React experimental_useMutableSource : Une Plongée en Profondeur dans la Gestion des Données Mutables

React, en tant que bibliothèque JavaScript déclarative pour la création d'interfaces utilisateur, promeut généralement l'immuabilité. Cependant, certains scénarios bénéficient des données mutables, en particulier lorsqu'il s'agit de systèmes externes ou de gestion d'état complexe. Le hook experimental_useMutableSource, qui fait partie des API expérimentales de React, fournit un mécanisme pour intégrer efficacement les sources de données mutables dans vos composants React. Cet article explorera en détail les subtilités de experimental_useMutableSource, en examinant ses cas d'utilisation, ses avantages, ses inconvénients et les meilleures pratiques pour une mise en œuvre efficace.

Comprendre les Données Mutables dans React

Avant de plonger dans les spécificités de experimental_useMutableSource, il est crucial de comprendre le contexte des données mutables au sein de l'écosystème React.

Le Paradigme de l'Immuabilité dans React

Le principe fondamental de l'immuabilité de React signifie que les données ne doivent pas être modifiées directement après leur création. Au lieu de cela, les changements sont effectués en créant de nouvelles copies des données avec les modifications souhaitées. Cette approche offre plusieurs avantages :

• Prévisibilité : L'immuabilité facilite le raisonnement sur les changements d'état et le débogage des problèmes, car les données restent cohérentes à moins d'être explicitement modifiées.
• Optimisation des Performances : React peut détecter efficacement les changements en comparant les références aux données, évitant ainsi des comparaisons profondes coûteuses.
• Gestion d'État Simplifiée : Les structures de données immuables fonctionnent de manière transparente avec des bibliothèques de gestion d'état comme Redux et Zustand, permettant des mises à jour d'état prévisibles.

Quand les Données Mutables ont du Sens

Malgré les avantages de l'immuabilité, certains scénarios justifient l'utilisation de données mutables :

• Sources de Données Externes : L'interaction avec des systèmes externes, tels que des bases de données ou des connexions WebSocket, implique souvent la réception de mises à jour de données mutables. Par exemple, une application financière pourrait recevoir en temps réel les cours des actions qui sont fréquemment mis à jour.
• Applications Critiques en termes de Performances : Dans certains cas, la surcharge liée à la création de nouvelles copies de données peut être prohibitive, en particulier lorsqu'il s'agit de grands ensembles de données ou de mises à jour fréquentes. Les jeux et les outils de visualisation de données sont des exemples où les données mutables peuvent améliorer les performances.
• Intégration avec du Code Hérité : Les bases de code existantes peuvent dépendre fortement des données mutables, ce qui rend difficile l'adoption de l'immuabilité sans une refonte significative.

Présentation de experimental_useMutableSource

Le hook experimental_useMutableSource offre un moyen de souscrire les composants React à des sources de données mutables, leur permettant de se mettre à jour efficacement lorsque les données sous-jacentes changent. Ce hook fait partie des API expérimentales de React, ce qui signifie qu'il est susceptible de changer et doit être utilisé avec prudence dans les environnements de production.

Comment ça Marche

experimental_useMutableSource prend deux arguments :

1. source : Un objet qui fournit l'accès aux données mutables. Cet objet doit avoir deux méthodes :
• getVersion() : Renvoie une valeur qui représente la version actuelle des données. React utilise cette valeur pour déterminer si les données ont changé.
• subscribe(callback) : Enregistre une fonction de rappel qui sera appelée chaque fois que les données changent. La fonction de rappel doit appeler forceUpdate sur le composant pour déclencher un nouveau rendu.
2. getSnapshot : Une fonction qui renvoie un instantané des données actuelles. Cette fonction doit être pure et synchrone, car elle est appelée pendant le rendu.

