React experimental_useMutableSource változásérzékelés: A módosítható adatok mesterfogásai

A React, amely deklaratív megközelítéséről és hatékony rendereléséről ismert, általában a megváltoztathatatlan (immutable) adatkezelést részesíti előnyben. Azonban bizonyos esetekben elkerülhetetlen a módosítható (mutable) adatokkal való munka. A React experimental_useMutableSource hook-ja, amely a kísérleti Concurrent Mode API-k része, egy mechanizmust biztosít a módosítható adatforrások integrálására a React komponensekbe, lehetővé téve a finomhangolt változásérzékelést és optimalizálást. Ez a cikk az experimental_useMutableSource árnyalatait, előnyeit, hátrányait és gyakorlati példáit vizsgálja.

A módosítható adatok megértése a Reactben

Mielőtt belemerülnénk az experimental_useMutableSource használatába, fontos megérteni, miért jelenthetnek kihívást a módosítható adatok a Reactben. A React renderelési optimalizációja nagymértékben az előző és a jelenlegi állapotok összehasonlításán alapul annak eldöntésére, hogy egy komponensnek újra kell-e renderelődnie. Amikor az adatokat közvetlenül módosítják, a React nem feltétlenül észleli ezeket a változásokat, ami következetlenségekhez vezethet a megjelenített felhasználói felület és a tényleges adatok között.

Gyakori esetek, amikor módosítható adatokkal találkozunk:

• Külső könyvtárakkal való integráció: Néhány könyvtár, különösen azok, amelyek komplex adatstruktúrákkal vagy valós idejű frissítésekkel dolgoznak (pl. bizonyos diagramkészítő könyvtárak, játékmotorok), belsőleg módosítható módon kezelhetik az adatokat.
• Teljesítményoptimalizálás: Bizonyos teljesítménykritikus szakaszokban a közvetlen módosítás enyhe előnyökkel járhat a teljesen új, megváltoztathatatlan másolatok létrehozásával szemben, bár ez a bonyolultság és a lehetséges hibák árán történik.
• Örökölt kódbázisok: Régebbi kódbázisokról való átállás során előfordulhat, hogy meglévő, módosítható adatstruktúrákkal kell dolgozni.

Bár általában a megváltoztathatatlan adatok használata javasolt, az experimental_useMutableSource lehetővé teszi a fejlesztők számára, hogy áthidalják a szakadékot a React deklaratív modellje és a módosítható adatforrásokkal való munka valósága között.

Az experimental_useMutableSource bemutatása

Az experimental_useMutableSource egy React hook, amelyet kifejezetten a módosítható adatforrásokra való feliratkozásra terveztek. Lehetővé teszi a React komponensek számára, hogy csak akkor renderelődjenek újra, ha a módosítható adatok releváns részei megváltoztak, elkerülve a felesleges újrarendereléseket és javítva a teljesítményt. Ez a hook a React kísérleti Concurrent Mode funkcióinak része, és az API-ja változhat.

A hook szintaxisa:

const value = experimental_useMutableSource(mutableSource, getSnapshot, subscribe);

Paraméterek:

• mutableSource: Egy objektum, amely a módosítható adatforrást képviseli. Ennek az objektumnak módot kell biztosítania az adatok aktuális értékének elérésére és a változásokra való feliratkozásra.
• getSnapshot: Egy függvény, amely bemenetként megkapja a mutableSource-t, és visszaad egy pillanatképet a releváns adatokról. Ezt a pillanatképet használja az előző és a jelenlegi értékek összehasonlítására annak eldöntéséhez, hogy szükség van-e újrarenderelésre. Kulcsfontosságú, hogy stabil pillanatképet hozzunk létre.
• subscribe: Egy függvény, amely bemenetként megkapja a mutableSource-t és egy visszahívó (callback) függvényt. Ennek a függvénynek fel kell iratkoztatnia a visszahívó függvényt a módosítható adatforrás változásaira. Amikor az adat megváltozik, a visszahívó függvény meghívódik, ami újrarenderelést vált ki.

