React useFormStatus Fortschrittsberechnungsalgorithmus: Schätzung der Fertigstellung

Der useFormStatus-Hook, eingeführt in React 18, liefert wertvolle Informationen über den Status einer Formularübermittlung. Er bietet jedoch von Haus aus keine Fortschrittsanzeige in Prozent. Dieser Artikel erläutert, wie man einen Algorithmus zur Fortschrittsberechnung implementiert, um die Fertigstellung asynchroner Formularübermittlungen mit useFormStatus zu schätzen und so das Benutzererlebnis bei potenziell langwierigen Operationen zu verbessern.

Verständnis von useFormStatus

Bevor wir uns dem Algorithmus zuwenden, fassen wir zusammen, was useFormStatus bietet. Er gibt ein Objekt mit Eigenschaften zurück, die den Zustand einer Formularübermittlung widerspiegeln. Zu den wichtigsten Eigenschaften gehören:

• pending: Ein boolescher Wert, der angibt, ob das Formular gerade übermittelt wird.
• data: Die an die Formularaktion übergebenen Daten.
• method: Die für die Formularübermittlung verwendete HTTP-Methode (z. B. 'POST', 'GET').
• action: Die Funktion, die mit dem action-Attribut des Formulars verknüpft ist.
• error: Ein Fehlerobjekt, falls die Übermittlung fehlgeschlagen ist.

Wichtig ist, dass useFormStatus selbst nicht den Fortschritt der zugrunde liegenden asynchronen Operation verfolgt. Es teilt uns lediglich mit, ob das Formular übermittelt wird und ob es abgeschlossen wurde (erfolgreich oder mit einem Fehler).

Die Herausforderung: Schätzung der Fertigstellung

Die primäre Herausforderung besteht darin, den Fortschritt der Formularübermittlung zu schätzen, insbesondere wenn die Aktion das Hochladen von Dateien, die Verarbeitung großer Datenmengen oder die Interaktion mit externen APIs umfasst. Diese Operationen können unterschiedlich lange dauern, und visuelles Feedback für die Benutzer (z. B. ein Fortschrittsbalken) ist entscheidend für ein gutes Benutzererlebnis.

Algorithmus-Design: Ein schrittweiser Ansatz

Unser Algorithmus wird die asynchrone Operation in überschaubare Schritte unterteilen und den Fortschritt jedes Schrittes verfolgen. Hier ist ein allgemeiner Ansatz:

1. Phasen definieren: Identifizieren Sie einzelne Phasen innerhalb des Formularübermittlungsprozesses.
2. Gewichte zuweisen: Weisen Sie jeder Phase basierend auf ihrer geschätzten Dauer oder Komplexität ein relatives Gewicht (in Prozent) zu.
3. Fertigstellung verfolgen: Überwachen Sie die Fertigstellung jeder Phase.
4. Fortschritt berechnen: Berechnen Sie den Gesamtfortschritt basierend auf den Gewichten und dem Fertigstellungsstatus jeder Phase.
5. UI aktualisieren: Aktualisieren Sie die Benutzeroberfläche mit dem berechneten Fortschritt.

1. Phasen definieren

Die Phasen hängen vom spezifischen Formular und der zugrunde liegenden asynchronen Operation ab. Hier sind einige gängige Beispiele:

• Validierung: Validierung der Formulardaten vor der Übermittlung.
• Datenaufbereitung: Vorbereitung der Daten für die Übermittlung (z. B. Formatierung, Kodierung).
• Dateiupload (falls zutreffend): Hochladen von Dateien auf den Server. Diese Phase kann zur besseren Fortschrittsverfolgung weiter in Blöcke (Chunks) unterteilt werden.
• Serververarbeitung: Die serverseitige Verarbeitung der übermittelten Daten.
• Antwortverarbeitung: Verarbeitung der Antwort vom Server (z. B. Parsen, Anzeigen von Ergebnissen).

Beispiel: Betrachten wir ein Formular zur Einreichung einer Forschungsarbeit. Die Phasen könnten sein:

1. Validierung der Autorenangaben und des Abstracts.
2. Hochladen der Arbeit (PDF).
3. Serverseitige Plagiatsprüfung.
4. Indizierung der Arbeit.
5. Benachrichtigung der Gutachter.

2. Gewichte zuweisen

Weisen Sie jeder Phase ein Gewicht (in Prozent) zu, das ihre relative Bedeutung oder geschätzte Dauer widerspiegelt. Die Summe aller Gewichte sollte 100 % ergeben. Es ist oft nützlich, diese Gewichte auf Profiling oder historischen Daten zu basieren, um eine angemessene Genauigkeit zu gewährleisten. Liegen diese Daten nicht vor, können Sie mit einer fundierten Schätzung beginnen und die Gewichte im Laufe der Zeit verfeinern, während Sie Leistungsmetriken sammeln.

