React experimental_useMemoCacheInvalidation: تسلط بر کنترل کش برای عملکرد بهینه

React به تکامل خود ادامه می دهد و ویژگی های قدرتمندی را با هدف بهبود عملکرد و تجربه توسعه دهندگان معرفی می کند. یکی از این ویژگی ها که در حال حاضر آزمایشی است، experimental_useMemoCacheInvalidation است. این API کنترل دقیقی بر حافظه های پنهان بخاطرسپاری ارائه می دهد و به توسعه دهندگان اجازه می دهد تا ورودی های کش خاص را بر اساس منطق سفارشی باطل کنند. این پست وبلاگ یک نمای کلی جامع از experimental_useMemoCacheInvalidation ارائه می دهد و موارد استفاده، مزایا و استراتژی های پیاده سازی آن را بررسی می کند.

درک بخاطرسپاری در React

بخاطرسپاری یک تکنیک بهینه سازی قدرتمند است که React از آن برای جلوگیری از رندر مجدد غیر ضروری و محاسبات پرهزینه استفاده می کند. توابعی مانند useMemo و useCallback با ذخیره نتایج محاسبات بر اساس وابستگی هایشان، بخاطرسپاری را فعال می کنند. اگر وابستگی ها یکسان باقی بمانند، نتیجه ذخیره شده برگردانده می شود و نیازی به محاسبه مجدد نیست.

این مثال را در نظر بگیرید:

const expensiveCalculation = (a, b) => {
  console.log('Performing expensive calculation...');
  // Simulate a time-consuming operation
  let result = 0;
  for (let i = 0; i < 1000000; i++) {
    result += a * b;
  }
  return result;
};

const MyComponent = ({ a, b }) => {
  const result = React.useMemo(() => expensiveCalculation(a, b), [a, b]);

  return (
    

      
Result: {result}
    
  );
};

در این سناریو، expensiveCalculation تنها زمانی اجرا می شود که مقادیر a یا b تغییر کنند. با این حال، بخاطرسپاری سنتی گاهی اوقات می تواند بیش از حد دانه درشت باشد. اگر نیاز داشته باشید کش را بر اساس یک شرط پیچیده تر که مستقیماً در وابستگی ها منعکس نمی شود، باطل کنید چه؟

معرفی experimental_useMemoCacheInvalidation

experimental_useMemoCacheInvalidation این محدودیت را با ارائه مکانیزمی برای باطل کردن صریح حافظه های پنهان بخاطرسپاری برطرف می کند. این امکان کنترل دقیق تری را بر زمان اجرای مجدد محاسبات فراهم می کند و منجر به بهبود بیشتر عملکرد در سناریوهای خاص می شود. این به ویژه هنگام برخورد با موارد زیر مفید است:

• سناریوهای پیچیده مدیریت حالت
• موقعیت هایی که عوامل خارجی بر اعتبار داده های ذخیره شده تأثیر می گذارند
• به روز رسانی های خوش بینانه یا جهش های داده که در آن مقادیر ذخیره شده قدیمی می شوند

نحوه عملکرد experimental_useMemoCacheInvalidation

API حول ایجاد یک کش و سپس باطل کردن آن بر اساس کلیدها یا شرایط خاص می چرخد. در اینجا خلاصه ای از اجزای اصلی آورده شده است:

1. ایجاد کش: شما یک نمونه کش با استفاده از React.unstable_useMemoCache() ایجاد می کنید.
2. محاسبات بخاطرسپاری: شما از React.unstable_useMemoCache() در توابع بخاطرسپاری خود (به عنوان مثال، در یک فراخوان useMemo) برای ذخیره و بازیابی مقادیر از کش استفاده می کنید.
3. باطل کردن کش: شما با فراخوانی یک تابع ویژه باطل سازی که هنگام ایجاد کش برگردانده می شود، کش را باطل می کنید. می توانید ورودی های خاص را با استفاده از کلیدها باطل کنید یا کل کش را باطل کنید.

یک مثال عملی: ذخیره پاسخ های API

بیایید این را با سناریویی نشان دهیم که در آن پاسخ های API را ذخیره می کنیم. تصور کنید در حال ساختن یک داشبورد هستیم که داده های واکشی شده از API های مختلف را نمایش می دهد. ما می خواهیم پاسخ های API را برای بهبود عملکرد ذخیره کنیم، اما همچنین باید کش را زمانی که داده های زیربنایی تغییر می کنند (به عنوان مثال، کاربر یک رکورد را به روز می کند و باعث تغییر پایگاه داده می شود) باطل کنیم.

