React Contexti optimeerimine: valikulise uuesti renderdamise meisterlikkus globaalse jõudluse tagamiseks

Kaasaegse veebiarenduse dünaamilisel maastikul on jõudlusega ja skaleeritavate Reacti rakenduste loomine esmatähtis. Rakenduste keerukuse kasvades muutub oleku haldamine ja tõhusate uuenduste tagamine oluliseks väljakutseks, eriti globaalsete arendusmeeskondade jaoks, kes töötavad erinevate infrastruktuuride ja kasutajaskondade vahel. React Context API pakub võimsat lahendust globaalseks olekuhalduseks, võimaldades teil vältida "prop drilling'ut" ja jagada andmeid kogu oma komponendipuu ulatuses. Kuid ilma nõuetekohase optimeerimiseta võib see tahtmatult põhjustada jõudluse kitsaskohti tarbetute uuesti renderdamiste tõttu.

See põhjalik juhend süveneb React Contexti optimeerimise peensustesse, keskendudes spetsiaalselt valikulise uuesti renderdamise tehnikatele. Uurime, kuidas tuvastada Contextiga seotud jõudlusprobleeme, mõista selle aluseks olevaid mehhanisme ja rakendada parimaid tavasid, et tagada teie Reacti rakenduste püsimine kiirete ja reageerimisvõimelistena kasutajatele kogu maailmas.

Väljakutse mõistmine: tarbetute uuesti renderdamiste hind

Reacti deklaratiivne olemus tugineb virtuaalsele DOM-ile, et kasutajaliidest tõhusalt uuendada. Kui komponendi olek või omadused (props) muutuvad, renderdab React selle komponendi ja selle lapsed uuesti. Kuigi see mehhanism on üldiselt tõhus, võivad liigsed või tarbetud uuesti renderdamised põhjustada loiut kasutajakogemust. See kehtib eriti suurte komponendipuudega rakenduste või nende puhul, mida sageli uuendatakse.

Context API, kuigi see on olekuhalduse jaoks õnnistus, võib seda probleemi mõnikord süvendada. Kui Contexti poolt pakutav väärtus uuendatakse, renderdatakse tavaliselt uuesti kõik seda Contexti tarbivad komponendid, isegi kui neid huvitab ainult väike, muutumatu osa konteksti väärtusest. Kujutage ette globaalset rakendust, mis haldab kasutajaeelistusi, teemasätteid ja aktiivseid teateid ühesainsas Contextis. Kui muutub ainult teadete arv, võib staatilist jalust kuvav komponent siiski tarbetult uuesti renderduda, raisates väärtuslikku protsessorivõimsust.

`useContext` hook'i roll

useContext hook on peamine viis, kuidas funktsionaalsed komponendid tellivad Contexti muudatusi. Sisemiselt, kui komponent kutsub välja useContext(MyContext), tellib React selle komponendi lähima MyContext.Provider'i juurde puus. Kui MyContext.Provider'i poolt pakutav väärtus muutub, renderdab React uuesti kõik komponendid, mis tarbisid MyContext'i useContext'i abil.

See vaikekäitumine, kuigi lihtne, on ebatäpne. See ei tee vahet konteksti väärtuse erinevate osade vahel. Siit tulenebki vajadus optimeerimise järele.

Strateegiad valikuliseks uuesti renderdamiseks React Contextiga

Valikulise uuesti renderdamise eesmärk on tagada, et uuesti renderdatakse ainult need komponendid, mis *tõeliselt* sõltuvad Contexti oleku konkreetsest osast, kui see osa muutub. Selle saavutamiseks on mitu strateegiat:

1. Kontekstide jagamine

Üks tõhusamaid viise tarbetute uuesti renderdamiste vastu võitlemiseks on suurte monoliitsete kontekstide jagamine väiksemateks, konkreetsema fookusega kontekstideks. Kui teie rakendusel on üksainus Context, mis haldab mitmesuguseid mitteseotud olekuid (nt kasutaja autentimine, teema ja ostukorvi andmed), kaaluge selle jagamist eraldi kontekstideks.

