React useCallback: Funktion memoisaatio ja riippuvuuksien optimointi

React on tehokas JavaScript-kirjasto käyttöliittymien rakentamiseen, ja sitä käyttävät laajalti kehittäjät ympäri maailmaa. Yksi tehokkaiden React-sovellusten rakentamisen avaintekijöistä on komponenttien uudelleenrenderöintien hallinta. Tarpeettomat uudelleenrenderöinnit voivat merkittävästi heikentää suorituskykyä, erityisesti monimutkaisissa sovelluksissa. React tarjoaa työkaluja, kuten useCallback, auttaakseen kehittäjiä optimoimaan funktioiden suorituskykyä ja hallitsemaan, milloin funktiot luodaan uudelleen, parantaen siten sovelluksen yleistä tehokkuutta. Tämä blogikirjoitus syventyy useCallback-hookiin, selittäen sen tarkoituksen, hyödyt ja kuinka sitä käytetään tehokkaasti React-komponenttien optimointiin.

Mitä on useCallback?

useCallback on React Hook, joka memoizoi funktion. Memoisaatio on suorituskyvyn optimointitekniikka, jossa kalliiden funktiokutsujen tulokset tallennetaan välimuistiin, ja myöhemmät kutsut funktioon palauttavat välimuistissa olevan tuloksen, jos syöte ei ole muuttunut. Reactin kontekstissa useCallback auttaa estämään funktioiden tarpeetonta uudelleenluontia funktionaalisissa komponenteissa. Tämä on erityisen hyödyllistä, kun funktioita välitetään propseina lapsikomponenteille.

Tässä on perussyntaksi:

            
const memoizedCallback = useCallback(
  () => {
    // Funktion logiikka
  },
  [dependency1, dependency2, ...]
);

            

              
                Copy
              
            
          

Käydään läpi tärkeimmät osat:

• memoizedCallback: Tämä on muuttuja, joka säilyttää memoizoidun funktion.
• useCallback: React Hook.
• () => { ... }: Tämä on funktio, jonka haluat memoizoida. Se sisältää logiikan, jonka haluat suorittaa.
• [dependency1, dependency2, ...]: Tämä on riippuvuustaulukko. Memoizoitu funktio luodaan uudelleen vain, jos jokin riippuvuuksista muuttuu. Jos riippuvuustaulukko on tyhjä ([]), funktio luodaan vain kerran alkuperäisen renderöinnin aikana ja pysyy samana kaikissa myöhemmissä renderöinneissä.

Miksi käyttää useCallback-hookia? Hyödyt

useCallback-hookin käyttö tarjoaa useita etuja React-sovellusten optimoinnissa:

• Tarpeettomien uudelleenrenderöintien estäminen: Ensisijainen hyöty on estää lapsikomponentteja renderöitymästä uudelleen tarpeettomasti. Kun funktio välitetään propsina lapsikomponentille, React käsittelee sitä uutena propsina jokaisessa renderöinnissä, ellet memoizoi funktiota käyttämällä useCallback-hookia. Jos funktio luodaan uudelleen, lapsikomponentti saattaa renderöityä uudelleen, vaikka sen muut propsit eivät olisi muuttuneet. Tämä voi olla merkittävä suorituskyvyn pullonkaula.
• Suorituskyvyn parantaminen: Estämällä uudelleenrenderöintejä useCallback parantaa sovelluksesi yleistä suorituskykyä, erityisesti tilanteissa, joissa on usein uudelleenrenderöityviä vanhempikomponentteja ja monimutkaisia lapsikomponentteja. Tämä pätee erityisesti sovelluksissa, jotka hallitsevat suuria tietomääriä tai käsittelevät usein toistuvia käyttäjäinteraktioita.
• Kustomoitujen hookien optimointi: useCallback-hookia käytetään usein kustomoitujen hookien sisällä memoizoimaan hookin palauttamia funktioita. Tämä varmistaa, että funktiot eivät muutu, elleivät niiden riippuvuudet muutu, mikä auttaa estämään tarpeettomia uudelleenrenderöintejä komponenteissa, jotka käyttävät näitä kustomoituja hookeja.
• Parannettu vakaus ja ennustettavuus: Hallitsemalla, milloin funktiot luodaan, useCallback voi edistää ennustettavampaa käyttäytymistä sovelluksessasi, vähentäen usein muuttuvien funktioiden aiheuttamien odottamattomien sivuvaikutusten mahdollisuutta. Tämä on hyödyllistä sovelluksen virheenkorjauksessa ja ylläpidossa.