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

const fetchData = async (endpoint) => {
  console.log(`Fetching data from ${endpoint}...`);
  const response = await fetch(endpoint);
  if (!response.ok) {
    throw new Error(`HTTP error! Status: ${response.status}`);
  }
  return response.json();
};

const Dashboard = () => {
  const [userId, setUserId] = useState(1);
  const [refresh, setRefresh] = useState(false);

  // Create a cache using experimental_useMemoCache
  const cache = React.unstable_useMemoCache(10); // Limit to 10 entries

  const invalidateCache = () => {
    console.log("Invalidating cache...");
    setRefresh(prev => !prev); // Toggle refresh state to trigger re-renders
  };

  // Memoized data fetching function
  const userData = React.useMemo(() => {
    const endpoint = `https://jsonplaceholder.typicode.com/users/${userId}`;

    // Try to get the data from the cache
    const cachedData = cache.read(() => endpoint, () => {
      // If not in the cache, fetch it
      console.log("Cache miss. Fetching data...");
      return fetchData(endpoint);
    });

    return cachedData;
  }, [userId, cache, refresh]);

  const handleUserIdChange = (event) => {
    setUserId(parseInt(event.target.value));
  };

  return (
    

      
User Dashboard
      User ID:
      
      Refresh Data
      {userData ? (
        

          
User Details
          
Name: {userData.name}
          
Email: {userData.email}
        
      ) : (
        
Loading...
      )}
    
  );
};

export default Dashboard;

توضیح:

• ما از React.unstable_useMemoCache(10) برای ایجاد یک کش استفاده می کنیم که می تواند تا 10 ورودی را نگه دارد.
• متغیر userData از React.useMemo برای بخاطرسپاری فرآیند واکشی داده استفاده می کند. وابستگی ها شامل userId، cache و refresh هستند. حالت refresh توسط تابع invalidateCache تغییر می کند و باعث رندر مجدد و ارزیابی مجدد useMemo می شود.
• در داخل فراخوان useMemo، ما از cache.read برای بررسی اینکه آیا داده های مربوط به endpoint فعلی قبلاً در کش وجود دارد یا خیر، استفاده می کنیم.
• اگر داده ها در کش باشند (برخورد کش)، cache.read داده های ذخیره شده را برمی گرداند. در غیر این صورت (عدم برخورد کش)، فراخوان ارائه شده را اجرا می کند، که داده ها را از API با استفاده از fetchData واکشی می کند و آن را در کش ذخیره می کند.
• تابع invalidateCache به ما امکان می دهد تا کش را به صورت دستی در صورت نیاز باطل کنیم. در این مثال، با کلیک دکمه فعال می شود. تغییر حالت refresh باعث می شود React فراخوان useMemo را دوباره ارزیابی کند و به طور موثر کش را برای نقطه پایانی API مربوطه پاک کند.

ملاحظات مهم:

• اندازه کش: آرگومان React.unstable_useMemoCache(size) حداکثر تعداد ورودی هایی را که کش می تواند نگه دارد تعیین می کند. بر اساس نیازهای برنامه خود، اندازه مناسب را انتخاب کنید.
• کلید کش: آرگومان اول به cache.read به عنوان کلید کش عمل می کند. باید مقداری باشد که به طور منحصر به فرد داده های ذخیره شده را شناسایی می کند. در مثال ما، از نقطه پایانی API به عنوان کلید استفاده می کنیم.
• استراتژی باطل سازی: استراتژی باطل سازی خود را به دقت در نظر بگیرید. باطل کردن کش خیلی مکرر می تواند مزایای عملکرد بخاطرسپاری را خنثی کند. باطل کردن آن خیلی کم می تواند منجر به داده های قدیمی شود.

موارد استفاده و سناریوهای پیشرفته

1. به روز رسانی های خوش بینانه

در برنامه هایی با به روز رسانی های خوش بینانه (به عنوان مثال، به روز رسانی یک عنصر UI قبل از اینکه سرور تغییر را تأیید کند)، experimental_useMemoCacheInvalidation می تواند برای باطل کردن کش زمانی که سرور یک خطا برمی گرداند یا به روز رسانی را تأیید می کند، استفاده شود.

