React useSyncExternalStore: Dominando la Sincronización de Stores Externos

En las aplicaciones modernas de React, gestionar el estado de manera eficaz es crucial. Aunque React proporciona soluciones de gestión de estado integradas como useState y useReducer, la integración con fuentes de datos externas o bibliotecas de gestión de estado de terceros requiere un enfoque más sofisticado. Aquí es donde entra en juego useSyncExternalStore.

¿Qué es useSyncExternalStore?

useSyncExternalStore es un hook de React introducido en React 18 que te permite suscribirte y leer de fuentes de datos externas de una manera que es compatible con el renderizado concurrente. Esto es particularmente importante cuando se trata de datos que no son gestionados directamente por React, tales como:

• Bibliotecas de gestión de estado de terceros: Redux, Zustand, Jotai, etc.
• APIs del navegador: localStorage, IndexedDB, etc.
• Fuentes de datos externas: Eventos enviados por el servidor (Server-sent events), WebSockets, etc.

Antes de useSyncExternalStore, sincronizar stores externos podía llevar a problemas de "tearing" (desgarro) e inconsistencias, especialmente con las características de renderizado concurrente de React. Este hook aborda estos problemas proporcionando una forma estandarizada y de alto rendimiento para conectar datos externos a tus componentes de React.

¿Por qué usar useSyncExternalStore? Beneficios y Ventajas

Usar useSyncExternalStore ofrece varias ventajas clave:

• Seguridad en Concurrencia: Asegura que tu componente siempre muestre una vista consistente del store externo, incluso durante renderizados concurrentes. Esto previene problemas de "tearing" donde partes de tu UI podrían mostrar datos inconsistentes.
• Rendimiento: Optimizado para el rendimiento, minimizando re-renderizados innecesarios. Aprovecha los mecanismos internos de React para suscribirse eficientemente a los cambios y actualizar el componente solo cuando es necesario.
• API Estandarizada: Proporciona una API consistente y predecible para interactuar con stores externos, independientemente de la implementación subyacente.
• Reducción de Boilerplate: Simplifica el proceso de conexión a stores externos, reduciendo la cantidad de código personalizado que necesitas escribir.
• Compatibilidad: Funciona sin problemas con una amplia gama de fuentes de datos externas y bibliotecas de gestión de estado.

Cómo funciona useSyncExternalStore: Un Análisis Profundo

El hook useSyncExternalStore toma tres argumentos:

1. subscribe(callback: () => void): () => void: Una función que registra un callback para ser notificado cuando el store externo cambia. Debe devolver una función para cancelar la suscripción. Así es como React se entera de que el store tiene nuevos datos.
2. getSnapshot(): T: Una función que devuelve una instantánea (snapshot) de los datos del store externo. Esta instantánea debe ser un valor simple e inmutable que React pueda usar para determinar si los datos han cambiado.
3. getServerSnapshot?(): T (Opcional): Una función que devuelve la instantánea inicial de los datos en el servidor. Se utiliza para el renderizado en el lado del servidor (SSR) para asegurar la consistencia entre el servidor y el cliente. Si no se proporciona, React usará getSnapshot() durante el renderizado en el servidor, lo que podría no ser ideal para todos los escenarios.

Aquí hay un desglose de cómo funcionan estos argumentos juntos:

1. Cuando el componente se monta, useSyncExternalStore llama a la función subscribe para registrar un callback.
2. Cuando el store externo cambia, invoca el callback registrado a través de subscribe.
3. El callback le dice a React que el componente necesita ser re-renderizado.
4. Durante el renderizado, useSyncExternalStore llama a getSnapshot para obtener los datos más recientes del store externo.
5. React compara la instantánea actual con la anterior. Si son diferentes, el componente se actualiza con los nuevos datos.
6. Cuando el componente se desmonta, se llama a la función de cancelación de suscripción devuelta por subscribe para evitar fugas de memoria.