Näide:

// Enne: Üks suur kontekst
const AppContext = React.createContext();

// Pärast: Jagatud mitmeks kontekstiks
const AuthContext = React.createContext();
const ThemeContext = React.createContext();
const CartContext = React.createContext();

Kontekste jagades tellivad komponendid, mis vajavad ainult autentimisandmeid, ainult AuthContext'i. Kui teema muutub, ei renderdata AuthContext'i või CartContext'i tellinud komponente uuesti. See lähenemine on eriti väärtuslik globaalsete rakenduste puhul, kus erinevatel moodulitel võivad olla erinevad olekusõltuvused.

2. Memoization `React.memo` abil

React.memo on kõrgema järgu komponent (HOC), mis memoiseerib teie funktsionaalse komponendi. See teostab komponendi omaduste ja oleku pealiskaudse võrdluse (shallow comparison). Kui omadused ja olek pole muutunud, jätab React komponendi renderdamise vahele ja taaskasutab viimati renderdatud tulemust. See on Contextiga kombineerituna väga võimas.

Kui komponent tarbib Contexti väärtust, muutub see väärtus komponendi omaduseks (kontseptuaalselt, kui kasutada useContext'i memoiseeritud komponendis). Kui konteksti väärtus ise ei muutu (või kui see osa konteksti väärtusest, mida komponent kasutab, ei muutu), võib React.memo uuesti renderdamise ära hoida.

Näide:

// Konteksti pakkuja
const MyContext = React.createContext();

function MyContextProvider({ children }) {
  const [value, setValue] = React.useState('initial value');
  return (
    
      {children}
    
  );
}

// Konteksti tarbiv komponent
const DisplayComponent = React.memo(() => {
  const { value } = React.useContext(MyContext);
  console.log('DisplayComponent rendered');
  return 
The value is: {value}
;
});

// Teine komponent
const UpdateButton = () => {
  const { setValue } = React.useContext(MyContext);
  return  setValue('new value')}>Update Value;
};

// Rakenduse struktuur
function App() {
  return (
    
      
      
    
  );
}

Selles näites, kui uuendatakse ainult setValue (nt nupule klõpsates), siis DisplayComponent, kuigi see tarbib konteksti, ei renderdata uuesti, kui see on mähitud React.memo sisse ja value ise pole muutunud. See toimib, kuna React.memo teostab omaduste pealiskaudse võrdluse. Kui useContext kutsutakse välja memoiseeritud komponendi sees, käsitletakse selle tagastusväärtust memoiseerimise eesmärgil sisuliselt omadusena. Kui konteksti väärtus renderduste vahel ei muutu, siis komponenti uuesti ei renderdata.

Hoiatus: React.memo teostab pealiskaudse võrdluse. Kui teie konteksti väärtus on objekt või massiiv ja igal pakkuja renderdusel luuakse uus objekt/massiiv (isegi kui sisu on sama), ei hoia React.memo uuesti renderdamist ära. See viib meid järgmise optimeerimisstrateegia juurde.

3. Konteksti väärtuste memoiseerimine

Et tagada React.memo tõhusus, peate vältima uute objekti- või massiivi viidete loomist oma konteksti väärtusele igal pakkuja renderdusel, välja arvatud juhul, kui nendes sisalduvad andmed on tegelikult muutunud. Siin tulebki appi useMemo hook.

Näide:

// Konteksti pakkuja memoiseeritud väärtusega
function MyContextProvider({ children }) {
  const [user, setUser] = React.useState({ name: 'Alice' });
  const [theme, setTheme] = React.useState('light');

  // Memoiseeri konteksti väärtuse objekt
  const contextValue = React.useMemo(() => ({
    user,
    theme
  }), [user, theme]);

  return (
    
      {children}
    
  );
}

// Komponent, mis vajab ainult kasutajaandmeid
const UserProfile = React.memo(() => {
  const { user } = React.useContext(MyContext);
  console.log('UserProfile rendered');
  return 
User: {user.name}
;
});

// Komponent, mis vajab ainult teemaandmeid
const ThemeDisplay = React.memo(() => {
  const { theme } = React.useContext(MyContext);
  console.log('ThemeDisplay rendered');
  return 
Theme: {theme}
;
});

// Komponent, mis võib kasutajat uuendada
const UpdateUserButton = () => {
  const { setUser } = React.useContext(MyContext);
  return  setUser({ name: 'Bob' })}>Update User;
};