مثال: یک برنامه مدیریت وظایف را تصور کنید که در آن کاربران می توانند وظایف را به عنوان تکمیل شده علامت گذاری کنند. هنگامی که کاربر روی دکمه "تکمیل" کلیک می کند، UI بلافاصله به روز می شود (به روز رسانی خوش بینانه). به طور همزمان، یک درخواست برای سرور ارسال می شود تا وضعیت وظیفه را در پایگاه داده به روز کند. اگر سرور با یک خطا پاسخ دهد (به عنوان مثال، به دلیل یک مشکل شبکه)، ما باید تغییر UI را برگردانیم و کش را باطل کنیم تا اطمینان حاصل شود که UI وضعیت صحیح را منعکس می کند.

2. باطل سازی مبتنی بر زمینه

هنگامی که داده های ذخیره شده به مقادیر یک زمینه React وابسته هستند، تغییرات در زمینه می تواند باعث باطل شدن کش شود. این تضمین می کند که اجزا همیشه بر اساس مقادیر زمینه فعلی به جدیدترین داده ها دسترسی دارند.

مثال: یک پلت فرم تجارت الکترونیکی بین المللی را در نظر بگیرید که در آن قیمت محصولات بر اساس ارز انتخاب شده کاربر در ارزهای مختلف نمایش داده می شود. اولویت ارز کاربر در یک زمینه React ذخیره می شود. هنگامی که کاربر ارز را تغییر می دهد، ما باید کش حاوی قیمت محصولات را باطل کنیم تا قیمت ها را در ارز جدید واکشی کنیم.

3. کنترل دقیق کش با چندین کلید

برای سناریوهای پیچیده تر، می توانید چندین کش ایجاد کنید یا از یک ساختار کلید پیچیده تر برای دستیابی به باطل سازی دقیق کش استفاده کنید. به عنوان مثال، می توانید از یک کلید کامپوزیت استفاده کنید که چندین عامل مؤثر بر داده ها را ترکیب می کند و به شما امکان می دهد زیرمجموعه های خاصی از داده های ذخیره شده را بدون تأثیر بر سایرین باطل کنید.

مزایای استفاده از experimental_useMemoCacheInvalidation

• عملکرد بهبود یافته: با ارائه کنترل دقیق بر حافظه های پنهان بخاطرسپاری، می توانید محاسبات مجدد و رندر مجدد غیر ضروری را به حداقل برسانید، که منجر به بهبود قابل توجه عملکرد، به ویژه در برنامه های پیچیده با داده های مکرر در حال تغییر می شود.
• کنترل افزایش یافته: شما کنترل بیشتری بر زمان و نحوه باطل شدن داده های ذخیره شده به دست می آورید و به شما امکان می دهد رفتار ذخیره سازی را با نیازهای خاص برنامه خود تنظیم کنید.
• کاهش مصرف حافظه: با باطل کردن ورودی های کش قدیمی، می توانید ردپای حافظه برنامه خود را کاهش دهید و از رشد بیش از حد آن در طول زمان جلوگیری کنید.
• مدیریت ساده شده حالت: در برخی موارد، experimental_useMemoCacheInvalidation می تواند مدیریت حالت را با اجازه دادن به شما برای استخراج مقادیر مستقیماً از کش به جای مدیریت متغیرهای پیچیده حالت، ساده کند.

ملاحظات و معایب احتمالی

• پیچیدگی: پیاده سازی experimental_useMemoCacheInvalidation می تواند پیچیدگی را به کد شما اضافه کند، به خصوص اگر با تکنیک های بخاطرسپاری و ذخیره سازی آشنا نباشید.
• هزینه سربار: در حالی که بخاطرسپاری به طور کلی عملکرد را بهبود می بخشد، به دلیل نیاز به مدیریت کش، هزینه سربار نیز ایجاد می کند. اگر به درستی استفاده نشود، experimental_useMemoCacheInvalidation می تواند به طور بالقوه عملکرد را کاهش دهد.
• اشکال زدایی: اشکال زدایی مشکلات مربوط به ذخیره سازی می تواند چالش برانگیز باشد، به خصوص هنگام برخورد با منطق باطل سازی پیچیده.
• وضعیت آزمایشی: به خاطر داشته باشید که experimental_useMemoCacheInvalidation در حال حاضر یک API آزمایشی است. API و رفتار آن ممکن است در نسخه های بعدی React تغییر کند.