Miten useCallback toimii: Syväsukellus

Kun useCallback kutsutaan, React tarkistaa, onko jokin riippuvuustaulukon riippuvuuksista muuttunut edellisen renderöinnin jälkeen. Jos riippuvuudet eivät ole muuttuneet, useCallback palauttaa memoizoidun funktion edellisestä renderöinnistä. Jos jokin riippuvuuksista on muuttunut, useCallback luo funktion uudelleen ja palauttaa uuden funktion.

Ajattele sitä näin: Kuvittele, että sinulla on erityinen myyntiautomaatti, joka antaa funktioita. Annat automaatille listan ainesosista (riippuvuuksista). Jos nämä ainesosat eivät ole muuttuneet, automaatti antaa sinulle saman funktion, jonka sait viime kerralla. Jos jokin ainesosa muuttuu, automaatti luo uuden funktion.

Esimerkki:

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

function ChildComponent({ onClick }) {
  console.log('ChildComponent re-rendered');
  return (
    Click Me
  );
}

function ParentComponent() {
  const [count, setCount] = useState(0);

  // Without useCallback - this will create a new function on every render!
  // const handleClick = () => {
  //   setCount(count + 1);
  // };

  // With useCallback - the function only re-creates when 'setCount' changes
  const handleClick = useCallback(() => {
    setCount(count + 1);
  }, [count]); // 'count' is the dependency

  console.log('ParentComponent re-rendered');
  return (
    

      
Count: {count}
      
       setCount(count+1)}>Increment Parent Count
    
  );
}

export default ParentComponent;

            

              
                Copy
              
            
          

Tässä esimerkissä ilman useCallback-hookia handleClick olisi uusi funktio jokaisessa ParentComponent-komponentin renderöinnissä. Tämä saisi ChildComponent-komponentin renderöitymään uudelleen joka kerta, kun ParentComponent renderöityy uudelleen, vaikka itse klikkauskäsittelijä ei olisi muuttunut. useCallback-hookin kanssa handleClick muuttuu vain, kun sen riippuvuudet muuttuvat. Tässä tapauksessa riippuvuus on count, joka muuttuu, kun kasvatamme laskuria.

Milloin käyttää useCallback-hookia: Parhaat käytännöt

Vaikka useCallback voi olla tehokas työkalu, on tärkeää käyttää sitä strategisesti välttääkseen ylioptimointia ja tarpeetonta monimutkaisuutta. Tässä on opas siihen, milloin sitä kannattaa käyttää ja milloin ei:

• Milloin käyttää:
• Funktioiden välittäminen propseina memoizoiduille komponenteille: Tämä on yleisin ja tärkein käyttötapaus. Jos välität funktion propsina komponentille, joka on kääritty React.memo-funktioon (tai joka käyttää useMemo-hookia memoisaatioon), sinun *täytyy* käyttää useCallback-hookia estääksesi lapsikomponentin tarpeettoman uudelleenrenderöinnin. Tämä on erityisen tärkeää, jos lapsikomponentin uudelleenrenderöinti on kallista.
• Kustomoitujen hookien optimointi: Funktioiden memoizointi kustomoitujen hookien sisällä estää niiden uudelleenluonnin, elleivät riippuvuudet muutu.
• Suorituskyvyn kannalta kriittiset osiot: Sovelluksesi osioissa, joissa suorituskyky on ehdottoman kriittistä (esim. silmukoissa, jotka renderöivät monia komponentteja), useCallback-hookin käyttö voi merkittävästi parantaa tehokkuutta.
• Tapahtumankäsittelijöissä käytetyt funktiot, jotka voivat laukaista uudelleenrenderöintejä: Jos tapahtumankäsittelijälle välitetty funktio vaikuttaa suoraan tilan muutoksiin, jotka voivat laukaista uudelleenrenderöinnin, useCallback-hookin käyttö auttaa varmistamaan, että funktiota ei luoda uudelleen ja siten komponenttia ei renderöidä tarpeettomasti uudelleen.
• Milloin EI kannata käyttää:
• Yksinkertaiset tapahtumankäsittelijät: Yksinkertaisille tapahtumankäsittelijöille, jotka eivät suoraan vaikuta suorituskykyyn tai ole vuorovaikutuksessa memoizoidun lapsikomponentin kanssa, useCallback-hookin käyttö saattaa lisätä tarpeetonta monimutkaisuutta. On parasta arvioida todellinen vaikutus ennen sen käyttöä.
• Funktiot, joita ei välitetä propseina: Jos funktiota käytetään vain komponentin sisällä eikä sitä välitetä lapsikomponentille tai käytetä tavalla, joka laukaisee uudelleenrenderöintejä, sitä ei yleensä tarvitse memoizoida.
• Ylikäyttö: useCallback-hookin ylikäyttö voi johtaa koodiin, joka on vaikeampi lukea ja ymmärtää. Harkitse aina kompromissia suorituskykyetujen ja koodin luettavuuden välillä. Sovelluksen profilointi todellisten suorituskyvyn pullonkaulojen löytämiseksi on usein ensimmäinen askel.