Beispiel (Einreichung einer Forschungsarbeit):

• Validierung: 5%
• Hochladen der Arbeit: 40%
• Plagiatsprüfung: 30%
• Indizierung: 15%
• Benachrichtigung: 10%

Hinweis: Die Phase des Hochladens der Arbeit hat das höchste Gewicht, da sie potenziell die Übertragung großer Dateien beinhaltet, was sie zur zeitaufwändigsten Operation macht. Die Plagiatsprüfung ist ebenfalls von Bedeutung, da sie wahrscheinlich eine komplexe serverseitige Verarbeitung erfordert.

3. Fertigstellung verfolgen

Hier überwachen Sie die Fertigstellung jeder Phase. Die Methode zur Verfolgung der Fertigstellung hängt von der Natur der jeweiligen Phase ab.

• Clientseitige Operationen (Validierung, Datenaufbereitung): Verwenden Sie Flags oder Zustandsvariablen, um anzuzeigen, wann eine Phase abgeschlossen ist.
• Dateiupload: Verwenden Sie das XMLHttpRequest-Objekt oder den upload.onprogress-Event-Listener der fetch-API, um den Upload-Fortschritt jedes Chunks zu verfolgen. Berechnen Sie den Prozentsatz basierend auf den übertragenen Bytes im Verhältnis zu den Gesamtbytes.
• Serververarbeitung: Dies ist oft der schwierigste Teil. Wenn der Server Fortschrittsaktualisierungen bereitstellt (z. B. über WebSockets, Server-Sent Events oder einen Polling-Mechanismus), verwenden Sie diese Aktualisierungen, um den Fortschritt zu verfolgen. Wenn nicht, müssen Sie sich möglicherweise auf Heuristiken verlassen oder eine feste Dauer annehmen.

Wichtig: Bei der serverseitigen Verarbeitung sollten Sie einen Mechanismus implementieren, mit dem der Server Fortschrittsaktualisierungen senden kann. Dies wird die Genauigkeit Ihrer Fortschrittsschätzung erheblich verbessern. Wenn der Server beispielsweise ein Video verarbeitet, könnte er nach jedem verarbeiteten Frame Aktualisierungen senden.

4. Fortschritt berechnen

Berechnen Sie den Gesamtfortschritt, indem Sie die gewichteten Fertigstellungsprozentsätze jeder Phase summieren.

gesamtfortschritt = (gewicht1 * fertigstellung1) + (gewicht2 * fertigstellung2) + ... + (gewichtN * fertigstellungN)

Wobei:

• gewichtN das Gewicht der Phase N ist (als Dezimalzahl, z. B. 0.40 für 40%).
• fertigstellungN der Fertigstellungsprozentsatz der Phase N ist (als Dezimalzahl, z. B. 0.75 für 75%).

Beispiel (angenommen, das Hochladen der Arbeit ist zu 50 % abgeschlossen, die Plagiatsprüfung zu 25 % und alle vorherigen Phasen sind beendet):

gesamtfortschritt = (0.05 * 1.00) + (0.40 * 0.50) + (0.30 * 0.25) + (0.15 * 0.00) + (0.10 * 0.00) = 0.05 + 0.20 + 0.075 + 0 + 0 = 0.325

Daher beträgt der geschätzte Gesamtfortschritt 32,5 %.

5. UI aktualisieren

Aktualisieren Sie die Benutzeroberfläche mit dem berechneten Fortschritt. Dies geschieht typischerweise mit einem Fortschrittsbalken, einer Prozentanzeige oder einer Kombination aus beidem. Stellen Sie sicher, dass die UI reaktionsschnell ist und dem Benutzer klares Feedback gibt.

React-Implementierung mit useFormStatus

So können Sie diesen Algorithmus in eine React-Komponente mit useFormStatus integrieren:

            import React, { useState, useTransition } from 'react';
import { useFormStatus } from 'react-dom';

async function submitForm(data) {
  // Asynchrone Operation mit Fortschrittsaktualisierungen simulieren
  let progress = 0;
  const totalSteps = 100; // Durch tatsächliche Phasen ersetzen

  for (let i = 0; i < totalSteps; i++) {
    await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, 50)); // Arbeit simulieren
    progress = (i + 1) / totalSteps;
    console.log(`Fortschritt: ${progress * 100}%`);
    // Idealerweise hier Fortschrittsaktualisierungen an den Client senden
  }

  console.log("Formular erfolgreich übermittelt!");
  return { success: true };
}

function MyForm() {
  const [overallProgress, setOverallProgress] = useState(0);
  const [isPending, startTransition] = useTransition();
  const formStatus = useFormStatus();

