Reactin experimental_useOptimistic -kilpa-ajotilanne: Samanaikaisten päivitysten käsittely

Reactin experimental_useOptimistic-koukku tarjoaa tehokkaan tavan parantaa käyttökokemusta antamalla välitöntä palautetta asynkronisten operaatioiden ollessa käynnissä. Tämä optimismi voi kuitenkin joskus johtaa kilpa-ajotilanteisiin, kun useita päivityksiä sovelletaan samanaikaisesti. Tämä artikkeli syventyy tämän ongelman yksityiskohtiin ja tarjoaa strategioita samanaikaisten päivitysten vankkaan käsittelyyn, varmistaen datan johdonmukaisuuden ja sujuvan käyttökokemuksen, palvellen globaalia yleisöä.

experimental_useOptimistic-koukun ymmärtäminen

Ennen kuin sukellamme kilpa-ajotilanteisiin, kerrataan lyhyesti, miten experimental_useOptimistic toimii. Tämä koukku antaa sinun optimistisesti päivittää käyttöliittymäsi arvolla ennen kuin vastaava palvelinpuolen operaatio on valmistunut. Tämä antaa käyttäjille vaikutelman välittömästä toiminnasta, parantaen reagoivuutta. Esimerkiksi, kun käyttäjä tykkää julkaisusta. Sen sijaan, että odottaisit palvelimen vahvistavan tykkäyksen, voit välittömästi päivittää käyttöliittymän näyttämään julkaisun tykätyksi ja sitten palauttaa tilan, jos palvelin ilmoittaa virheestä.

Peruskäyttö näyttää tältä:

const [optimisticValue, addOptimisticValue] = experimental_useOptimistic(
  originalValue,
  (currentState, newValue) => {
    // Palauta optimistinen päivitys nykyisen tilan ja uuden arvon perusteella
    return newValue;
  }
);

originalValue on alkutila. Toinen argumentti on optimistinen päivitysfunktio, joka ottaa nykyisen tilan ja uuden arvon ja palauttaa optimistisesti päivitetyn tilan. addOptimisticValue on funktio, jota voit kutsua käynnistääksesi optimistisen päivityksen.

Mikä on kilpa-ajotilanne?

Kilpa-ajotilanne syntyy, kun ohjelman lopputulos riippuu useiden prosessien tai säikeiden ennalta-arvaamattomasta järjestyksestä tai ajoituksesta. experimental_useOptimistic-koukun yhteydessä kilpa-ajotilanne syntyy, kun useita optimistisia päivityksiä käynnistetään samanaikaisesti ja niiden vastaavat palvelinpuolen operaatiot valmistuvat eri järjestyksessä kuin ne aloitettiin. Tämä voi johtaa epäjohdonmukaiseen dataan ja hämmentävään käyttökokemukseen.

Kuvitellaan tilanne, jossa käyttäjä napsauttaa nopeasti "Tykkää"-painiketta useita kertoja. Jokainen napsautus käynnistää optimistisen päivityksen, joka välittömästi kasvattaa tykkäysten määrää käyttöliittymässä. Kuitenkin kunkin tykkäyksen palvelinpyynnöt saattavat valmistua eri järjestyksessä verkon viiveen tai palvelimen käsittelyaikojen vuoksi. Jos pyynnöt valmistuvat väärässä järjestyksessä, käyttäjälle näytettävä lopullinen tykkäysten määrä voi olla virheellinen.

Esimerkki: Kuvitellaan, että laskuri alkaa 0:sta. Käyttäjä napsauttaa kasvatuspainiketta kahdesti nopeasti. Kaksi optimistista päivitystä lähetetään. Ensimmäinen päivitys on 0 + 1 = 1, ja toinen on 1 + 1 = 2. Jos toisen napsautuksen palvelinpyyntö kuitenkin valmistuu ennen ensimmäistä, palvelin saattaa virheellisesti tallentaa tilan 0 + 1 = 1 vanhentuneen arvon perusteella, ja sen jälkeen ensimmäinen valmistunut pyyntö ylikirjoittaa sen uudelleen tuloksella 0 + 1 = 1. Käyttäjä näkee lopulta tuloksen 1, ei 2.

Kilpa-ajotilanteiden tunnistaminen experimental_useOptimistic-koukulla

Kilpa-ajotilanteiden tunnistaminen voi olla haastavaa, koska ne ovat usein satunnaisia ja riippuvat ajoitustekijöistä. Jotkin yleiset oireet voivat kuitenkin viitata niiden olemassaoloon:

• Epäjohdonmukainen käyttöliittymän tila: Käyttöliittymä näyttää arvoja, jotka eivät vastaa todellista palvelinpuolen dataa.
• Odottamattomat datan ylikirjoitukset: Data ylikirjoitetaan vanhemmilla arvoilla, mikä johtaa datan menetykseen.
• Välkkyvät käyttöliittymäelementit: Käyttöliittymäelementit välkkyvät tai muuttuvat nopeasti, kun eri optimistisia päivityksiä sovelletaan ja perutaan.

