Ansatz zur direkten Verwaltung mutabler Datenquellen innerhalb von React-Komponenten. Das Verständnis seiner Implementierung und korrekten Verwendung kann leistungsstarke neue Muster für die Zustandsverwaltung erschließen, insbesondere in Szenarien, in denen der traditionelle React-Zustand an seine Grenzen stößt. Dieser umfassende Leitfaden wird sich mit den Feinheiten von experimental_useMutableSource befassen und seine Funktionsweise, Anwendungsfälle, Vorteile und potenziellen Fallstricke untersuchen.

Was ist eine mutable Datenquelle?

Bevor wir uns mit dem Hook selbst befassen, ist es entscheidend, das Konzept einer mutablen Datenquelle zu verstehen. Im Kontext von React bezieht sich eine mutable Datenquelle auf eine Datenstruktur, die direkt modifiziert werden kann, ohne dass ein vollständiger Ersatz erforderlich ist. Dies steht im Gegensatz zum typischen Zustandsverwaltungsansatz von React, bei dem Zustandsaktualisierungen die Erstellung neuer, unveränderlicher (immutabler) Objekte beinhalten. Beispiele für mutable Datenquellen sind:

Externe Bibliotheken: Bibliotheken wie MobX oder sogar die direkte Manipulation von DOM-Elementen können als mutable Datenquellen betrachtet werden.
Geteilte Objekte: Objekte, die zwischen verschiedenen Teilen Ihrer Anwendung geteilt und potenziell von verschiedenen Funktionen oder Modulen modifiziert werden.
Echtzeitdaten: Datenströme von WebSockets oder Server-Sent Events (SSE), die ständig aktualisiert werden. Stellen Sie sich einen Börsenticker oder Live-Spielstände vor, die sich häufig aktualisieren.
Spielzustand: Bei komplexen Spielen, die mit React erstellt wurden, kann die direkte Verwaltung des Spielzustands als mutables Objekt effizienter sein, als sich ausschließlich auf den unveränderlichen Zustand von React zu verlassen.
3D-Szenengraphen: Bibliotheken wie Three.js unterhalten mutable Szenengraphen, und ihre Integration mit React erfordert einen Mechanismus, um Änderungen in diesen Graphen effizient zu verfolgen.

Die traditionelle Zustandsverwaltung von React kann bei der Arbeit mit diesen mutablen Datenquellen ineffizient sein, da jede Änderung an der Quelle die Erstellung eines neuen React-Zustandsobjekts und das Auslösen eines erneuten Renderns der Komponente erfordern würde. Dies kann zu Leistungsengpässen führen, insbesondere bei häufigen Aktualisierungen oder großen Datenmengen.

Einführung in `experimental_useMutableSource`

experimental_useMutableSource ist ein React-Hook, der die Lücke zwischen dem Komponentenmodell von React und externen mutablen Datenquellen schließen soll. Er ermöglicht es React-Komponenten, Änderungen in einer mutablen Datenquelle zu abonnieren und nur bei Bedarf neu zu rendern, was die Leistung optimiert und die Reaktionsfähigkeit verbessert. Der Hook akzeptiert zwei Argumente:

Source (Quelle): Das mutable Datenquellenobjekt. Dies kann alles sein, von einem MobX-Observable bis zu einem einfachen JavaScript-Objekt.
Selector (Selektor): Eine Funktion, die die spezifischen Daten aus der Quelle extrahiert, die die Komponente benötigt. Dies ermöglicht es Komponenten, nur die relevanten Teile der Datenquelle zu abonnieren, was das erneute Rendern weiter optimiert.

Der Hook gibt die ausgewählten Daten aus der Quelle zurück. Wenn sich die Quelle ändert, führt React die Selektorfunktion erneut aus und bestimmt, ob die Komponente neu gerendert werden muss, basierend darauf, ob sich die ausgewählten Daten geändert haben (wobei Object.is für den Vergleich verwendet wird).