// Rakenduse struktuur
function App() {
  return (
    
      
      
      
    
  );
}

Selles täiustatud näites:

• contextValue objekt luuakse useMemo abil. See luuakse uuesti ainult siis, kui user või theme olek muutub.
• UserProfile tarbib kogu contextValue't, kuid võtab sealt ainult user'i. Kui theme muutub, aga user mitte, luuakse contextValue objekt uuesti (sõltuvuste massiivi tõttu) ja UserProfile renderdatakse uuesti.
• ThemeDisplay tarbib sarnaselt konteksti ja võtab sealt theme. Kui user muutub, aga theme mitte, renderdatakse UserProfile uuesti.

See ei saavuta endiselt valikulist uuesti renderdamist, mis põhineb konteksti väärtuse osadel. Järgmine strateegia tegeleb sellega otse.

4. Kohandatud hook'ide kasutamine valikuliseks konteksti tarbimiseks

Kõige võimsam meetod valikulise uuesti renderdamise saavutamiseks hõlmab kohandatud hook'ide loomist, mis abstraheerivad useContext'i väljakutse ja tagastavad valikuliselt osi konteksti väärtusest. Neid kohandatud hook'e saab seejärel kombineerida React.memo'ga.

Põhiidee on pakkuda kontekstist eraldi hook'ide kaudu välja üksikuid oleku osi või selektoreid. Nii kutsub komponent useContext'i välja ainult selle konkreetse andmeosa jaoks, mida ta vajab, ja memoiseerimine töötab tõhusamalt.

Näide:

// --- Konteksti seadistus --- 
const AppStateContext = React.createContext();

function AppStateProvider({ children }) {
  const [user, setUser] = React.useState({ name: 'Alice' });
  const [theme, setTheme] = React.useState('light');
  const [notifications, setNotifications] = React.useState([]);

  // Memoiseeri kogu konteksti väärtus, et tagada stabiilne viide, kui midagi ei muutu
  const contextValue = React.useMemo(() => ({
    user,
    theme,
    notifications,
    setUser,
    setTheme,
    setNotifications
  }), [user, theme, notifications]);

  return (
    
      {children}
    
  );
}

// --- Kohandatud hook'id valikuliseks tarbimiseks --- 

// Hook kasutajaga seotud oleku ja tegevuste jaoks
function useUser() {
  const { user, setUser } = React.useContext(AppStateContext);
  // Siin tagastame objekti. Kui tarbivale komponendile rakendatakse React.memo,
  // ja 'user' objekt ise (selle sisu) ei muutu, siis komponenti uuesti ei renderdata.
  // Kui peaksime olema täpsemad ja vältima uuesti renderdamist, kui muutub ainult setUser,
  // peaksime olema hoolikamad või jagama konteksti veelgi.
  return { user, setUser };
}

// Hook teemaga seotud oleku ja tegevuste jaoks
function useTheme() {
  const { theme, setTheme } = React.useContext(AppStateContext);
  return { theme, setTheme };
}

// Hook teadetega seotud oleku ja tegevuste jaoks
function useNotifications() {
  const { notifications, setNotifications } = React.useContext(AppStateContext);
  return { notifications, setNotifications };
}

// --- Memoiseeritud komponendid, mis kasutavad kohandatud hook'e --- 

const UserProfile = React.memo(() => {
  const { user } = useUser(); // Kasutab kohandatud hook'i
  console.log('UserProfile rendered');
  return 
User: {user.name}
;
});

const ThemeDisplay = React.memo(() => {
  const { theme } = useTheme(); // Kasutab kohandatud hook'i
  console.log('ThemeDisplay rendered');
  return 
Theme: {theme}
;
});

const NotificationCount = React.memo(() => {
  const { notifications } = useNotifications(); // Kasutab kohandatud hook'i
  console.log('NotificationCount rendered');
  return 
Notifications: {notifications.length}
;
});

// Komponent, mis uuendab teemat
const ThemeSwitcher = React.memo(() => {
  const { setTheme } = useTheme();
  console.log('ThemeSwitcher rendered');
  return (
     setTheme(prev => prev === 'light' ? 'dark' : 'light')}>
      Toggle Theme
    
  );
});

// Rakenduse struktuur
function App() {
  return (
    
      
      