Riippuvuuksien ymmärtäminen

Riippuvuustaulukko on ratkaisevan tärkeä useCallback-hookin toiminnan kannalta. Se kertoo Reactille, milloin memoizoitu funktio tulee luoda uudelleen. Riippuvuuksien virheellinen määrittely voi johtaa odottamattomaan käyttäytymiseen tai jopa bugeihin.

• Sisällytä kaikki riippuvuudet: Varmista, että sisällytät *kaikki* memoizoidun funktion sisällä käytetyt muuttujat riippuvuustaulukkoon. Tämä sisältää tilamuuttujat, propsit ja kaikki muut arvot, joista funktio on riippuvainen. Puuttuvat riippuvuudet voivat johtaa vanhentuneisiin sulkeumiin (stale closures), joissa funktio käyttää vanhentuneita arvoja, aiheuttaen ennustamattomia tuloksia. Reactin linteri varoittaa usein puuttuvista riippuvuuksista.
• Vältä tarpeettomia riippuvuuksia: Älä sisällytä riippuvuuksia, joita funktio ei todellisuudessa käytä. Tämä voi johtaa funktion tarpeettomaan uudelleenluontiin.
• Riippuvuudet ja tilan päivitykset: Kun riippuvuus muuttuu, memoizoitu funktio luodaan uudelleen. Varmista, että ymmärrät, miten tilasi päivitykset toimivat ja miten ne liittyvät riippuvuuksiisi.
• Esimerkki:

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

function MyComponent({ prop1 }) {
  const [stateValue, setStateValue] = useState(0);

  const handleClick = useCallback(() => {
    // Include all dependencies: prop1 and stateValue
    console.log('prop1: ', prop1, 'stateValue: ', stateValue);
    setStateValue(stateValue + 1);
  }, [prop1, stateValue]);  // Correct dependency array

  return Click Me;
}

            

              
                Copy
              
            
          

Tässä esimerkissä, jos jättäisit prop1-muuttujan pois riippuvuustaulukosta, funktio käyttäisi aina prop1:n alkuperäistä arvoa, mikä todennäköisesti ei ole toivottua.

useCallback vs. useMemo: Mitä eroa niillä on?

Sekä useCallback että useMemo ovat React Hookeja, joita käytetään memoisaatioon, mutta niillä on eri tarkoitukset:

• useCallback: Palauttaa memoizoidun *funktion*. Sitä käytetään optimoimaan funktioita estämällä niiden uudelleenluonti, elleivät niiden riippuvuudet muutu. Pääasiassa suunniteltu suorituskyvyn optimointiin liittyen funktioiden viittauksiin ja lapsikomponenttien uudelleenrenderöinteihin.
• useMemo: Palauttaa memoizoidun *arvon*. Sitä käytetään laskutoimituksen tuloksen memoizointiin. Tätä voidaan käyttää välttämään kalliiden laskutoimitusten suorittamista uudelleen jokaisessa renderöinnissä, erityisesti niiden, joiden tuloksen ei tarvitse olla funktio.

Milloin valita kumpi:

• Käytä useCallback-hookia, kun haluat memoizoida funktion.
• Käytä useMemo-hookia, kun haluat memoizoida lasketun arvon (kuten objektin, taulukon tai primitiiviarvon).

Esimerkki useMemo-hookilla:

            
import React, { useMemo, useState } from 'react';

function MyComponent({ items }) {
  const [filter, setFilter] = useState('');

  // Memoize the filtered items - an array is the result
  const filteredItems = useMemo(() => {
    return items.filter(item => item.includes(filter));
  }, [items, filter]);

  return (
    

       setFilter(e.target.value)} />
      

        {filteredItems.map(item => (
          
{item}
        ))}
      
    
  );
}

            

              
                Copy
              
            
          

Tässä esimerkissä useMemo memoizoi filteredItems-taulukon, joka on suodatustoiminnon tulos. Se laskee taulukon uudelleen vain, kun joko items tai filter muuttuu. Tämä estää listan tarpeettoman uudelleenrenderöinnin, kun muut komponentin osat muuttuvat.