Exemple d'Implémentation

Voici un exemple de base sur la façon d'utiliser experimental_useMutableSource :

import { experimental_useMutableSource as useMutableSource } from 'react';
import { useState, useRef, useEffect } from 'react';

// Source de données mutable
const createMutableSource = (initialValue) => {
  let value = initialValue;
  let version = 0;
  let listeners = [];

  const source = {
    getVersion() {
      return version;
    },
    subscribe(listener) {
      listeners.push(listener);
      return () => {
        listeners = listeners.filter((l) => l !== listener);
      };
    },
    setValue(newValue) {
      value = newValue;
      version++;
      listeners.forEach((listener) => listener());
    },
    getValue() {
      return value;
    },
  };
  return source;
};


function MyComponent() {
  const [mySource, setMySource] = useState(() => createMutableSource("Initial Value"));

  const snapshot = useMutableSource(mySource, (source) => source.getValue());

  const handleChange = () => {
    mySource.setValue(Date.now().toString());
  };

  return (
    

      
Current Value: {snapshot}
      Update Value
    
  );
}

export default MyComponent;

Dans cet exemple :

• createMutableSource crée une source de données mutable simple avec une méthode getValue, setValue, getVersion et subscribe.
• useMutableSource souscrit le MyComponent à la mySource.
• La variable snapshot contient la valeur actuelle des données, qui est mise à jour chaque fois que les données changent.
• La fonction handleChange modifie les données mutables, déclenchant un nouveau rendu du composant.

Cas d'Utilisation et Exemples

experimental_useMutableSource est particulièrement utile dans les scénarios où vous devez vous intégrer à des systèmes externes ou gérer un état mutable complexe. Voici quelques exemples spécifiques :

Visualisation de Données en Temps Réel

Considérez un tableau de bord boursier qui affiche les cours des actions en temps réel. Les données sont constamment mises à jour par un flux de données externe. En utilisant experimental_useMutableSource, vous pouvez mettre à jour efficacement le tableau de bord sans provoquer de rendus inutiles.

import { experimental_useMutableSource as useMutableSource } from 'react';
import { useEffect, useRef, useState } from 'react';

// Suppose que cette fonction récupère les données boursières d'une API externe
const fetchStockData = async (symbol) => {
    // Remplacer par un véritable appel API
    await new Promise((resolve) => setTimeout(resolve, 500))
    return {price: Math.random()*100, timestamp: Date.now()};
};

// Source de données mutable
const createStockSource = (symbol) => {
  let stockData = {price:0, timestamp:0};
  let version = 0;
  let listeners = [];
  let fetching = false;

  const updateStockData = async () => {
    if (fetching) return;
    fetching = true;
    try{
      const newData = await fetchStockData(symbol);
      stockData = newData;
      version++;
      listeners.forEach((listener) => listener());
    } catch (error) {
      console.error("Failed to update stock data", error);
    } finally{
      fetching = false;
    }

  }

  const source = {
    getVersion() {
      return version;
    },
    subscribe(listener) {
      listeners.push(listener);
      return () => {
        listeners = listeners.filter((l) => l !== listener);
      };
    },
    getStockData() {
      return stockData;
    },
    updateStockData,
  };
  return source;
};


function StockDashboard({ symbol }) {
  const [stockSource, setStockSource] = useState(() => createStockSource(symbol));

  useEffect(() => {
    stockSource.updateStockData()
    const intervalId = setInterval(stockSource.updateStockData, 2000);
    return () => clearInterval(intervalId);
  }, [symbol, stockSource]);


  const stockData = useMutableSource(stockSource, (source) => source.getStockData());

  return (
    

      
{symbol}
      
Price: {stockData.price}
      
Last Updated: {new Date(stockData.timestamp).toLocaleTimeString()}
    
  );
}

export default StockDashboard;

Dans cet exemple :

• La fonction fetchStockData récupère les données boursières d'une API externe. Ceci est simulé par une promesse asynchrone qui attend 0,5 seconde.
• createStockSource crée une source de données mutable qui contient le cours de l'action. Elle est mise à jour toutes les 2 secondes en utilisant setInterval.
• Le composant StockDashboard utilise experimental_useMutableSource pour s'abonner à la source de données boursières et mettre à jour l'affichage chaque fois que le prix change.