      
      
      {/* Lisa nupp teadete uuendamiseks, et testida selle isoleerimist */}
       {
          const { setNotifications } = {
            // Päris rakenduses tuleks see kontekstist, võib-olla teise hook'i kaudu
            setNotifications: (val) => console.log('Setting notifications:', val) 
          };
          setNotifications(prev => [...prev, 'New notification'])
      }}>Add Notification
    
  );
}

Selles seadistuses:

• UserProfile kasutab useUser'it. See renderdatakse uuesti ainult siis, kui user objekti viide ise muutub (mida useMemo pakkuja aitab saavutada).
• ThemeDisplay kasutab useTheme'i ja renderdatakse uuesti ainult siis, kui theme väärtus muutub.
• NotificationCount kasutab useNotifications'i ja renderdatakse uuesti ainult siis, kui notifications massiiv muutub.
• Kui ThemeSwitcher kutsub välja setTheme, renderdatakse uuesti ainult ThemeDisplay ja potentsiaalselt ThemeSwitcher ise (kui see renderdub uuesti oma oleku- või omaduste muutuste tõttu). UserProfile ja NotificationCount, mis teemast ei sõltu, ei renderdu uuesti.
• Sarnaselt, kui teateid uuendataks, renderdataks uuesti ainult NotificationCount (eeldusel, et setNotifications kutsutakse õigesti välja ja notifications massiivi viide muutub).

See muster, kus luuakse iga konteksti andmeosa jaoks detailsed kohandatud hook'id, on väga tõhus uuesti renderdamiste optimeerimiseks suuremahulistes, globaalsetes Reacti rakendustes.

5. `useContextSelector`'i kasutamine (kolmandate osapoolte teegid)

Kuigi React ei paku sisseehitatud lahendust konkreetsete osade valimiseks konteksti väärtusest uuesti renderdamise käivitamiseks, pakuvad kolmandate osapoolte teegid nagu use-context-selector seda funktsionaalsust. See teek võimaldab teil tellida konkreetseid väärtusi kontekstis, põhjustamata uuesti renderdamist, kui muud konteksti osad muutuvad.

Näide `use-context-selector`'iga:

// Paigalda: npm install use-context-selector
import { createContext } from 'react';
import { useContextSelector } from 'use-context-selector';

const UserContext = createContext();

function UserProvider({ children }) {
  const [user, setUser] = React.useState({ name: 'Alice', age: 30 });

  // Memoiseeri konteksti väärtus, et tagada stabiilsus, kui midagi ei muutu
  const contextValue = React.useMemo(() => ({
    user,
    setUser
  }), [user]);

  return (
    
      {children}
    
  );
}

// Komponent, mis vajab ainult kasutaja nime
const UserNameDisplay = () => {
  const userName = useContextSelector(UserContext, context => context.user.name);
  console.log('UserNameDisplay rendered');
  return 
User Name: {userName}
;
};

// Komponent, mis vajab ainult kasutaja vanust
const UserAgeDisplay = () => {
  const userAge = useContextSelector(UserContext, context => context.user.age);
  console.log('UserAgeDisplay rendered');
  return 
User Age: {userAge}
;
};

// Komponent kasutaja uuendamiseks
const UpdateUserButton = () => {
  const setUser = useContextSelector(UserContext, context => context.setUser);
  return (
     setUser({ name: 'Bob', age: 25 })}>Update User
  );
};

// Rakenduse struktuur
function App() {
  return (
    
      
      
      
    
  );
}

use-context-selector'iga:

• UserNameDisplay tellib ainult user.name omaduse.
• UserAgeDisplay tellib ainult user.age omaduse.
• Kui klõpsatakse UpdateUserButton'it ja setUser kutsutakse välja uue kasutajaobjektiga, millel on nii erinev nimi kui ka vanus, renderdatakse uuesti nii UserNameDisplay kui ka UserAgeDisplay, kuna valitud väärtused on muutunud.
• Kuid kui teil oleks teema jaoks eraldi pakkuja ja muutuks ainult teema, ei renderduks uuesti ei UserNameDisplay ega UserAgeDisplay, mis demonstreerib tõelist valikulist tellimust.