Visszatérési érték:

A hook az adatok aktuális pillanatképét adja vissza, amelyet a getSnapshot függvény szolgáltat.

Hogyan működik az experimental_useMutableSource

Az experimental_useMutableSource a megadott getSnapshot és subscribe függvények segítségével követi a módosítható adatforrás változásait. Íme a lépésenkénti lebontás:

1. Kezdeti renderelés: Amikor a komponens kezdetben renderelődik, az experimental_useMutableSource meghívja a getSnapshot függvényt, hogy egy kezdeti pillanatképet kapjon az adatokról.
2. Feliratkozás: A hook ezután a subscribe függvény segítségével regisztrál egy visszahívó függvényt, amely minden alkalommal meghívódik, amikor a módosítható adat megváltozik.
3. Változásérzékelés: Amikor az adat megváltozik, a visszahívó függvény aktiválódik. A visszahívó függvényen belül a React újra meghívja a getSnapshot-ot, hogy új pillanatképet kapjon.
4. Összehasonlítás: A React összehasonlítja az új pillanatképet az előzővel. Ha a pillanatképek különböznek (az Object.is vagy egy egyéni összehasonlító függvény segítségével), a React ütemezi a komponens újrarenderelését.
5. Újrarenderelés: Az újrarenderelés során az experimental_useMutableSource ismét meghívja a getSnapshot-ot, hogy lekérje a legfrissebb adatokat, és visszaadja azokat a komponensnek.

Gyakorlati példák

Szemléltessük az experimental_useMutableSource használatát néhány gyakorlati példával.

1. példa: Integráció egy módosítható időzítővel

Tegyük fel, hogy van egy módosítható időzítő objektumunk, amely egy időbélyeget frissít. Az experimental_useMutableSource segítségével hatékonyan megjeleníthetjük az aktuális időt egy React komponensben.

// Mutable Timer Implementation
class MutableTimer {
  constructor() {
    this._time = Date.now();
    this._listeners = [];
    this._intervalId = setInterval(() => {
      this._time = Date.now();
      this._listeners.forEach(listener => listener());
    }, 1000);
  }

  get time() {
    return this._time;
  }

  subscribe(listener) {
    this._listeners.push(listener);
    return () => {
      this._listeners = this._listeners.filter(l => l !== listener);
    };
  }
}

const timer = new MutableTimer();

// React Component
import React, { experimental_useMutableSource as useMutableSource } from 'react';

const mutableSource = {
  version: 0, //verzió a változások követésére
  getSnapshot: () => timer.time,
  subscribe: timer.subscribe.bind(timer),
};

function CurrentTime() {
  const currentTime = useMutableSource(mutableSource, mutableSource.getSnapshot, mutableSource.subscribe);

  return (
    

      Current Time: {new Date(currentTime).toLocaleTimeString()}
    
  );
}

export default CurrentTime;

Ebben a példában a MutableTimer egy osztály, amely módosítható módon frissíti az időt. Az experimental_useMutableSource feliratkozik az időzítőre, és a CurrentTime komponens csak akkor renderelődik újra, amikor az idő megváltozik. A getSnapshot függvény visszaadja az aktuális időt, a subscribe függvény pedig regisztrál egy figyelőt az időzítő változási eseményeire. A version tulajdonság a mutableSource-ban, bár ebben a minimális példában nincs használatban, kulcsfontosságú a bonyolultabb esetekben, hogy jelezze magának az adatforrásnak a frissítéseit (pl. az időzítő intervallumának megváltoztatását).

2. példa: Integráció egy módosítható játékállapottal

Vegyünk egy egyszerű játékot, ahol a játék állapota (pl. játékos pozíciója, pontszám) egy módosítható objektumban van tárolva. Az experimental_useMutableSource használható a játék felhasználói felületének hatékony frissítésére.