Ejemplo de Implementación Básica: Integración con localStorage

Ilustremos cómo usar useSyncExternalStore con un ejemplo simple: leer y escribir un valor en localStorage.

            import { useSyncExternalStore } from 'react';

function getLocalStorageItem(key: string): string | null {
  try {
    return localStorage.getItem(key);
  } catch (error) {
    console.error("Error accessing localStorage:", error);
    return null; // Handle potential errors like `localStorage` being unavailable.
  }
}

function useLocalStorage(key: string): [string | null, (value: string) => void] {
  const subscribe = (callback: () => void) => {
    window.addEventListener('storage', callback);
    return () => window.removeEventListener('storage', callback);
  };

  const getSnapshot = () => getLocalStorageItem(key);

  const serverSnapshot = () => null; // Or a default value if appropriate for your SSR setup

  const value = useSyncExternalStore(subscribe, getSnapshot, serverSnapshot);

  const setValue = (newValue: string) => {
    try {
      localStorage.setItem(key, newValue);
      // Dispatch a storage event on the current window to trigger updates in other tabs.
      window.dispatchEvent(new StorageEvent('storage', {
        key: key,
        newValue: newValue,
        storageArea: localStorage,
      } as StorageEventInit));
    } catch (error) {
      console.error("Error setting localStorage:", error);
    }
  };

  return [value, setValue];
}

function MyComponent() {
  const [name, setName] = useLocalStorage('name');

  return (
    <div>
      <p>Hello, {name || 'World'}</p>
      <input
        type="text"
        value={name || ''}
        onChange={(e) => setName(e.target.value)}
      />
    </div>
  );
}

export default MyComponent;
            

              
                Copy
              
            
          

Explicación:

• getLocalStorageItem: Una función de ayuda para recuperar de forma segura el valor de localStorage, manejando posibles errores.
• useLocalStorage: Un hook personalizado que encapsula la lógica para interactuar con localStorage usando useSyncExternalStore.
• subscribe: Escucha el evento 'storage', que se dispara cuando localStorage se modifica en otra pestaña o ventana. Es crucial que despachemos un evento de almacenamiento después de establecer un nuevo valor para activar correctamente las actualizaciones en la *misma* ventana.
• getSnapshot: Devuelve el valor actual de localStorage.
• serverSnapshot: Devuelve null (o un valor predeterminado) para el renderizado del lado del servidor.
• setValue: Actualiza el valor en localStorage y despacha un evento de almacenamiento para notificar a otras pestañas.
• MyComponent: Un componente simple que usa el hook useLocalStorage para mostrar y actualizar un nombre.

Consideraciones Importantes para localStorage:

• Manejo de Errores: Siempre envuelve el acceso a localStorage en bloques try...catch para manejar errores potenciales, como cuando localStorage está deshabilitado o no disponible (por ejemplo, en modo de navegación privada).
• Eventos de Almacenamiento: El evento 'storage' solo se dispara cuando localStorage es modificado en *otra* pestaña o ventana, no en la misma. Por lo tanto, despachamos un nuevo StorageEvent manualmente después de establecer un valor.
• Serialización de Datos: localStorage solo almacena cadenas de texto. Puede que necesites serializar y deserializar estructuras de datos complejas usando JSON.stringify y JSON.parse.
• Seguridad: Ten cuidado con los datos que almacenas en localStorage, ya que son accesibles para el código JavaScript en el mismo dominio. La información sensible no debe almacenarse en localStorage.