Développement de Jeux

Dans le développement de jeux, la gestion efficace de l'état du jeu est cruciale pour les performances. En utilisant experimental_useMutableSource, vous pouvez mettre à jour efficacement les entités du jeu (par exemple, la position du joueur, l'emplacement des ennemis) sans provoquer de rendus inutiles de toute la scène de jeu.

import { experimental_useMutableSource as useMutableSource } from 'react';
import { useEffect, useRef, useState } from 'react';

// Source de données mutable pour la position du joueur
const createPlayerSource = () => {
    let playerPosition = {x: 0, y: 0};
    let version = 0;
    let listeners = [];

    const movePlayer = (dx, dy) => {
        playerPosition = {x: playerPosition.x + dx, y: playerPosition.y + dy};
        version++;
        listeners.forEach(listener => listener());
    };

    const getPlayerPosition = () => playerPosition;

    const source = {
        getVersion: () => version,
        subscribe: (listener) => {
            listeners.push(listener);
            return () => {
                listeners = listeners.filter(l => l !== listener);
            };
        },
        movePlayer,
        getPlayerPosition,
    };

    return source;
};

function GameComponent() {
    const [playerSource, setPlayerSource] = useState(() => createPlayerSource());
    const playerPosition = useMutableSource(playerSource, source => source.getPlayerPosition());

    const handleMove = (dx, dy) => {
        playerSource.movePlayer(dx, dy);
    };

    useEffect(() => {
        const handleKeyDown = (e) => {
            switch (e.key) {
                case 'ArrowUp': handleMove(0, -1); break;
                case 'ArrowDown': handleMove(0, 1); break;
                case 'ArrowLeft': handleMove(-1, 0); break;
                case 'ArrowRight': handleMove(1, 0); break;
                default: break;
            }
        };

        window.addEventListener('keydown', handleKeyDown);
        return () => window.removeEventListener('keydown', handleKeyDown);
    }, [playerSource]);

    return (
        

            
Player Position: X = {playerPosition.x}, Y = {playerPosition.y}
            {/* Logique de rendu du jeu ici */}
        
    );
}

export default GameComponent;

Dans cet exemple :

• createPlayerSource crée une source de données mutable qui stocke la position du joueur.
• Le GameComponent utilise experimental_useMutableSource pour s'abonner à la position du joueur et mettre à jour l'affichage chaque fois qu'elle change.
• La fonction handleMove met à jour la position du joueur, déclenchant un nouveau rendu du composant.

Édition Collaborative de Documents

Pour l'édition collaborative de documents, les modifications apportées par un utilisateur doivent être reflétées en temps réel pour les autres utilisateurs. L'utilisation d'un objet de document partagé mutable et de experimental_useMutableSource garantit des mises à jour efficaces et réactives.

Avantages de experimental_useMutableSource

L'utilisation de experimental_useMutableSource offre plusieurs avantages :

• Optimisation des Performances : En s'abonnant à des sources de données mutables, les composants ne se re-rendent que lorsque les données sous-jacentes changent, réduisant ainsi les rendus inutiles et améliorant les performances.
• Intégration Transparente : experimental_useMutableSource fournit un moyen propre et efficace de s'intégrer à des systèmes externes qui fournissent des données mutables.
• Gestion d'État Simplifiée : En déléguant la gestion des données mutables à des sources externes, vous pouvez simplifier la logique d'état de votre composant et réduire la complexité de votre application.

Inconvénients et Considérations

Malgré ses avantages, experimental_useMutableSource présente également certains inconvénients et considérations :

• API Expérimentale : En tant qu'API expérimentale, experimental_useMutableSource est susceptible de changer et peut ne pas être stable dans les futures versions de React.
• Complexité : L'implémentation de experimental_useMutableSource nécessite une gestion minutieuse des sources de données mutables et de la synchronisation pour éviter les conditions de concurrence et les incohérences de données.
• Potentiel de Bugs : Les données mutables peuvent introduire des bugs subtils si elles ne sont pas gérées correctement. Il est important de tester minutieusement votre code et d'envisager d'utiliser des techniques comme la copie défensive pour prévenir les effets de bord inattendus.
• Pas toujours la meilleure solution : Avant d'utiliser experimental_useMutableSource, demandez-vous si les modèles immuables sont suffisants pour votre cas. L'immuabilité offre une plus grande prévisibilité et une meilleure capacité de débogage.