React.memo ja useCallback: Tehokas yhdistelmä

React.memo on korkeamman asteen komponentti (HOC), joka memoizoi funktionaalisen komponentin. Se estää komponentin uudelleenrenderöinnit, jos sen propsit eivät ole muuttuneet. Yhdistettynä useCallback-hookiin saat tehokkaita optimointimahdollisuuksia.

• Miten se toimii: React.memo suorittaa pinnallisen vertailun (shallow comparison) komponentille välitetyistä propseista. Jos propsit ovat samat (pinnallisen vertailun mukaan), komponentti ei renderöidy uudelleen. Tässä useCallback tulee mukaan: memoizoimalla propseina välitetyt funktiot varmistat, että funktiot eivät muutu, elleivät riippuvuudet muutu. Tämä antaa React.memo-funktiolle mahdollisuuden tehokkaasti estää memoizoidun komponentin uudelleenrenderöinnit.
• Esimerkki:

            
import React, { useCallback } from 'react';

// Memoized child component
const ChildComponent = React.memo(({ onClick, text }) => {
  console.log('ChildComponent re-rendered');
  return (
    {text}
  );
});

function ParentComponent() {
  const [count, setCount] = React.useState(0);

  const handleClick = useCallback(() => {
    setCount(count + 1);
  }, [count]);

  return (
    

      
Count: {count}
      
       setCount(count+1)}>Increment Parent Count
    
  );
}

            

              
                Copy
              
            
          

Tässä esimerkissä ChildComponent on memoizoitu React.memo-funktiolla. onClick-props on memoizoitu käyttämällä useCallback-hookia. Tämä asetus varmistaa, että ChildComponent renderöityy uudelleen vain, kun itse handleClick-funktio luodaan uudelleen (mikä tapahtuu vain, kun count muuttuu) ja kun text-props muuttuu.

Edistyneet tekniikat ja huomioitavat asiat

Perusteiden lisäksi on olemassa muutamia edistyneitä tekniikoita ja huomioitavia asioita useCallback-hookin käytössä:

• Kustomoitu vertailulogiikka React.memo-funktion kanssa: Vaikka React.memo suorittaa oletuksena pinnallisen vertailun propseista, voit antaa sille toisena argumenttina vertailufunktion, jolla voit kustomoida propsien vertailua. Tämä mahdollistaa hienojakoisemman hallinnan siitä, milloin komponentti renderöityy uudelleen. Tämä on hyödyllistä, jos propsisi ovat monimutkaisia objekteja, jotka vaativat syvän vertailun (deep comparison).
• Profilointi- ja suorituskykytyökalut: Käytä React DevTools -työkaluja ja selaimen profilointityökaluja tunnistaaksesi sovelluksesi suorituskyvyn pullonkaulat. Tämä voi auttaa sinua paikantamaan alueet, joilla useCallback ja muut optimointitekniikat voivat tarjota eniten hyötyä. Esimerkiksi Chrome DevTools -työkalujen React Profiler voi visuaalisesti näyttää, mitkä komponentit renderöityvät uudelleen ja miksi.
• Vältä ennenaikaista optimointia: Älä ala käyttää useCallback-hookia kaikkialla sovelluksessasi. Ensinnäkin, profiloi sovelluksesi tunnistaaksesi suorituskyvyn pullonkaulat. Keskity sitten optimoimaan ne komponentit, jotka aiheuttavat eniten ongelmia. Ennenaikainen optimointi voi johtaa monimutkaisempaan koodiin ilman merkittäviä suorituskykyhyötyjä.
• Harkitse vaihtoehtoja: Joissakin tapauksissa muut tekniikat, kuten koodin jakaminen (code splitting), laiska lataus (lazy loading) ja virtualisointi, saattavat olla sopivampia suorituskyvyn parantamiseen kuin useCallback-hookin käyttö. Harkitse sovelluksesi kokonaisarkkitehtuuria tehdessäsi optimointipäätöksiä.
• Riippuvuuksien päivittäminen: Kun riippuvuus muuttuu, memoizoitu funktio luodaan uudelleen. Tämä voi johtaa suorituskykyongelmiin, jos funktio suorittaa kalliita operaatioita. Harkitse huolellisesti riippuvuuksiesi vaikutusta ja kuinka usein ne muuttuvat. Joskus komponentin suunnittelun uudelleenajattelu tai eri lähestymistavan käyttäminen voi olla tehokkaampaa.