Casos de Uso Avanzados y Ejemplos

1. Integración con Zustand (u otra biblioteca de gestión de estado)

Integrar useSyncExternalStore con una biblioteca de gestión de estado global como Zustand es un caso de uso común. Aquí hay un ejemplo:

            import { useSyncExternalStore } from 'react';
import { create } from 'zustand';

interface BearState {
  bears: number
  increase: (by: number) => void
}

const useStore = create<BearState>((set) => ({
  bears: 0,
  increase: (by) => set((state) => ({ bears: state.bears + by }))
}))

function BearCounter() {
  const bears = useSyncExternalStore(
    useStore.subscribe,
    useStore.getState,
    () => ({ bears: 0, increase: () => {} }) // Server snapshot, provide default state
  ).bears
  return <h1>{bears} bears around here!</h1>
}

function Controls() {
  const increase = useStore(state => state.increase)
  return (<button onClick={() => increase(1)}>one bear</button>)
}

export { BearCounter, Controls }
            

              
                Copy
              
            
          

Explicación:

• Estamos usando Zustand para la gestión de estado global.
• useStore.subscribe: Esta función se suscribe al store de Zustand y activará re-renderizados cuando el estado del store cambie.
• useStore.getState: Esta función devuelve el estado actual del store de Zustand.
• El tercer parámetro proporciona un estado predeterminado para el renderizado del lado del servidor (SSR), asegurando que el componente se renderice correctamente en el servidor antes de que el JavaScript del lado del cliente tome el control.
• El componente obtiene el conteo de osos usando useSyncExternalStore y lo renderiza.
• El componente Controls muestra cómo usar un setter de Zustand.

2. Integración con Eventos Enviados por el Servidor (SSE)

useSyncExternalStore puede usarse para actualizar eficientemente componentes basados en datos en tiempo real de un servidor usando Eventos Enviados por el Servidor (SSE).

            import { useSyncExternalStore, useState, useEffect, useCallback } from 'react';

function useSSE(url: string) {
  const [data, setData] = useState(null);
  const [eventSource, setEventSource] = useState(null);

  useEffect(() => {
    const newEventSource = new EventSource(url);
    setEventSource(newEventSource);

    newEventSource.onmessage = (event) => {
      try {
        const parsedData = JSON.parse(event.data);
        setData(parsedData);
      } catch (error) {
        console.error("Error parsing SSE data:", error);
      }
    };

    newEventSource.onerror = (error) => {
      console.error("SSE error:", error);
    };

    return () => {
      newEventSource.close();
      setEventSource(null);
    };
  }, [url]);

  const subscribe = useCallback((callback: () => void) => {
    if (eventSource) {
      eventSource.addEventListener('message', callback);
    }
    return () => {
      if (eventSource) {
        eventSource.removeEventListener('message', callback);
      }
    };
  }, [eventSource]);

  const getSnapshot = useCallback(() => data, [data]);

  const serverSnapshot = useCallback(() => null, []);

  const value = useSyncExternalStore(subscribe, getSnapshot, serverSnapshot);

  return value;
}

function RealTimeDataComponent() {
  const realTimeData = useSSE('/api/sse'); // Replace with your SSE endpoint

  if (!realTimeData) {
    return <p>Loading...</p>;
  }

  return <div><p>Real-time Data: {JSON.stringify(realTimeData)}</p></div>;
}

export default RealTimeDataComponent;
            

              
                Copy
              
            
          

Explicación:

• useSSE: Un hook personalizado que establece una conexión SSE a una URL dada.
• subscribe: Agrega un event listener al objeto EventSource para ser notificado de nuevos mensajes del servidor. Usa useCallback para asegurar que la función de callback no se recree en cada renderizado.
• getSnapshot: Devuelve los datos más recientes recibidos del stream SSE.
• serverSnapshot: Devuelve null para el renderizado del lado del servidor.
• RealTimeDataComponent: Un componente que usa el hook useSSE para mostrar datos en tiempo real.