See teek toob selektoripõhise olekuhalduse (nagu Reduxis või Zustandis) eelised tõhusalt Context API-sse, võimaldades väga detailseid uuendusi.

Parimad tavad globaalseks React Contexti optimeerimiseks

Globaalsele publikule rakendusi ehitades on jõudluse kaalutlused võimendatud. Võrgu latentsus, mitmekesised seadmevõimalused ja erinevad internetikiirused tähendavad, et iga tarbetu operatsioon loeb.

• Profileerige oma rakendust: Enne optimeerimist kasutage React Developer Tools Profilerit, et tuvastada, millised komponendid renderduvad tarbetult uuesti. See suunab teie optimeerimispüüdlusi.
• Hoidke konteksti väärtused stabiilsena: Memoiseerige konteksti väärtused alati useMemo abil oma pakkujas, et vältida uute objekti/massiivi viidete põhjustatud tahtmatuid uuesti renderdamisi.
• Detailsed kontekstid: Eelistage väiksemaid, konkreetsema fookusega kontekste suurte, kõikehõlmavate asemel. See on kooskõlas ühe vastutuse põhimõttega ja parandab uuesti renderdamise isoleerimist.
• Kasutage React.memo'd laialdaselt: Mähkige komponendid, mis tarbivad konteksti ja mida tõenäoliselt sageli renderdatakse, React.memo'sse.
• Kohandatud hook'id on teie sõbrad: Kapseldage useContext'i väljakutsed kohandatud hook'idesse. See mitte ainult ei paranda koodi organiseeritust, vaid pakub ka puhta liidese konkreetsete kontekstiandmete tarbimiseks.
• Vältige inline-funktsioone konteksti väärtustes: Kui teie konteksti väärtus sisaldab tagasikutsefunktsioone (callback functions), memoiseerige need useCallback'iga, et vältida neid tarbivate komponentide tarbetut uuesti renderdamist, kui pakkuja uuesti renderdub.
• Kaaluge olekuhaldusteeke keerukate rakenduste jaoks: Väga suurte või keerukate rakenduste puhul võivad spetsiaalsed olekuhaldusteegid nagu Zustand, Jotai või Redux Toolkit pakkuda robustsemaid sisseehitatud jõudluse optimeerimisi ja arendustööriistu, mis on kohandatud globaalsetele meeskondadele. Kuid Contexti optimeerimise mõistmine on fundamentaalne, isegi neid teeke kasutades.
• Testige erinevates tingimustes: Simuleerige aeglasemaid võrgutingimusi ja testige vähem võimsatel seadmetel, et tagada teie optimeerimiste globaalne tõhusus.

Millal Contexti optimeerida

On oluline mitte ennatlikult üle optimeerida. Context on sageli piisav paljude rakenduste jaoks. Peaksite kaaluma oma Contexti kasutamise optimeerimist, kui:

• Märkate jõudlusprobleeme (kogelev kasutajaliides, aeglased interaktsioonid), mida saab seostada Contexti tarbivate komponentidega.
• Teie Context pakub suurt või sageli muutuvat andmeobjekti ja paljud komponendid tarbivad seda, isegi kui nad vajavad ainult väikeseid, staatilisi osi.
• Ehitad suuremahulist rakendust paljude arendajatega, kus järjepidev jõudlus erinevates kasutajakeskkondades on kriitilise tähtsusega.

Kokkuvõte

React Context API on võimas tööriist globaalse oleku haldamiseks teie rakendustes. Mõistes tarbetute uuesti renderdamiste potentsiaali ja kasutades strateegiaid nagu kontekstide jagamine, väärtuste memoiseerimine useMemo abil, React.memo'd kasutades ja valikuliseks tarbimiseks kohandatud hook'ide loomine, saate oluliselt parandada oma Reacti rakenduste jõudlust. Globaalsete meeskondade jaoks ei tähenda need optimeerimised ainult sujuva kasutajakogemuse pakkumist, vaid ka teie rakenduste vastupidavuse ja tõhususe tagamist laias seadmete ja võrgutingimuste spektris üle maailma. Valikulise uuesti renderdamise meisterlikkus Contextiga on võtmeoskus kvaliteetsete ja jõudlusega Reacti rakenduste loomisel, mis on suunatud mitmekesisele rahvusvahelisele kasutajaskonnale.