Grundlegendes Anwendungsbeispiel

Betrachten wir ein einfaches Beispiel mit einem einfachen JavaScript-Objekt als mutable Datenquelle:


const mutableSource = { value: 0 };

function incrementValue() {
  mutableSource.value++;
  // Ideally, you'd have a more robust change notification mechanism here.
  // For this simple example, we'll rely on manual triggering.
  forceUpdate(); // Function to trigger re-render (explained below)
}

function MyComponent() {
  const value = experimental_useMutableSource(
    mutableSource,
    () => mutableSource.value,
  );

  return (
    
      Value: {value}
      
    
  );
}

// Helper function to force re-render (not ideal for production, see below)
const [, forceUpdate] = React.useReducer(x => x + 1, 0);

Erklärung:

Wir definieren ein mutableSource-Objekt mit einer value-Eigenschaft.
Die incrementValue-Funktion modifiziert die value-Eigenschaft direkt.
MyComponent verwendet experimental_useMutableSource, um Änderungen in mutableSource.value zu abonnieren.
Die Selektorfunktion () => mutableSource.value extrahiert die relevanten Daten.
Wenn der „Increment“-Button geklickt wird, wird incrementValue aufgerufen, was mutableSource.value aktualisiert.
Entscheidend ist, dass die forceUpdate-Funktion aufgerufen wird, um ein erneutes Rendern auszulösen. Dies ist eine Vereinfachung zu Demonstrationszwecken. In einer realen Anwendung benötigen Sie einen robusteren Mechanismus, um React über Änderungen an der mutablen Datenquelle zu informieren. Wir werden später Alternativen besprechen.

Wichtig: Das direkte Mutieren der Datenquelle und das Verlassen auf forceUpdate wird für Produktionscode im Allgemeinen *nicht* empfohlen. Es wird hier zur Vereinfachung der Demonstration gezeigt. Ein besserer Ansatz ist die Verwendung eines korrekten Observable-Musters oder einer Bibliothek, die Benachrichtigungsmechanismen für Änderungen bereitstellt.

Implementierung eines korrekten Benachrichtigungsmechanismus für Änderungen

Die zentrale Herausforderung bei der Arbeit mit experimental_useMutableSource besteht darin, sicherzustellen, dass React benachrichtigt wird, wenn sich die mutable Datenquelle ändert. Das bloße Mutieren der Datenquelle löst *nicht* automatisch ein erneutes Rendern aus. Sie benötigen einen Mechanismus, um React zu signalisieren, dass die Daten aktualisiert wurden.

Hier sind einige gängige Ansätze:

1. Verwendung eines benutzerdefinierten Observables

Sie können ein benutzerdefiniertes Observable-Objekt erstellen, das Ereignisse auslöst, wenn sich seine Daten ändern. Dies ermöglicht es Komponenten, diese Ereignisse zu abonnieren und sich entsprechend zu aktualisieren.


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 // Snapshot function
  );

  const [, forceUpdate] = React.useReducer(x => x + 1, 0);

  React.useEffect(() => {
    const unsubscribe = mutableSource.subscribe(() => {
      forceUpdate(); // Trigger re-render on change
    });
    return () => unsubscribe(); // Cleanup on unmount
  }, [mutableSource]);

  return (
    
      Value: {value}
      
    
  );
}

Erklärung:

Wir definieren eine benutzerdefinierte Observable-Klasse, die einen Wert und eine Liste von Listenern verwaltet.
Der Setter der value-Eigenschaft benachrichtigt die Listener, wann immer sich der Wert ändert.
MyComponent abonniert das Observable mit useEffect.
Wenn sich der Wert des Observable ändert, ruft der Listener forceUpdate auf, um ein erneutes Rendern auszulösen.
Der useEffect-Hook stellt sicher, dass das Abonnement beim Unmounten der Komponente bereinigt wird, um Speicherlecks zu vermeiden.
Das dritte Argument für experimental_useMutableSource, die Snapshot-Funktion, wird nun verwendet. Dies ist notwendig, damit React den Wert vor und nach einer potenziellen Aktualisierung korrekt vergleichen kann.

Dieser Ansatz bietet eine robustere und zuverlässigere Möglichkeit, Änderungen in der mutablen Datenquelle zu verfolgen.

2. Verwendung von MobX

MobX ist eine beliebte Zustandsverwaltungsbibliothek, die die Verwaltung mutabler Daten vereinfacht. Sie verfolgt automatisch Abhängigkeiten und aktualisiert Komponenten, wenn sich relevante Daten ändern.


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 // Snapshot function
  );

  return (
    
      Value: {value}
      
    
  );
});

export default MyComponent;

Erklärung:

Wir verwenden MobX, um einen observablen store mit einer value-Eigenschaft und einer increment-Aktion zu erstellen.
Die observer-Higher-Order-Component abonniert automatisch Änderungen im store.
experimental_useMutableSource wird verwendet, um auf den value des store zuzugreifen.
Wenn der „Increment“-Button geklickt wird, aktualisiert die increment-Aktion den value des store, was automatisch ein erneutes Rendern von MyComponent auslöst.
Auch hier ist die Snapshot-Funktion für korrekte Vergleiche wichtig.