3. Integración con IndexedDB

Sincroniza componentes de React con datos almacenados en IndexedDB usando useSyncExternalStore.

            import { useSyncExternalStore, useState, useEffect, useCallback } from 'react';

interface IDBData {
  id: number;
  name: string;
}

async function getAllData(): Promise {
  return new Promise((resolve, reject) => {
    const request = indexedDB.open('myDataBase', 1); // Replace with your database name and version

    request.onerror = (event) => {
      console.error("IndexedDB open error:", event);
      reject(event);
    };

    request.onsuccess = (event) => {
      const db = (event.target as IDBRequest).result as IDBDatabase;
      const transaction = db.transaction(['myDataStore'], 'readonly'); // Replace with your store name
      const objectStore = transaction.objectStore('myDataStore');
      const getAllRequest = objectStore.getAll();

      getAllRequest.onsuccess = (event) => {
        const data = (event.target as IDBRequest).result as IDBData[];
        resolve(data);
      };

      getAllRequest.onerror = (event) => {
        console.error("IndexedDB getAll error:", event);
        reject(event);
      };
    };

    request.onupgradeneeded = (event) => {
      const db = (event.target as IDBRequest).result as IDBDatabase;
      db.createObjectStore('myDataStore', { keyPath: 'id' });
    };
  });
}

function useIndexedDBData(): IDBData[] | null {
  const [data, setData] = useState(null);
  const [dbInitialized, setDbInitialized] = useState(false);

  useEffect(() => {
    const initDB = async () => {
        try{
            await getAllData();
            setDbInitialized(true);
        } catch (e) {
            console.error("IndexedDB initialization failed", e);
        }
    }

    initDB();
  }, []);


  const subscribe = useCallback((callback: () => void) => {
    // Debounce the callback to prevent excessive re-renders.
    let timeoutId: NodeJS.Timeout;
    const debouncedCallback = () => {
      clearTimeout(timeoutId);
      timeoutId = setTimeout(callback, 50); // Adjust the debounce delay as needed
    };

    const handleVisibilityChange = () => {
      // Re-fetch data when the tab becomes visible again
      if (document.visibilityState === 'visible') {
        debouncedCallback();
      }
    };

    window.addEventListener('focus', debouncedCallback);
    document.addEventListener('visibilitychange', handleVisibilityChange);


    return () => {
      window.removeEventListener('focus', debouncedCallback);
      document.removeEventListener('visibilitychange', handleVisibilityChange);
      clearTimeout(timeoutId);
    };
  }, []);

  const getSnapshot = useCallback(() => {
    // Fetch the latest data from IndexedDB every time getSnapshot is called
    getAllData().then(newData => setData(newData));
    return data;
  }, [data]);

  const serverSnapshot = useCallback(() => null, []);

  return useSyncExternalStore(subscribe, getSnapshot, serverSnapshot);
}

function IndexedDBComponent() {
  const data = useIndexedDBData();

  if (!data) {
    return <p>Loading data from IndexedDB...</p>;
  }

  return (
    <div>
      <h2>Data from IndexedDB:</h2>
      <ul>
        {data.map((item) => (
          <li key={item.id}>{item.name} (ID: {item.id})</li>
        ))}
      </ul>
    </div>
  );
}

export default IndexedDBComponent;
            

              
                Copy
              
            
          

Explicación:

• getAllData: Una función asíncrona que recupera todos los datos del almacén de IndexedDB.
• useIndexedDBData: Un hook personalizado que usa useSyncExternalStore para suscribirse a cambios en IndexedDB.
• subscribe: Configura listeners para cambios de visibilidad y foco para actualizar los datos desde IndexedDB y usa una función de debounce para evitar actualizaciones excesivas.
• getSnapshot: Obtiene la instantánea actual llamando a `getAllData()` y luego devolviendo los `data` del estado.
• serverSnapshot: Devuelve null para el renderizado del lado del servidor.
• IndexedDBComponent: Un componente que muestra los datos de IndexedDB.

Consideraciones Importantes para IndexedDB:

• Operaciones Asíncronas: Las interacciones con IndexedDB son asíncronas, por lo que debes manejar la naturaleza asíncrona de la recuperación y actualización de datos con cuidado.
• Manejo de Errores: Implementa un manejo de errores robusto para gestionar con gracia posibles problemas con el acceso a la base de datos, como base de datos no encontrada o errores de permisos.
• Versionado de la Base de Datos: Gestiona las versiones de la base de datos cuidadosamente usando el evento onupgradeneeded para asegurar la compatibilidad de los datos a medida que tu aplicación evoluciona.
• Rendimiento: Las operaciones de IndexedDB pueden ser relativamente lentas, especialmente para grandes conjuntos de datos. Optimiza las consultas y la indexación para mejorar el rendimiento.