// Mutable Game State
class GameState {
  constructor() {
    this.playerX = 0;
    this.playerY = 0;
    this.score = 0;
    this._listeners = [];
  }

  movePlayer(x, y) {
    this.playerX = x;
    this.playerY = y;
    this.notifyListeners();
  }

  increaseScore(amount) {
    this.score += amount;
    this.notifyListeners();
  }

  subscribe(listener) {
    this._listeners.push(listener);
    return () => {
      this._listeners = this._listeners.filter(l => l !== listener);
    };
  }

  notifyListeners() {
    this._listeners.forEach(listener => listener());
  }
}

const gameState = new GameState();

// React Component
import React, { experimental_useMutableSource as useMutableSource } from 'react';

const mutableSource = {
  version: 0, //verzió a változások követésére
  getSnapshot: () => ({
    x: gameState.playerX,
    y: gameState.playerY,
    score: gameState.score,
  }),
  subscribe: gameState.subscribe.bind(gameState),
};

function GameUI() {
  const { x, y, score } = useMutableSource(mutableSource, mutableSource.getSnapshot, mutableSource.subscribe);

  return (
    

      Player Position: ({x}, {y})

      Score: {score}
       gameState.increaseScore(10)}>Increase Score
       gameState.movePlayer(x + 1, y + 1)}>Move Player
    
  );
}

export default GameUI;

Ebben a példában a GameState egy osztály, amely a módosítható játékállapotot tárolja. A GameUI komponens az experimental_useMutableSource segítségével iratkozik fel a játékállapot változásaira. A getSnapshot függvény visszaadja a releváns játékállapot-tulajdonságok pillanatképét. A komponens csak akkor renderelődik újra, ha a játékos pozíciója vagy a pontszám megváltozik, biztosítva a hatékony frissítéseket.

3. példa: Módosítható adatok szelektor függvényekkel

Néha csak a módosítható adatok bizonyos részeinek változásaira kell reagálni. A getSnapshot függvényen belül szelektor függvényeket használhat, hogy csak a komponens számára releváns adatokat vonja ki.

// Mutable Data
const mutableData = {
  name: "John Doe",
  age: 30,
  city: "New York",
  country: "USA",
  occupation: "Software Engineer",
  _listeners: [],

  subscribe(listener) {
    this._listeners.push(listener);
    return () => {
      this._listeners = this._listeners.filter(l => l !== listener);
    };
  },

  setName(newName) {
    this.name = newName;
    this._listeners.forEach(l => l());
  },

  setAge(newAge) {
    this.age = newAge;
    this._listeners.forEach(l => l());
  }

};


// React Component
import React, { experimental_useMutableSource as useMutableSource } from 'react';

const mutableSource = {
  version: 0, //verzió a változások követésére
  getSnapshot: () => mutableData.age,
  subscribe: mutableData.subscribe.bind(mutableData),
};


function AgeDisplay() {
  const age = useMutableSource(mutableSource, mutableSource.getSnapshot, mutableSource.subscribe);

  return (
    

      Age: {age}
    
  );
}

export default AgeDisplay;

Ebben az esetben az AgeDisplay komponens csak akkor renderelődik újra, ha a mutableData objektum age tulajdonsága megváltozik. A getSnapshot függvény kifejezetten az age tulajdonságot vonja ki, lehetővé téve a finomhangolt változásérzékelést.

Az experimental_useMutableSource előnyei

• Finomhangolt változásérzékelés: Csak akkor renderel újra, ha a módosítható adatok releváns részei megváltoznak, ami jobb teljesítményhez vezet.
• Integráció módosítható adatforrásokkal: Lehetővé teszi a React komponensek számára, hogy zökkenőmentesen integrálódjanak olyan könyvtárakkal vagy kódbázisokkal, amelyek módosítható adatokat használnak.
• Optimalizált frissítések: Csökkenti a felesleges újrarendereléseket, ami hatékonyabb és reszponzívabb felhasználói felületet eredményez.

