React experimental_useMemoCacheInvalidation: Hallitse välimuistia optimoidaksesi suorituskykyä

React kehittyy jatkuvasti ja ottaa käyttöön tehokkaita ominaisuuksia, joiden tarkoituksena on parantaa suorituskykyä ja kehittäjäkokemusta. Yksi tällainen ominaisuus, joka on tällä hetkellä kokeellinen, on experimental_useMemoCacheInvalidation. Tämä API tarjoaa hienojakoisen hallinnan muistivälimuisteille, jolloin kehittäjät voivat mitätöidä tiettyjä välimuistimerkintöjä mukautetun logiikan perusteella. Tämä blogikirjoitus tarjoaa kattavan yleiskatsauksen experimental_useMemoCacheInvalidation -ominaisuudesta, tutkien sen käyttötapauksia, hyötyjä ja toteutusstrategioita.

Muistamisen ymmärtäminen Reactissa

Muistaminen on tehokas optimointitekniikka, jota React hyödyntää välttääkseen tarpeettomia uudelleenrenderöintejä ja kalliita laskutoimituksia. Funktiot, kuten useMemo ja useCallback, mahdollistavat muistamisen tallentamalla laskelmien tulokset välimuistiin riippuvuuksien perusteella. Jos riippuvuudet pysyvät samoina, tallennettu tulos palautetaan, jolloin ei tarvitse laskea uudelleen.

Harkitse tätä esimerkkiä:

const expensiveCalculation = (a, b) => {
  console.log('Suoritetaan kallista laskentaa...');
  // Simuloimme aikaa vievää operaatiota
  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 (
    

      
Tulos: {result}
    
  );
};

Tässä skenaariossa expensiveCalculation suoritetaan vain, kun arvojen a tai b arvot muuttuvat. Perinteinen muistaminen voi kuitenkin joskus olla liian karkeajakoista. Entä jos sinun täytyy mitätöidä välimuisti monimutkaisemman ehdon perusteella, joka ei näy suoraan riippuvuuksissa?

Esittelyssä experimental_useMemoCacheInvalidation

experimental_useMemoCacheInvalidation ratkaisee tämän rajoituksen tarjoamalla mekanismin muistivälimuistien nimenomaiseen mitätöintiin. Tämä mahdollistaa tarkemman hallinnan siitä, milloin laskelmat suoritetaan uudelleen, mikä johtaa edelleen suorituskyvyn parantumiseen tietyissä skenaarioissa. Se on erityisen hyödyllinen käsiteltäessä:

• Monimutkaisia tilanhallintaskenaarioita
• Tilanteita, joissa ulkoiset tekijät vaikuttavat välimuistiin tallennettujen tietojen pätevyyteen
• Optimistisia päivityksiä tai tietojen muutoksia, joissa välimuistiin tallennetut arvot vanhentuvat

Miten experimental_useMemoCacheInvalidation toimii

API pyörii välimuistin luomisen ja sen mitätöinnin ympärillä tiettyjen avainten tai ehtojen perusteella. Tässä on avainkomponenttien erittely:

1. Välimuistin luominen: Luo välimuisti-instanssin käyttämällä React.unstable_useMemoCache().
2. Muistilaskelmat: Käytä React.unstable_useMemoCache() muistitoiminnoissasi (esim. useMemo-takaisinsoitossa) tallentaaksesi ja noutaaksesi arvoja välimuistista.
3. Välimuistin mitätöinti: Voit mitätöidä välimuistin kutsumalla erityistä mitätöintitoimintoa, joka palautetaan välimuistia luotaessa. Voit mitätöidä tiettyjä merkintöjä avaimilla tai mitätöidä koko välimuistin.

Käytännön esimerkki: API-vastausten välimuistiin tallentaminen

Kuvataan tätä skenaariolla, jossa tallennamme API-vastauksia välimuistiin. Kuvittele, että rakennamme kojelautaa, joka näyttää tietoja, jotka on haettu eri API:ista. Haluamme tallentaa API-vastaukset välimuistiin suorituskyvyn parantamiseksi, mutta meidän on myös mitätöitävä välimuisti, kun taustalla olevat tiedot muuttuvat (esim. käyttäjä päivittää tietueen, mikä laukaisee tietokannan muutoksen).