بهترین شیوه ها برای استفاده از experimental_useMemoCacheInvalidation

• داده های خود را درک کنید: قبل از پیاده سازی experimental_useMemoCacheInvalidation، داده های خود را به طور کامل تجزیه و تحلیل کنید و عواملی را که بر اعتبار آن تأثیر می گذارند شناسایی کنید.
• کلیدهای کش مناسب را انتخاب کنید: کلیدهای کش را انتخاب کنید که به طور منحصر به فرد داده های ذخیره شده را شناسایی می کنند و به طور دقیق وابستگی هایی را که بر اعتبار آن تأثیر می گذارند منعکس می کنند.
• یک استراتژی باطل سازی واضح را پیاده سازی کنید: یک استراتژی تعریف شده برای باطل کردن کش ایجاد کنید، اطمینان حاصل کنید که داده های قدیمی به سرعت حذف می شوند در حالی که باطل سازی های غیر ضروری به حداقل می رسد.
• عملکرد را نظارت کنید: عملکرد برنامه خود را پس از پیاده سازی experimental_useMemoCacheInvalidation به دقت نظارت کنید تا اطمینان حاصل شود که در واقع عملکرد را بهبود می بخشد و هیچ گونه پسرفت ایجاد نمی کند.
• منطق ذخیره سازی خود را مستند کنید: منطق ذخیره سازی خود را به طور واضح مستند کنید تا درک و نگهداری کد برای سایر توسعه دهندگان (و خود آینده شما) آسان تر شود.
• کوچک شروع کنید: با پیاده سازی experimental_useMemoCacheInvalidation در یک قسمت کوچک و مجزا از برنامه خود شروع کنید و به تدریج با کسب تجربه، استفاده از آن را گسترش دهید.

جایگزین های experimental_useMemoCacheInvalidation

در حالی که experimental_useMemoCacheInvalidation یک راه قدرتمند برای مدیریت حافظه های پنهان بخاطرسپاری ارائه می دهد، تکنیک های دیگر می توانند در موقعیت های خاص به نتایج مشابهی دست یابند. برخی از جایگزین ها عبارتند از:

• کتابخانه های مدیریت حالت جهانی (Redux, Zustand, Recoil): این کتابخانه ها راه حل های مدیریت حالت متمرکز با قابلیت های بخاطرسپاری و ذخیره سازی داخلی ارائه می دهند. آنها برای مدیریت حالت پیچیده برنامه مناسب هستند و می توانند باطل سازی کش را در برخی موارد ساده کنند.
• منطق بخاطرسپاری سفارشی: می توانید منطق بخاطرسپاری خود را با استفاده از اشیاء JavaScript یا ساختارهای داده Map پیاده سازی کنید. این به شما کنترل کاملی بر رفتار ذخیره سازی می دهد اما نیاز به تلاش دستی بیشتری دارد.
• کتابخانه هایی مانند memoize-one یا lodash.memoize: این کتابخانه ها توابع بخاطرسپاری ساده ای را ارائه می دهند که می توانند برای ذخیره نتایج محاسبات پرهزینه استفاده شوند. با این حال، آنها معمولاً قابلیت های باطل سازی دقیق کش مانند experimental_useMemoCacheInvalidation را ارائه نمی دهند.

نتیجه گیری

experimental_useMemoCacheInvalidation یک افزودنی ارزشمند به اکوسیستم React است که کنترل دقیقی بر حافظه های پنهان بخاطرسپاری در اختیار توسعه دهندگان قرار می دهد. با درک موارد استفاده، مزایا و محدودیت های آن، می توانید از این API برای بهینه سازی عملکرد برنامه های React خود و ایجاد تجربیات کاربری کارآمدتر و پاسخگوتر استفاده کنید. به یاد داشته باشید که این هنوز یک API آزمایشی است، بنابراین ممکن است رفتار آن در آینده تغییر کند. با این حال، این یک ابزار امیدوارکننده برای توسعه دهندگان پیشرفته React است که به دنبال پیشبرد مرزهای بهینه سازی عملکرد هستند.

همانطور که React به تکامل خود ادامه می دهد، بررسی این ویژگی های آزمایشی برای جلوتر ماندن از منحنی و ساختن برنامه های پیشرفته بسیار مهم است. با آزمایش با experimental_useMemoCacheInvalidation و سایر تکنیک های پیشرفته، می توانید سطوح جدیدی از عملکرد و کارایی را در پروژه های React خود باز کنید.

اکتشاف بیشتر

• مستندات رسمی React: با آخرین ویژگی ها و API های React به روز باشید.
• کد منبع React: کد منبع experimental_useMemoCacheInvalidation را بررسی کنید تا درک عمیق تری از نحوه پیاده سازی آن به دست آورید.
• انجمن های انجمن: با انجمن React درگیر شوید تا در مورد بهترین شیوه ها برای استفاده از experimental_useMemoCacheInvalidation بحث و به اشتراک بگذارید.