Kilpa-ajotilanteiden tehokkaaksi tunnistamiseksi harkitse seuraavia:

• Lokitus: Toteuta yksityiskohtainen lokitus seurataksesi järjestystä, jossa optimistiset päivitykset käynnistetään ja jossa niiden vastaavat palvelinpuolen operaatiot valmistuvat. Sisällytä aikaleimat ja yksilölliset tunnisteet jokaiseen päivitykseen.
• Testaus: Kirjoita integraatiotestejä, jotka simuloivat samanaikaisia päivityksiä ja varmistavat, että käyttöliittymän tila pysyy johdonmukaisena. Työkalut, kuten Jest ja React Testing Library, voivat olla tässä avuksi. Harkitse mock-kirjastojen käyttöä simuloidaksesi vaihtelevia verkon viiveitä ja palvelimen vastausaikoja.
• Seuranta: Toteuta seurantatyökaluja seurataksesi käyttöliittymän epäjohdonmukaisuuksien ja datan ylikirjoitusten esiintymistiheyttä tuotannossa. Tämä voi auttaa sinua tunnistamaan potentiaalisia kilpa-ajotilanteita, jotka eivät välttämättä ole ilmeisiä kehityksen aikana.
• Käyttäjäpalaute: Kiinnitä tarkkaa huomiota käyttäjien raportteihin käyttöliittymän epäjohdonmukaisuuksista tai datan menetyksestä. Käyttäjäpalaute voi antaa arvokkaita näkemyksiä potentiaalisista kilpa-ajotilanteista, joita voi olla vaikea havaita automaattisella testauksella.

Strategiat samanaikaisten päivitysten käsittelyyn

On olemassa useita strategioita, joita voidaan käyttää kilpa-ajotilanteiden lieventämiseksi käytettäessä experimental_useOptimistic-koukkua. Tässä on joitakin tehokkaimmista lähestymistavoista:

1. Debouncing ja Throttling

Debouncing rajoittaa nopeutta, jolla funktio voi suorittua. Se viivästyttää funktion kutsumista, kunnes tietty aika on kulunut edellisestä kutsusta. Optimististen päivitysten yhteydessä debouncing voi estää nopeiden, peräkkäisten päivitysten käynnistymisen, mikä vähentää kilpa-ajotilanteiden todennäköisyyttä.

Throttling varmistaa, että funktiota kutsutaan enintään kerran tietyn ajanjakson aikana. Se säätelee funktiokutsujen tiheyttä estäen niitä ylikuormittamasta järjestelmää. Throttling voi olla hyödyllinen, kun haluat sallia päivitysten tapahtuvan, mutta hallitulla nopeudella.

Tässä on esimerkki debounced-funktion käytöstä:

import { useCallback } from 'react';
import { debounce } from 'lodash'; // Tai oma debounce-funktio

function MyComponent() {
  const handleClick = useCallback(
    debounce(() => {
      addOptimisticValue(currentState => currentState + 1);
      // Lähetä pyyntö palvelimelle tässä
    }, 300), // Debounce 300 ms
    [addOptimisticValue]
  );

  return Increment;
}

2. Järjestysnumerointi

Anna jokaiselle optimistiselle päivitykselle yksilöllinen järjestysnumero. Kun palvelin vastaa, varmista, että vastaus vastaa viimeisintä järjestysnumeroa. Jos vastaus on epäjärjestyksessä, hylkää se. Tämä varmistaa, että vain viimeisin päivitys sovelletaan.

Näin voit toteuttaa järjestysnumeroinnin:

import { useRef, useCallback, useState } from 'react';

function MyComponent() {
  const [value, setValue] = useState(0);
  const [optimisticValue, addOptimisticValue] = experimental_useOptimistic(value, (state, newValue) => newValue);
  const sequenceNumber = useRef(0);

  const handleIncrement = useCallback(() => {
    const currentSequenceNumber = ++sequenceNumber.current;
    addOptimisticValue(value + 1);
    
    // Simuloi palvelinpyyntö
    simulateServerRequest(value + 1, currentSequenceNumber)
      .then((data) => {
        if (data.sequenceNumber === sequenceNumber.current) {
          setValue(data.value);
        } else {
          console.log("Hylätään vanhentunut vastaus");
        }
      });
  }, [value, addOptimisticValue]);

  async function simulateServerRequest(newValue, sequenceNumber) {
    // Simuloi verkon viivettä
    await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, Math.random() * 500));
    return { value: newValue, sequenceNumber: sequenceNumber };
  }

  return (
    

      
Value: {optimisticValue}
      Increment
    
  );
}

Tässä esimerkissä jokaiselle päivitykselle annetaan järjestysnumero. Palvelimen vastaus sisältää vastaavan pyynnön järjestysnumeron. Kun vastaus vastaanotetaan, komponentti tarkistaa, vastaako järjestysnumero nykyistä järjestysnumeroa. Jos vastaa, päivitys sovelletaan. Muussa tapauksessa päivitys hylätään.