MobX vereinfacht den Prozess der Verwaltung mutabler Daten und stellt sicher, dass React-Komponenten immer auf dem neuesten Stand sind.

3. Verwendung von Recoil (mit Vorsicht)

Recoil ist eine Zustandsverwaltungsbibliothek von Facebook, die einen anderen Ansatz zur Zustandsverwaltung bietet. Obwohl Recoil hauptsächlich mit unveränderlichem Zustand arbeitet, ist es in bestimmten Szenarien möglich, es mit experimental_useMutableSource zu integrieren, was jedoch mit Vorsicht geschehen sollte.

Typischerweise würden Sie Recoil für die primäre Zustandsverwaltung verwenden und dann experimental_useMutableSource einsetzen, um eine spezifische, isolierte mutable Datenquelle zu verwalten. Vermeiden Sie die Verwendung von experimental_useMutableSource, um Recoil-Atome direkt zu modifizieren, da dies zu unvorhersehbarem Verhalten führen kann.

Beispiel (Konzeptuell – Mit Vorsicht verwenden):


import { useRecoilState } from 'recoil';
import { myRecoilAtom } from './atoms'; // Assume you have a Recoil atom defined

const mutableSource = { value: 0 };

function incrementValue() {
  mutableSource.value++;
  // You'd still need a change notification mechanism here, e.g., a custom Observable
  // Directly mutating and forceUpdate is *not* recommended for production.
  forceUpdate(); // See previous examples for a proper solution.
}

function MyComponent() {
  const [recoilValue, setRecoilValue] = useRecoilState(myRecoilAtom);

  const mutableValue = experimental_useMutableSource(
    mutableSource,
    () => mutableSource.value,
    () => mutableSource.value // Snapshot function
  );

  // ... your component logic using both recoilValue and mutableValue ...

  return (
    
      Recoil Value: {recoilValue}
      Mutable Value: {mutableValue}
      
      
    
  );
}

Wichtige Überlegungen bei der Verwendung von Recoil mit experimental_useMutableSource:

Vermeiden Sie die direkte Mutation von Recoil-Atomen: Modifizieren Sie niemals direkt den Wert eines Recoil-Atoms mit experimental_useMutableSource. Verwenden Sie die von useRecoilState bereitgestellte setRecoilValue-Funktion, um Recoil-Atome zu aktualisieren.
Isolieren Sie mutable Daten: Verwenden Sie experimental_useMutableSource nur zur Verwaltung kleiner, isolierter mutabler Daten, die nicht für den von Recoil verwalteten Gesamtanwendungszustand entscheidend sind.
Ziehen Sie Alternativen in Betracht: Bevor Sie auf experimental_useMutableSource mit Recoil zurückgreifen, überlegen Sie sorgfältig, ob Sie das gewünschte Ergebnis mit den integrierten Funktionen von Recoil, wie abgeleitetem Zustand oder Effekten, erzielen können.

Vorteile von `experimental_useMutableSource`

experimental_useMutableSource bietet mehrere Vorteile gegenüber der traditionellen React-Zustandsverwaltung bei der Arbeit mit mutablen Datenquellen:

Verbesserte Leistung: Indem nur die relevanten Teile der Datenquelle abonniert und nur bei Bedarf neu gerendert wird, kann experimental_useMutableSource die Leistung erheblich verbessern, insbesondere bei häufigen Aktualisierungen oder großen Datenmengen.
Vereinfachte Integration: Es bietet eine saubere und effiziente Möglichkeit, externe mutable Bibliotheken und Datenquellen in React-Komponenten zu integrieren.
Reduzierter Boilerplate-Code: Es reduziert die Menge an Boilerplate-Code, der zur Verwaltung mutabler Daten erforderlich ist, wodurch Ihr Code prägnanter und wartbarer wird.
Unterstützung für Concurrency: experimental_useMutableSource ist so konzipiert, dass es gut mit dem Concurrent Mode von React zusammenarbeitet, sodass React das Rendern bei Bedarf unterbrechen und fortsetzen kann, ohne den Überblick über die mutablen Daten zu verlieren.