  const handleSubmit = async (event) => {
    event.preventDefault();
    const formData = new FormData(event.target);

    startTransition(async () => {
      // Asynchrone Übermittlung mit Fortschritt simulieren
      let progress = 0;
      const totalSteps = 5;
      const weights = [0.1, 0.2, 0.3, 0.2, 0.2]; // Beispiel-Gewichte für jede Phase
      const stageNames = ["Validierung", "Upload", "Verarbeitung", "Indizierung", "Benachrichtigung"];
      
      for (let i = 0; i < totalSteps; i++) {
        // Phasenfertigstellung simulieren
        let stageCompletion = 0;
        const stageDuration = 1000; //ms

        for (let j = 0; j < 10; j++) {
            await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, stageDuration/10)); // Arbeit simulieren
            stageCompletion = (j + 1) / 10; //Fortschritt innerhalb der Phase

            let calculatedProgress = 0;
            for (let k = 0; k <= i; k++) { // Durch abgeschlossene Phasen loopen
                calculatedProgress += weights[k];
            }

            calculatedProgress -= (1-stageCompletion) * weights[i]; // den verbleibenden Prozentsatz in der aktuellen Phase abziehen

            setOverallProgress(calculatedProgress * 100);
            console.log(`Phase: ${stageNames[i]}, Fortschritt: ${stageCompletion * 100}% Gesamtfortschritt: ${calculatedProgress * 100}%`);

            //Wenn Sie Server-Updates hätten, würden Sie sie hier empfangen
        }
      }

      await submitForm(formData); // Formularübermittlung simulieren

      // UI nach Abschluss der Übermittlung aktualisieren
      setOverallProgress(100);
    });
  };

  return (
    

      Name:
      



      E-Mail:
      



      
        Senden
      

      {isPending && (
        <>
          
Wird übermittelt...
          
          
{overallProgress.toFixed(2)}%
        
      )}
    
  );
}

export default MyForm;

            

              
                Copy
              
            
          

Erklärung:

• Die handleSubmit-Funktion simuliert nun eine mehrstufige asynchrone Operation mit setTimeout.
• Wir verwenden useState, um den overallProgress zu speichern und zu aktualisieren.
• Das progress-Element zeigt dem Benutzer den aktuellen Fortschritt an.
• Die Schleife simuliert den Verlauf durch die Gewichte jeder Phase und die Fertigstellungsprozentsätze innerhalb der Phase.
• Eine einfache submitForm()-Funktion simuliert eine Funktion, die eine tatsächliche Serveranfrage stellen würde.

Erweiterte Überlegungen

Serverseitige Fortschrittsaktualisierungen

Der genaueste Ansatz ist, den Server Fortschrittsaktualisierungen an den Client senden zu lassen. Dies kann mit Technologien wie den folgenden erreicht werden:

• WebSockets: Eine persistente Verbindung, die eine bidirektionale Echtzeitkommunikation ermöglicht.
• Server-Sent Events (SSE): Ein unidirektionales Protokoll, bei dem der Server Aktualisierungen an den Client sendet.
• Polling: Der Client fragt den Fortschritt periodisch vom Server ab. Dies ist die am wenigsten effiziente, aber am einfachsten zu implementierende Methode.

Bei der Verwendung serverseitiger Fortschrittsaktualisierungen empfängt der Client den Fortschrittsprozentsatz vom Server und aktualisiert die Benutzeroberfläche entsprechend. Dies eliminiert die Notwendigkeit einer clientseitigen Schätzung und bietet eine genauere Darstellung der serverseitigen Verarbeitung.

Fehlerbehandlung

Es ist unerlässlich, Fehler während des Formularübermittlungsprozesses ordnungsgemäß zu behandeln. Wenn ein Fehler auftritt, zeigen Sie dem Benutzer eine entsprechende Fehlermeldung an und setzen Sie den Fortschrittsbalken zurück. Der useFormStatus-Hook stellt die error-Eigenschaft bereit, mit der Sie Fehler erkennen und behandeln können.

Optimistische Aktualisierungen

In einigen Fällen können Sie sich für die Implementierung optimistischer Aktualisierungen entscheiden. Dies bedeutet, die Benutzeroberfläche so zu aktualisieren, als wäre die Operation erfolgreich gewesen, bevor der Server dies bestätigt. Dies kann die wahrgenommene Reaktionsfähigkeit der Anwendung verbessern, erfordert jedoch eine sorgfältige Behandlung potenzieller Fehler oder Rollbacks.