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

const fetchData = async (endpoint) => {
  console.log(`Noudetaan tietoja osoitteesta ${endpoint}...`);
  const response = await fetch(endpoint);
  if (!response.ok) {
    throw new Error(`HTTP-virhe! Status: ${response.status}`);
  }
  return response.json();
};

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

  // Luo välimuisti käyttämällä experimental_useMemoCache
  const cache = React.unstable_useMemoCache(10); // Rajoitus 10 merkintään

  const invalidateCache = () => {
    console.log("Mitätöidään välimuisti...");
    setRefresh(prev => !prev); // Vaihda päivitystilaksi uudelleenrenderöinnin laukaisemiseksi
  };

  // Muistettu tietojen hakufunktio
  const userData = React.useMemo(() => {
    const endpoint = `https://jsonplaceholder.typicode.com/users/${userId}`;

    // Yritä hakea tiedot välimuistista
    const cachedData = cache.read(() => endpoint, () => {
      // Jos ei välimuistissa, hae se
      console.log("Välimuistivirhe. Noudetaan tietoja...");
      return fetchData(endpoint);
    });

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

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

  return (
    

      
Käyttäjäkojelauta
      Käyttäjän tunnus:
      
      Päivitä tiedot
      {userData ? (
        

          
Käyttäjän tiedot
          
Nimi: {userData.name}
          
Sähköposti: {userData.email}
        
      ) : (
        
Ladataan...
      )}
    
  );
};

export default Dashboard;

Selitys:

• Käytämme React.unstable_useMemoCache(10) luomaan välimuistin, joka voi sisältää enintään 10 merkintää.
• userData-muuttuja käyttää React.useMemo-ominaisuutta muistamaan tietojen hakemisen. Riippuvuuksiin kuuluvat userId, cache ja refresh. invalidateCache-funktio vaihtaa refresh-tilan, mikä pakottaa uudelleenrenderöinnin ja useMemo-kutsun uudelleenarvioinnin.
• useMemo-takaisinsoiton sisällä käytämme cache.read-ominaisuutta tarkistaaksemme, onko tiedot nykyiselle endpoint-osoitteelle jo välimuistissa.
• Jos tiedot ovat välimuistissa (välimuistihitti), cache.read palauttaa välimuistiin tallennetut tiedot. Muussa tapauksessa (välimuistivirhe) se suorittaa annetun takaisinsoiton, joka hakee tiedot API:sta käyttämällä fetchData-toimintoa ja tallentaa ne välimuistiin.
• invalidateCache-funktio antaa meille mahdollisuuden mitätöidä välimuisti manuaalisesti tarvittaessa. Tässä esimerkissä se käynnistyy painikkeen napsautuksella. refresh-tilan vaihtaminen pakottaa Reactin uudelleenarvioimaan useMemo-takaisinsoiton, mikä tyhjentää tehokkaasti välimuistin vastaavalle API-päätepisteelle.

Tärkeitä huomioita:

• Välimuistin koko: Argumentti React.unstable_useMemoCache(size) määrittää välimuistin suurimman merkintöjen määrän. Valitse sopiva koko sovelluksesi tarpeiden mukaan.
• Välimuistin avain: Ensimmäinen argumentti cache.read-ominaisuudelle toimii välimuistin avaimena. Sen tulisi olla arvo, joka yksilöi välimuistiin tallennettavat tiedot yksilöllisesti. Esimerkissämme käytämme API-päätepistettä avaimena.
• Mitätöintistrategia: Harkitse huolellisesti mitätöintistrategiaasi. Välimuistin liian usein mitätöinti voi poistaa muistamisen suorituskykyhyödyt. Liian harvoin mitätöinti voi johtaa vanhentuneisiin tietoihin.

Edistyneet käyttötapaukset ja skenaariot

1. Optimistiset päivitykset

Sovelluksissa, joissa on optimistisia päivityksiä (esim. käyttöliittymäelementin päivittäminen ennen kuin palvelin vahvistaa muutoksen), experimental_useMemoCacheInvalidation -ominaisuutta voidaan käyttää välimuistin mitätöimiseen, kun palvelin palauttaa virheen tai vahvistaa päivityksen.

Esimerkki: Kuvittele tehtävienhallintasovellus, jossa käyttäjät voivat merkitä tehtäviä valmiiksi. Kun käyttäjä napsauttaa "Valmis"-painiketta, käyttöliittymä päivittyy heti (optimistinen päivitys). Samanaikaisesti lähetetään pyyntö palvelimelle tehtävän tilan päivittämiseksi tietokannassa. Jos palvelin vastaa virheellä (esim. verkkoyhteyden ongelman vuoksi), meidän on palautettava käyttöliittymän muutos ja mitätöitävä välimuisti varmistaaksemme, että käyttöliittymä heijastaa oikeaa tilaa.