Mögliche Herausforderungen und Überlegungen

Obwohl experimental_useMutableSource mehrere Vorteile bietet, ist es wichtig, sich der potenziellen Herausforderungen und Überlegungen bewusst zu sein:

Experimenteller Status: Der Hook befindet sich derzeit im experimentellen Stadium, was bedeutet, dass sich seine API in Zukunft ändern kann. Seien Sie bereit, Ihren Code bei Bedarf anzupassen.
Komplexität: Die Verwaltung mutabler Daten kann von Natur aus komplexer sein als die Verwaltung unveränderlicher Daten. Es ist wichtig, die Auswirkungen der Verwendung mutabler Daten sorgfältig zu bedenken und sicherzustellen, dass Ihr Code gut getestet und wartbar ist.
Benachrichtigung über Änderungen: Wie bereits erwähnt, müssen Sie einen korrekten Benachrichtigungsmechanismus implementieren, um sicherzustellen, dass React benachrichtigt wird, wenn sich die mutable Datenquelle ändert. Dies kann die Komplexität Ihres Codes erhöhen.
Debugging: Das Debuggen von Problemen im Zusammenhang mit mutablen Daten kann schwieriger sein als das Debuggen von Problemen mit unveränderlichen Daten. Es ist wichtig, ein gutes Verständnis dafür zu haben, wie die mutable Datenquelle modifiziert wird und wie React auf diese Änderungen reagiert.
Bedeutung der Snapshot-Funktion: Die Snapshot-Funktion (das dritte Argument) ist entscheidend, um sicherzustellen, dass React die Daten vor und nach einer potenziellen Aktualisierung korrekt vergleichen kann. Das Weglassen oder eine falsche Implementierung dieser Funktion kann zu unerwartetem Verhalten führen.

Best Practices für die Verwendung von `experimental_useMutableSource`

Um die Vorteile zu maximieren und die Risiken bei der Verwendung von experimental_useMutableSource zu minimieren, befolgen Sie diese Best Practices:

Verwenden Sie einen korrekten Benachrichtigungsmechanismus für Änderungen: Vermeiden Sie es, sich auf das manuelle Auslösen von Neu-Renderings zu verlassen. Verwenden Sie ein korrektes Observable-Muster oder eine Bibliothek, die Benachrichtigungsmechanismen für Änderungen bereitstellt.
Minimieren Sie den Geltungsbereich mutabler Daten: Verwenden Sie experimental_useMutableSource nur zur Verwaltung kleiner, isolierter mutabler Daten. Vermeiden Sie die Verwendung für die Verwaltung großer oder komplexer Datenstrukturen.
Schreiben Sie gründliche Tests: Schreiben Sie gründliche Tests, um sicherzustellen, dass Ihr Code korrekt funktioniert und die mutablen Daten ordnungsgemäß verwaltet werden.
Dokumentieren Sie Ihren Code: Dokumentieren Sie Ihren Code klar, um zu erklären, wie die mutable Datenquelle verwendet wird und wie React auf Änderungen reagiert.
Seien Sie sich der Leistungsimplikationen bewusst: Obwohl experimental_useMutableSource die Leistung verbessern kann, ist es wichtig, sich der potenziellen Leistungsimplikationen bewusst zu sein. Verwenden Sie Profiling-Tools, um Engpässe zu identifizieren und Ihren Code entsprechend zu optimieren.
Bevorzugen Sie wann immer möglich Unveränderlichkeit: Auch bei der Verwendung von experimental_useMutableSource sollten Sie sich bemühen, unveränderliche Datenstrukturen zu verwenden und diese wann immer möglich auf unveränderliche Weise zu aktualisieren. Dies kann helfen, Ihren Code zu vereinfachen und das Risiko von Fehlern zu verringern.
Verstehen Sie die Snapshot-Funktion: Stellen Sie sicher, dass Sie den Zweck und die Implementierung der Snapshot-Funktion vollständig verstehen. Eine korrekte Snapshot-Funktion ist für den ordnungsgemäßen Betrieb unerlässlich.