Internationalisierung und Lokalisierung (i18n und l10n)

Bei der Entwicklung für ein globales Publikum sollten Sie Internationalisierung und Lokalisierung berücksichtigen. Stellen Sie sicher, dass Fortschritts- und Fehlermeldungen in die bevorzugte Sprache des Benutzers übersetzt werden. Verwenden Sie i18n-Bibliotheken und Übersetzungsdienste, um Übersetzungen effizient zu verwalten. Achten Sie auch auf unterschiedliche Zahlenformatkonventionen bei der Anzeige von Fortschrittsprozentsätzen.

Barrierefreiheit (a11y)

Stellen Sie sicher, dass Ihre Fortschrittsanzeige für Benutzer mit Behinderungen zugänglich ist. Geben Sie alternative Textbeschreibungen für Fortschrittsbalken an und verwenden Sie ARIA-Attribute, um den Fortschrittsstatus an Hilfstechnologien zu übermitteln.

Sonderfälle und Lösungsstrategien

Mehrere Sonderfälle können die Genauigkeit der Fortschrittsberechnung beeinträchtigen. Hier sind einige häufige Szenarien und Strategien zur Abhilfe:

• Netzwerkinstabilität: Schwankungen der Netzwerkgeschwindigkeit können unvorhersehbare Verzögerungen bei Datei-Uploads oder API-Antworten verursachen. Erwägen Sie die Implementierung von Wiederholungsmechanismen und die Anpassung der Fortschrittsschätzung basierend auf den beobachteten Netzwerkbedingungen.
• Variable Serverlast: Die Serverlast kann die Verarbeitungszeit der übermittelten Daten beeinflussen. Überwachen Sie nach Möglichkeit die Serverleistung und passen Sie die Fortschrittsschätzung entsprechend an.
• Unvorhergesehene Fehler: Unerwartete Fehler können während des Formularübermittlungsprozesses auftreten. Implementieren Sie eine robuste Fehlerbehandlung und stellen Sie dem Benutzer informative Fehlermeldungen zur Verfügung.
• Große Dateiuploads: Das Hochladen sehr großer Dateien kann viel Zeit in Anspruch nehmen. Erwägen Sie die Verwendung von Techniken wie wiederaufnehmbaren Uploads, damit Benutzer Uploads anhalten und fortsetzen können. Möglicherweise müssen Sie auch die der Upload-Phase zugewiesenen Gewichte basierend auf der Dateigröße anpassen.
• API-Ratenbegrenzung: Wenn Ihre Formularübermittlung mit externen APIs interagiert, achten Sie auf Ratenbegrenzungen. Implementieren Sie Strategien zum Umgang mit Ratenbegrenzungen, wie z. B. das Verzögern von Anfragen oder die Verwendung von exponentiellem Backoff.

Alternativen zur benutzerdefinierten Fortschrittsberechnung

Obwohl sich dieser Artikel auf die Erstellung eines benutzerdefinierten Fortschrittsberechnungsalgorithmus konzentriert, können mehrere Bibliotheken und Dienste den Prozess vereinfachen:

• Bibliotheken: Bibliotheken wie axios oder uppy bieten integrierte Fortschrittsverfolgung für Dateiuploads.
• Cloud-Speicherdienste: Dienste wie AWS S3, Google Cloud Storage und Azure Blob Storage bieten Funktionen wie wiederaufnehmbare Uploads und Fortschrittsbenachrichtigungen.
• Drittanbieter-APIs: Einige Drittanbieter-APIs stellen Fortschrittsaktualisierungen als Teil ihrer API-Antworten bereit.

Erwägen Sie die Verwendung dieser Alternativen, wenn sie Ihren Anforderungen entsprechen. Das Verständnis der zugrunde liegenden Prinzipien der Fortschrittsberechnung ist jedoch auch bei der Verwendung dieser Tools wertvoll.

Fazit

Die Schätzung der Fertigstellung asynchroner Formularübermittlungen ist entscheidend für ein gutes Benutzererlebnis. Indem Sie den Prozess in Phasen unterteilen, Gewichte zuweisen, die Fertigstellung verfolgen und den Gesamtfortschritt berechnen, können Sie eine reaktionsschnelle und informative Benutzeroberfläche erstellen. Während useFormStatus wertvolle Informationen über den Status der Formularübermittlung liefert, liegt es an Ihnen, den Algorithmus zur Fortschrittsberechnung zu implementieren. Denken Sie daran, Sonderfälle zu berücksichtigen, Fehler ordnungsgemäß zu behandeln und alternative Lösungen zu erkunden, um den Prozess zu vereinfachen.

Durch die Implementierung dieser Techniken können Sie das Benutzererlebnis Ihrer React-Anwendungen verbessern und den Benutzern während potenziell langwieriger Formularübermittlungen wertvolles Feedback geben.