Consideraciones de Rendimiento

Aunque useSyncExternalStore está optimizado para el rendimiento, todavía hay algunas consideraciones a tener en cuenta:

• Minimizar Cambios en el Snapshot: Asegúrate de que la función getSnapshot devuelva una nueva instantánea solo cuando los datos hayan cambiado realmente. Evita crear nuevos objetos o arrays innecesariamente. Considera usar técnicas de memoización para optimizar la creación de snapshots.
• Actualizaciones por Lotes (Batching): Si es posible, agrupa las actualizaciones al store externo para reducir el número de re-renderizados. Por ejemplo, si estás actualizando múltiples propiedades en el store, intenta actualizarlas todas en una sola transacción.
• Debouncing/Throttling: Si el store externo cambia con frecuencia, considera aplicar debounce o throttle a las actualizaciones del componente de React. Esto puede prevenir re-renderizados excesivos y mejorar el rendimiento. Esto es especialmente útil con stores volátiles como el redimensionamiento de la ventana del navegador.
• Comparación Superficial (Shallow Comparison): Asegúrate de devolver valores primitivos u objetos inmutables en getSnapshot para que React pueda determinar rápidamente si los datos han cambiado usando una comparación superficial.
• Actualizaciones Condicionales: En casos donde el store externo cambia frecuentemente pero tu componente solo necesita reaccionar a ciertos cambios, considera implementar actualizaciones condicionales dentro de la función `subscribe` para evitar re-renderizados innecesarios.

Errores Comunes y Solución de Problemas

• Problemas de "Tearing": Si sigues experimentando problemas de "tearing" después de usar useSyncExternalStore, verifica dos veces que tu función getSnapshot esté devolviendo una vista consistente de los datos y que la función subscribe esté notificando correctamente a React de los cambios. Asegúrate de no estar mutando los datos directamente dentro de la función getSnapshot.
• Bucles Infinitos: Puede ocurrir un bucle infinito si la función getSnapshot siempre devuelve un nuevo valor, incluso cuando los datos no han cambiado. Esto puede suceder si estás creando nuevos objetos o arrays innecesariamente. Asegúrate de devolver el mismo valor si los datos no han cambiado.
• Falta de Renderizado del Lado del Servidor: Si estás usando renderizado del lado del servidor, asegúrate de proporcionar una función getServerSnapshot para garantizar que el componente se renderice correctamente en el servidor. Esta función debería devolver el estado inicial del store externo.
• Cancelación de Suscripción Incorrecta: Siempre asegúrate de cancelar correctamente la suscripción al store externo dentro de la función devuelta por subscribe. No hacerlo puede llevar a fugas de memoria.
• Uso Incorrecto con Modo Concurrente: Asegúrate de que tu store externo sea compatible con el Modo Concurrente. Evita hacer mutaciones en el store externo mientras React está renderizando. Las mutaciones deben ser síncronas y predecibles.

Conclusión

useSyncExternalStore es una herramienta poderosa para sincronizar componentes de React con almacenes de datos externos. Al entender cómo funciona y seguir las mejores prácticas, puedes asegurar que tus componentes muestren datos consistentes y actualizados, incluso en escenarios complejos de renderizado concurrente. Este hook simplifica la integración con diversas fuentes de datos, desde bibliotecas de gestión de estado de terceros hasta APIs del navegador y flujos de datos en tiempo real, lo que conduce a aplicaciones de React más robustas y de alto rendimiento. Recuerda siempre manejar errores potenciales, optimizar el rendimiento y gestionar cuidadosamente las suscripciones para evitar los errores comunes.