Anwendungsfälle: Beispiele aus der Praxis

Lassen Sie uns einige reale Anwendungsfälle untersuchen, in denen experimental_useMutableSource besonders vorteilhaft sein kann:

Integration mit Three.js: Beim Erstellen von 3D-Anwendungen mit React und Three.js können Sie experimental_useMutableSource verwenden, um Änderungen im Three.js-Szenengraphen zu abonnieren und React-Komponenten nur bei Bedarf neu zu rendern. Dies kann die Leistung im Vergleich zum Rendern der gesamten Szene bei jedem Frame erheblich verbessern.
Echtzeit-Datenvisualisierung: Bei der Erstellung von Echtzeit-Datenvisualisierungen können Sie experimental_useMutableSource verwenden, um Aktualisierungen von einem WebSocket- oder SSE-Stream zu abonnieren und das Diagramm oder den Graphen nur dann neu zu rendern, wenn sich die Daten ändern. Dies kann eine flüssigere und reaktionsschnellere Benutzererfahrung bieten. Stellen Sie sich ein Dashboard vor, das Live-Kryptowährungspreise anzeigt; die Verwendung von experimental_useMutableSource kann unnötige Neu-Renderings verhindern, während der Preis schwankt.
Spieleentwicklung: In der Spieleentwicklung kann experimental_useMutableSource verwendet werden, um den Spielzustand zu verwalten und React-Komponenten nur dann neu zu rendern, wenn sich der Spielzustand ändert. Dies kann die Leistung verbessern und Verzögerungen reduzieren. Zum Beispiel die Verwaltung der Position und Gesundheit von Spielfiguren als mutable Objekte und die Verwendung von experimental_useMutableSource in Komponenten, die Charakterinformationen anzeigen.
Kollaboratives Editieren: Beim Erstellen von kollaborativen Bearbeitungsanwendungen können Sie experimental_useMutableSource verwenden, um Änderungen am geteilten Dokument zu abonnieren und React-Komponenten nur dann neu zu rendern, wenn sich das Dokument ändert. Dies kann eine kollaborative Bearbeitung in Echtzeit ermöglichen. Denken Sie an einen geteilten Dokumenteditor, in dem mehrere Benutzer gleichzeitig Änderungen vornehmen; experimental_useMutableSource kann helfen, Neu-Renderings zu optimieren, während Bearbeitungen vorgenommen werden.
Integration von Legacy-Code: experimental_useMutableSource kann auch bei der Integration von React in ältere Codebasen hilfreich sein, die auf mutablen Datenstrukturen basieren. Es ermöglicht Ihnen, die Codebasis schrittweise auf React zu migrieren, ohne alles von Grund auf neu schreiben zu müssen.

Fazit

experimental_useMutableSource ist ein leistungsstarkes Werkzeug zur Verwaltung mutabler Datenquellen in React-Anwendungen. Indem Sie seine Implementierung, Anwendungsfälle, Vorteile und potenziellen Herausforderungen verstehen, können Sie es nutzen, um effizientere, reaktionsschnellere und wartbarere Anwendungen zu erstellen. Denken Sie daran, einen korrekten Benachrichtigungsmechanismus zu verwenden, den Geltungsbereich mutabler Daten zu minimieren und gründliche Tests zu schreiben, um sicherzustellen, dass Ihr Code korrekt funktioniert. Während sich React weiterentwickelt, wird experimental_useMutableSource wahrscheinlich eine immer wichtigere Rolle in der Zukunft der React-Entwicklung spielen.

Obwohl noch experimentell, bietet experimental_useMutableSource einen vielversprechenden Ansatz für Situationen, in denen mutable Datenquellen unvermeidbar sind. Durch sorgfältige Abwägung seiner Auswirkungen und die Befolgung von Best Practices können Entwickler seine Leistungsfähigkeit nutzen, um hochperformante und reaktive React-Anwendungen zu erstellen. Behalten Sie die React-Roadmap im Auge, um Updates und mögliche Änderungen an diesem wertvollen Hook zu verfolgen.

Implementierung von Reacts experimental_useMutableSource: Mutable Datenquellen erklärt

Was ist eine mutable Datenquelle?

Einführung in experimental_useMutableSource

Grundlegendes Anwendungsbeispiel

Implementierung eines korrekten Benachrichtigungsmechanismus für Änderungen

1. Verwendung eines benutzerdefinierten Observables

2. Verwendung von MobX

3. Verwendung von Recoil (mit Vorsicht)

Vorteile von experimental_useMutableSource

Mögliche Herausforderungen und Überlegungen

Best Practices für die Verwendung von experimental_useMutableSource

Anwendungsfälle: Beispiele aus der Praxis

Fazit

Einführung in `experimental_useMutableSource`

Vorteile von `experimental_useMutableSource`

Best Practices für die Verwendung von `experimental_useMutableSource`