2. Kontekstipohjainen mitätöinti

Kun välimuistiin tallennetut tiedot riippuvat React Context -ominaisuuden arvoista, kontekstin muutokset voivat laukaista välimuistin mitätöinnin. Tämä varmistaa, että komponenteilla on aina pääsy ajantasaisimpiin tietoihin nykyisten kontekstiarvojen perusteella.

Esimerkki: Harkitse kansainvälistä verkkokauppa-alustaa, jossa tuotteiden hinnat näkyvät eri valuutoissa käyttäjän valitseman valuutan perusteella. Käyttäjän valuutta-asetus tallennetaan React Context -ominaisuuteen. Kun käyttäjä vaihtaa valuuttaa, meidän on mitätöitävä tuotteiden hintoja sisältävä välimuisti hakeaksemme hinnat uudessa valuutassa.

3. Hienojakoinen välimuistin hallinta useilla avaimilla

Monimutkaisemmissa skenaarioissa voit luoda useita välimuisteja tai käyttää monimutkaisempaa avainrakennetta hienojakoisen välimuistin mitätöinnin saavuttamiseksi. Voit esimerkiksi käyttää yhdistettyä avainta, joka yhdistää useita tietojen vaikuttavia tekijöitä, jolloin voit mitätöidä tiettyjä välimuistiin tallennettujen tietojen osajoukkoja vaikuttamatta muihin.

experimental_useMemoCacheInvalidation -ominaisuuden käytön edut

• Parempi suorituskyky: Tarjoamalla hienojakoisen hallinnan muistivälimuisteihin voit minimoida tarpeettomat uudelleenlaskennat ja uudelleenrenderöinnit, mikä johtaa merkittäviin suorituskyvyn parannuksiin, erityisesti monimutkaisissa sovelluksissa, joissa tiedot muuttuvat usein.
• Parannettu hallinta: Saat enemmän hallintaa siitä, milloin ja miten välimuistiin tallennetut tiedot mitätöidään, jolloin voit räätälöidä välimuistiin tallennuskäyttäytymisen sovelluksesi erityistarpeiden mukaan.
• Pienempi muistin kulutus: Mitätöimällä vanhentuneet välimuistimerkinnät voit pienentää sovelluksesi muistijalanjälkeä, mikä estää sitä kasvamasta liikaa ajan myötä.
• Yksinkertaistettu tilanhallinta: Joissakin tapauksissa experimental_useMemoCacheInvalidation voi yksinkertaistaa tilanhallintaa sallimalla arvojen johtamisen suoraan välimuistista monimutkaisten tilamuuttujien hallinnan sijaan.

Huomioon otettavat asiat ja mahdolliset haitat

• Monimutkaisuus: experimental_useMemoCacheInvalidation -ominaisuuden toteuttaminen voi lisätä koodin monimutkaisuutta, erityisesti jos et ole perehtynyt muistamisen ja välimuistiin tallennuksen tekniikoihin.
• Lisätyö: Vaikka muistaminen yleensä parantaa suorituskykyä, se tuo myös jonkin verran lisätyötä välimuistin hallinnan vuoksi. Väärin käytettynä experimental_useMemoCacheInvalidation -ominaisuus voisi mahdollisesti heikentää suorituskykyä.
• Virheenkorjaus: Välimuistiin liittyvien ongelmien virheenkorjaus voi olla haastavaa, varsinkin monimutkaisen mitätöintilogiikan kanssa.
• Kokeellinen tila: Pidä mielessä, että experimental_useMemoCacheInvalidation on tällä hetkellä kokeellinen API. Sen API ja toiminta voivat muuttua Reactin tulevissa versioissa.