Meilleures Pratiques pour l'Utilisation de experimental_useMutableSource

Pour utiliser efficacement experimental_useMutableSource, tenez compte des meilleures pratiques suivantes :

• Minimiser les Données Mutables : N'utilisez des données mutables que lorsque cela est nécessaire. Préférez les structures de données immuables chaque fois que possible pour maintenir la prévisibilité et simplifier la gestion de l'état.
• Encapsuler l'État Mutable : Encapsulez les données mutables dans des modules ou des classes bien définis pour contrôler l'accès et empêcher les modifications involontaires.
• Utiliser le Versionnement : Mettez en œuvre un mécanisme de versionnement pour vos données mutables afin de suivre les changements et de vous assurer que les composants ne se re-rendent que lorsque cela est nécessaire. La méthode getVersion est cruciale pour cela.
• Éviter la Mutation Directe dans le Rendu : Ne modifiez jamais directement les données mutables dans la fonction de rendu d'un composant. Cela peut entraîner des boucles infinies et un comportement inattendu.
• Tests Approfondis : Testez minutieusement votre code pour vous assurer que les données mutables sont gérées correctement et qu'il n'y a pas de conditions de concurrence ou d'incohérences de données.
• Synchronisation Précise : Lorsque plusieurs composants partagent la même source de données mutable, synchronisez soigneusement l'accès aux données pour éviter les conflits et garantir la cohérence des données. Envisagez d'utiliser des techniques comme le verrouillage ou les mises à jour transactionnelles pour gérer l'accès concurrent.
• Considérer les Alternatives : Avant d'utiliser experimental_useMutableSource, évaluez si d'autres approches, telles que l'utilisation de structures de données immuables ou d'une bibliothèque de gestion d'état globale, pourraient être plus appropriées pour votre cas d'utilisation.

Alternatives à experimental_useMutableSource

Bien que experimental_useMutableSource offre un moyen d'intégrer des données mutables dans les composants React, plusieurs alternatives existent :

• Bibliothèques de Gestion d'État Globale : Des bibliothèques comme Redux, Zustand et Recoil fournissent des mécanismes robustes pour gérer l'état de l'application, y compris la gestion des mises à jour provenant de systèmes externes. Ces bibliothèques s'appuient généralement sur des structures de données immuables et offrent des fonctionnalités telles que le débogage temporel et les middlewares pour gérer les effets de bord.
• API Context : L'API Context de React vous permet de partager l'état entre les composants sans passer explicitement des props. Bien que Context soit généralement utilisé avec des données immuables, il peut également être utilisé avec des données mutables en gérant soigneusement les mises à jour et les abonnements.
• Hooks Personnalisés : Vous pouvez créer des hooks personnalisés pour gérer les données mutables et abonner les composants aux changements. Cette approche offre plus de flexibilité mais nécessite une mise en œuvre minutieuse pour éviter les problèmes de performances et les incohérences de données.
• Signaux : Les bibliothèques réactives comme Preact Signals offrent un moyen efficace de gérer et de s'abonner à des valeurs changeantes. Cette approche peut être intégrée dans des projets React et fournir une alternative à la gestion directe des données mutables via les hooks de React.

Conclusion

experimental_useMutableSource offre un mécanisme puissant pour intégrer des données mutables dans les composants React, permettant des mises à jour efficaces et des performances améliorées dans des scénarios spécifiques. Cependant, il est crucial de comprendre les inconvénients et les considérations associés aux données mutables et de suivre les meilleures pratiques pour éviter les problèmes potentiels. Avant d'utiliser experimental_useMutableSource, évaluez soigneusement s'il s'agit de la solution la plus appropriée pour votre cas d'utilisation et envisagez des approches alternatives qui pourraient offrir une plus grande stabilité et maintenabilité. En tant qu'API expérimentale, sachez que son comportement ou sa disponibilité peut changer dans les futures versions de React. En comprenant les subtilités de experimental_useMutableSource et de ses alternatives, vous pouvez prendre des décisions éclairées sur la manière de gérer les données mutables dans vos applications React.