3. Jonon käyttö päivityksille

Ylläpidä odottavien päivitysten jonoa. Kun päivitys käynnistetään, lisää se jonoon. Käsittele päivitykset jonosta peräkkäin, varmistaen, että ne sovelletaan siinä järjestyksessä kuin ne aloitettiin. Tämä poistaa mahdollisuuden epäjärjestyksessä oleviin päivityksiin.

Tässä on esimerkki jonon käytöstä päivityksille:

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

function MyComponent() {
  const [value, setValue] = useState(0);
  const [optimisticValue, addOptimisticValue] = experimental_useOptimistic(value, (state, newValue) => newValue);
  const updateQueue = useRef([]);
  const isProcessing = useRef(false);

  const processQueue = useCallback(async () => {
    if (isProcessing.current || updateQueue.current.length === 0) {
      return;
    }

    isProcessing.current = true;
    const nextUpdate = updateQueue.current.shift();
    const newValue = nextUpdate();

    try {
      // Simuloi palvelinpyyntö
      const result = await simulateServerRequest(newValue);
      setValue(result);
    } finally {
      isProcessing.current = false;
      processQueue(); // Käsittele seuraava jonon kohde
    }
  }, [setValue]);

  useEffect(() => {
    processQueue();
  }, [processQueue]);

  const handleIncrement = useCallback(() => {
    addOptimisticValue(value + 1);
    updateQueue.current.push(() => value + 1);
    processQueue();
  }, [value, addOptimisticValue, processQueue]);

  async function simulateServerRequest(newValue) {
    // Simuloi verkon viivettä
    await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, Math.random() * 500));
    return newValue;
  }

  return (
    

      
Value: {optimisticValue}
      Increment
    
  );
}

Tässä esimerkissä jokainen päivitys lisätään jonoon. processQueue-funktio käsittelee päivitykset peräkkäin jonosta. isProcessing-ref estää useiden päivitysten samanaikaisen käsittelyn.

4. Idempotentit operaatiot

Varmista, että palvelinpuolen operaatiosi ovat idempotentteja. Idempotentti operaatio voidaan suorittaa useita kertoja muuttamatta tulosta alkuperäisen suorituksen jälkeen. Esimerkiksi arvon asettaminen on idempotentti, kun taas arvon kasvattaminen ei ole.

Jos operaatiosi ovat idempotentteja, kilpa-ajotilanteet ovat pienempi huolenaihe. Vaikka päivitykset sovellettaisiin epäjärjestyksessä, lopputulos on sama. Tehdäksesi kasvatusoperaatioista idempotentteja, voisit lähettää palvelimelle halutun lopullisen arvon kasvatuskäskyn sijaan.

Esimerkki: Sen sijaan, että lähettäisit pyynnön "kasvata tykkäysten määrää", lähetä pyyntö "aseta tykkäysten määräksi X". Jos palvelin saa useita tällaisia pyyntöjä, lopullinen tykkäysten määrä on aina X, riippumatta siitä, missä järjestyksessä pyynnöt käsitellään.

5. Optimistiset transaktiot peruutuksella (Rollback)

Toteuta optimistisia transaktioita, jotka sisältävät peruutusmekanismin. Kun optimistinen päivitys sovelletaan, tallenna alkuperäinen arvo. Jos palvelin ilmoittaa virheestä, palaa alkuperäiseen arvoon. Tämä varmistaa, että käyttöliittymän tila pysyy johdonmukaisena palvelinpuolen datan kanssa.

Tässä on käsitteellinen esimerkki:

import { useState, useCallback } from 'react';

function MyComponent() {
  const [value, setValue] = useState(0);
  const [optimisticValue, addOptimisticValue] = experimental_useOptimistic(value, (state, newValue) => newValue);
  const [previousValue, setPreviousValue] = useState(value);

  const handleIncrement = useCallback(() => {
    setPreviousValue(value);
    addOptimisticValue(value + 1);

    simulateServerRequest(value + 1)
      .then(newValue => {
        setValue(newValue);
      })
      .catch(() => {
        // Peruutus
        setValue(previousValue);
        addOptimisticValue(previousValue); //Renderöi uudelleen korjatulla arvolla optimistisesti
      });
  }, [value, addOptimisticValue, previousValue]);

  async function simulateServerRequest(newValue) {
    // Simuloi verkon viivettä
    await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, Math.random() * 500));
    // Simuloi mahdollista virhettä
    if (Math.random() < 0.2) {
      throw new Error("Server error");
    }
    return newValue;
  }

  return (
    

      
Value: {optimisticValue}
      Increment
    
  );
}

Tässä esimerkissä alkuperäinen arvo tallennetaan previousValue-muuttujaan ennen optimistisen päivityksen soveltamista. Jos palvelin ilmoittaa virheestä, komponentti palaa alkuperäiseen arvoon.