Parhaat käytännöt experimental_useMemoCacheInvalidation -ominaisuuden käyttämiseen

• Ymmärrä tietosi: Analysoi tietosi perusteellisesti ennen experimental_useMemoCacheInvalidation -ominaisuuden toteuttamista ja määritä tekijät, jotka vaikuttavat sen pätevyyteen.
• Valitse sopivat välimuistin avaimet: Valitse välimuistin avaimet, jotka yksilöivät välimuistiin tallennettavat tiedot yksilöllisesti ja jotka kuvastavat tarkasti riippuvuudet, jotka vaikuttavat sen pätevyyteen.
• Toteuta selkeä mitätöintistrategia: Kehitä selkeä strategia välimuistin mitätöimiseksi, varmistaen, että vanhentuneet tiedot poistetaan nopeasti ja minimoimalla tarpeettomat mitätöinnit.
• Tarkkaile suorituskykyä: Tarkkaile huolellisesti sovelluksesi suorituskykyä experimental_useMemoCacheInvalidation -ominaisuuden käyttöönoton jälkeen varmistaaksesi, että se todella parantaa suorituskykyä eikä aiheuta regressioita.
• Dokumentoi välimuistiin tallennuslogiikkasi: Dokumentoi selkeästi välimuistiin tallennuslogiikkasi, jotta muiden kehittäjien (ja tulevan itsesi) on helpompi ymmärtää ja ylläpitää koodia.
• Aloita pienestä: Aloita toteuttamalla experimental_useMemoCacheInvalidation -ominaisuus sovelluksesi pienessä, eristetyssä osassa ja laajenna sen käyttöä asteittain kokemuksen karttuessa.

Vaihtoehtoja experimental_useMemoCacheInvalidation -ominaisuudelle

Vaikka experimental_useMemoCacheInvalidation tarjoaa tehokkaan tavan muistivälimuistien hallintaan, muut tekniikat voivat saavuttaa samanlaisia tuloksia tietyissä tilanteissa. Joitain vaihtoehtoja ovat:

• Globaalit tilanhallintakirjastot (Redux, Zustand, Recoil): Nämä kirjastot tarjoavat keskitettyjä tilanhallintaratkaisuja, joissa on sisäänrakennettuja muistamis- ja välimuistiin tallennusominaisuuksia. Ne soveltuvat monimutkaisen sovellustilan hallintaan ja voivat yksinkertaistaa välimuistin mitätöintiä joissakin tapauksissa.
• Mukautettu muistamislogiikka: Voit toteuttaa oman muistamislogiikkasi käyttämällä JavaScript-objekteja tai Map-tietorakenteita. Tämä antaa sinulle täyden hallinnan välimuistiin tallennuskäyttäytymisestä, mutta vaatii enemmän manuaalista työtä.
• Kirjastot, kuten `memoize-one` tai `lodash.memoize`: Nämä kirjastot tarjoavat yksinkertaisia muistamisfunktioita, joita voidaan käyttää kalliiden laskelmien tulosten välimuistiin tallentamiseen. Ne eivät kuitenkaan yleensä tarjoa hienojakoista välimuistin mitätöintimahdollisuutta, kuten experimental_useMemoCacheInvalidation.

Johtopäätös

experimental_useMemoCacheInvalidation on arvokas lisä React-ekosysteemiin ja tarjoaa kehittäjille hienojakoisen hallinnan muistivälimuisteihin. Ymmärtämällä sen käyttötapaukset, hyödyt ja rajoitukset voit hyödyntää tätä API:ta optimoidaksesi React-sovellusten suorituskykyä ja luoda tehokkaampia ja reagoivampia käyttäjäkokemuksia. Muista, että se on edelleen kokeellinen API, joten sen toiminta voi muuttua tulevaisuudessa. Se on kuitenkin lupaava työkalu edistyneille React-kehittäjille, jotka haluavat ylittää suorituskyvyn optimoinnin rajat.

Kun React kehittyy edelleen, näiden kokeellisten ominaisuuksien tutkiminen on ratkaisevan tärkeää pysyä kehityksen kärjessä ja rakentaa huippuluokan sovelluksia. Kokeilemalla experimental_useMemoCacheInvalidation -ominaisuutta ja muita edistyneitä tekniikoita voit avata uusia suorituskyvyn ja tehokkuuden tasoja React-projekteissasi.

Lisätutkimukset

• Reactin virallinen dokumentaatio: Pysy ajan tasalla uusimmista React-ominaisuuksista ja API:ista.
• React-lähdekoodi: Tarkastele experimental_useMemoCacheInvalidation -ominaisuuden lähdekoodia saadaksesi syvemmän ymmärryksen sen toteutuksesta.
• Yhteisöfoorumit: Osallistu React-yhteisöön keskustellaksesi ja jakaaksesi parhaita käytäntöjä experimental_useMemoCacheInvalidation -ominaisuuden käytöstä.