Tosielämän esimerkkejä ja globaaleja sovelluksia

useCallback-hookia käytetään laajasti kaikenkokoisissa React-sovelluksissa, pienistä henkilökohtaisista projekteista suuriin yrityssovelluksiin. Tässä on muutamia tosielämän skenaarioita ja miten useCallback-hookia sovelletaan:

• Verkkokauppa-alustat: Verkkokauppasovelluksissa useCallback-hookia voidaan käyttää tuotelistakomponenttien suorituskyvyn optimointiin. Kun käyttäjä on vuorovaikutuksessa tuotelistan kanssa (esim. suodattaa, lajittelee), uudelleenrenderöintien on oltava tehokkaita sujuvan käyttökokemuksen ylläpitämiseksi. Tapahtumankäsittelijäfunktioiden (kuten tuotteen lisääminen ostoskoriin) memoizointi, jotka välitetään lapsikomponenteille, varmistaa, että kyseiset komponentit eivät renderöidy tarpeettomasti uudelleen.
• Sosiaalisen median sovellukset: Sosiaalisen median alustoilla on usein monimutkaisia käyttöliittymiä, joissa on lukuisia komponentteja. useCallback voi optimoida komponentteja, jotka näyttävät käyttäjäsyötteitä, kommenttiosioita ja muita interaktiivisia elementtejä. Kuvittele komponentti, joka näyttää kommenttilistan. Memoizoimalla `likeComment`-funktion voit estää koko kommenttilistan uudelleenrenderöinnin joka kerta, kun käyttäjä tykkää kommentista.
• Interaktiivinen datan visualisointi: Sovelluksissa, jotka näyttävät suuria tietomääriä ja visualisointeja, useCallback voi olla avainasemassa responsiivisuuden ylläpitämisessä. Visualisoinnin kanssa vuorovaikutuksessa käytettävien tapahtumankäsittelijöiden (esim. zoomaus, panorointi, datapisteiden valinta) suorituskyvyn optimointi estää niiden komponenttien uudelleenrenderöinnin, joihin vuorovaikutus ei suoraan vaikuta. Esimerkiksi rahoituksen kojelaudoissa tai tieteellisissä data-analyysityökaluissa.
• Kansainväliset sovellukset (lokalisointi ja globalisaatio): Useita kieliä tukevissa sovelluksissa (esim. käännössovellukset tai alustat, joilla on kansainvälinen käyttäjäkunta) useCallback-hookia voidaan käyttää yhdessä lokalisointikirjastojen kanssa estämään tarpeettomia uudelleenrenderöintejä kielen vaihtuessa. Memoizoimalla käännettyjen tekstien hakemiseen tai päivämäärien ja numeroiden muotoiluun liittyviä funktioita voit varmistaa, että vain ne komponentit päivittyvät, joihin kieliasetuksen muutos vaikuttaa. Ajattele globaalia pankkisovellusta, joka näyttää tilisaldot eri valuutoissa. Jos valuutta muuttuu, haluat renderöidä uudelleen vain sen komponentin, joka näyttää saldon uudessa valuutassa, etkä koko sovellusta.
• Käyttäjien todennus- ja valtuutusjärjestelmät: Sovellukset, joissa on käyttäjien todennus (kaikentyyppisissä maissa, Yhdysvalloista Intiaan ja Japaniin, ja moniin muihin!) käyttävät usein komponentteja, jotka hallitsevat käyttäjäistuntoja ja rooleja. useCallback-hookin käyttö sisäänkirjautumiseen, uloskirjautumiseen ja käyttäjäoikeuksien päivittämiseen liittyvien funktioiden memoizointiin varmistaa, että käyttöliittymä reagoi tehokkaasti. Kun käyttäjä kirjautuu sisään tai hänen roolinsa muuttuu, vain ne komponentit, joihin muutos vaikuttaa, tarvitsee renderöidä uudelleen.

Johtopäätös: Hallitse useCallback tehokkaaseen React-kehitykseen

useCallback on elintärkeä työkalu React-kehittäjille, jotka pyrkivät optimoimaan sovelluksiaan. Ymmärtämällä sen tarkoituksen, hyödyt ja kuinka sitä käytetään tehokkaasti, voit merkittävästi parantaa komponenttiesi suorituskykyä, vähentää tarpeettomia uudelleenrenderöintejä ja luoda sujuvamman käyttökokemuksen. Muista käyttää sitä strategisesti, profiloida sovelluksesi pullonkaulojen tunnistamiseksi ja yhdistää se muihin optimointitekniikoihin, kuten React.memo ja useMemo, rakentaaksesi tehokkaita ja ylläpidettäviä React-sovelluksia.

Noudattamalla tässä blogikirjoituksessa esitettyjä parhaita käytäntöjä ja esimerkkejä olet hyvin varustautunut hyödyntämään useCallback-hookin voimaa ja kirjoittamaan suorituskykyisiä React-sovelluksia maailmanlaajuiselle yleisölle.