6. Muuttumattomuuden (Immutability) käyttö

Käytä muuttumattomia tietorakenteita. Muuttumattomuus varmistaa, että dataa ei muokata suoraan. Sen sijaan datasta luodaan uusia kopioita halutuilla muutoksilla. Tämä helpottaa muutosten seurantaa ja edellisiin tiloihin palaamista, mikä vähentää kilpa-ajotilanteiden riskiä.

JavaScript-kirjastot, kuten Immer ja Immutable.js, voivat auttaa sinua työskentelemään muuttumattomien tietorakenteiden kanssa.

7. Optimistinen käyttöliittymä paikallisella tilalla

Harkitse optimististen päivitysten hallintaa paikallisessa tilassa sen sijaan, että luottaisit ainoastaan experimental_useOptimistic-koukkuun. Tämä antaa sinulle enemmän hallintaa päivitysprosessiin ja mahdollistaa mukautetun logiikan toteuttamisen samanaikaisten päivitysten käsittelyyn. Voit yhdistää tämän tekniikoihin, kuten järjestysnumerointiin tai jonotukseen, datan johdonmukaisuuden varmistamiseksi.

8. Lopullinen johdonmukaisuus (Eventual Consistency)

Hyväksy lopullinen johdonmukaisuus. Hyväksy, että käyttöliittymän tila voi olla väliaikaisesti epäsynkronissa palvelinpuolen datan kanssa. Suunnittele sovelluksesi käsittelemään tämä sulavasti. Näytä esimerkiksi latausindikaattori, kun palvelin käsittelee päivitystä. Kerro käyttäjille, että data ei välttämättä ole heti johdonmukaista eri laitteiden välillä.

Parhaat käytännöt globaaleille sovelluksille

Kun rakennat sovelluksia globaalille yleisölle, on tärkeää ottaa huomioon tekijöitä, kuten verkon viive, aikavyöhykkeet ja kielen lokalisointi.

• Verkon viive: Toteuta strategioita verkon viiveen vaikutusten lieventämiseksi, kuten datan välimuistiin tallentaminen paikallisesti ja Content Delivery Network (CDN) -verkkojen käyttö sisällön tarjoamiseksi maantieteellisesti hajautetuilta palvelimilta.
• Aikavyöhykkeet: Käsittele aikavyöhykkeet oikein varmistaaksesi, että data näytetään tarkasti käyttäjille eri aikavyöhykkeillä. Käytä luotettavaa aikavyöhyketietokantaa ja harkitse kirjastojen, kuten Moment.js tai date-fns, käyttöä aikavyöhykemuunnosten yksinkertaistamiseksi.
• Lokalisointi: Lokalisoi sovelluksesi tukemaan useita kieliä ja alueita. Käytä lokalisointikirjastoa, kuten i18next tai React Intl, hallitaksesi käännöksiä ja muotoillaksesi dataa käyttäjän lokaalin mukaan.
• Saavutettavuus: Varmista, että sovelluksesi on saavutettavissa vammaisille käyttäjille. Noudata saavutettavuusohjeita, kuten WCAG, tehdaksesi sovelluksestasi kaikkien käytettävissä olevan.

Yhteenveto

experimental_useOptimistic tarjoaa tehokkaan tavan parantaa käyttökokemusta, mutta on olennaista ymmärtää ja käsitellä potentiaalisia kilpa-ajotilanteita. Toteuttamalla tässä artikkelissa esitetyt strategiat voit rakentaa vakaita ja luotettavia sovelluksia, jotka tarjoavat sujuvan ja johdonmukaisen käyttökokemuksen, jopa samanaikaisten päivitysten yhteydessä. Muista priorisoida datan johdonmukaisuus, virheidenkäsittely ja käyttäjäpalaute varmistaaksesi, että sovelluksesi vastaa käyttäjiesi tarpeita ympäri maailmaa. Harkitse huolellisesti optimististen päivitysten ja mahdollisten epäjohdonmukaisuuksien välisiä kompromisseja ja valitse lähestymistapa, joka parhaiten vastaa sovelluksesi erityisvaatimuksia. Ottamalla proaktiivisen lähestymistavan samanaikaisten päivitysten hallintaan voit hyödyntää experimental_useOptimistic-koukun voimaa ja minimoida samalla kilpa-ajotilanteiden ja datan korruption riskin.