Hátrányok és megfontolások

• Bonyolultság: A módosítható adatokkal és az experimental_useMutableSource-szal való munka növeli a kód bonyolultságát. Gondos mérlegelést igényel az adatkonzisztencia és a szinkronizáció terén.
• Kísérleti API: Az experimental_useMutableSource a React kísérleti Concurrent Mode funkcióinak része, ami azt jelenti, hogy az API a jövőbeli kiadásokban változhat.
• Lehetséges hibák: A módosítható adatok rejtett hibákat okozhatnak, ha nem kezelik őket gondosan. Kulcsfontosságú annak biztosítása, hogy a változásokat helyesen kövessék, és a felhasználói felületet következetesen frissítsék.
• Teljesítménybeli kompromisszumok: Bár az experimental_useMutableSource bizonyos esetekben javíthatja a teljesítményt, a pillanatképek készítése és az összehasonlítási folyamat miatt többletterhelést is jelent. Fontos az alkalmazás teljesítményének mérése, hogy biztosan nettó teljesítménynövekedést érjünk el.
• Pillanatkép stabilitása: A getSnapshot függvénynek stabil pillanatképet kell visszaadnia. Kerülje új objektumok vagy tömbök létrehozását minden getSnapshot híváskor, hacsak az adatok ténylegesen nem változtak. Ezt a pillanatkép memoizálásával vagy a releváns tulajdonságok összehasonlításával magán a getSnapshot függvényen belül lehet elérni.

Bevált gyakorlatok az experimental_useMutableSource használatához

1. Minimalizálja a módosítható adatokat: Amikor csak lehetséges, részesítse előnyben a megváltoztathatatlan adatstruktúrákat. Az experimental_useMutableSource-t csak akkor használja, ha meglévő módosítható adatforrásokkal kell integrálódni, vagy specifikus teljesítményoptimalizálás céljából.
2. Hozzon létre stabil pillanatképeket: Győződjön meg róla, hogy a getSnapshot függvény stabil pillanatképet ad vissza. Kerülje új objektumok vagy tömbök létrehozását minden híváskor, hacsak az adatok ténylegesen nem változtak. Használjon memoizálási technikákat vagy összehasonlító függvényeket a pillanatképek létrehozásának optimalizálására.
3. Tesztelje alaposan a kódját: A módosítható adatok rejtett hibákat okozhatnak. Tesztelje alaposan a kódját, hogy biztosítsa a változások helyes követését és a felhasználói felület következetes frissítését.
4. Dokumentálja a kódját: Világosan dokumentálja az experimental_useMutableSource használatát és a módosítható adatforrásra vonatkozó feltételezéseket. Ez segít más fejlesztőknek megérteni és karbantartani a kódot.
5. Fontolja meg az alternatívákat: Mielőtt az experimental_useMutableSource-t használná, fontolja meg az alternatív megközelítéseket, például egy állapotkezelő könyvtár (pl. Redux, Zustand) használatát vagy a kód átalakítását megváltoztathatatlan adatstruktúrák használatára.
6. Használjon verziózást: A mutableSource objektumon belül adjon meg egy version tulajdonságot. Frissítse ezt a tulajdonságot, amikor maga az adatforrás szerkezete változik (pl. tulajdonságok hozzáadása vagy eltávolítása). Ez lehetővé teszi az experimental_useMutableSource számára, hogy tudja, mikor kell teljesen újraértékelnie a pillanatkép-stratégiáját, nem csak az adatértékeket. Növelje a verziót, amikor alapvetően megváltoztatja az adatforrás működését.

Integráció külső könyvtárakkal

Az experimental_useMutableSource különösen hasznos a React komponensek olyan külső könyvtárakkal való integrálásához, amelyek módosítható módon kezelik az adatokat. Íme egy általános megközelítés:

1. Azonosítsa a módosítható adatforrást: Határozza meg, hogy a könyvtár API-jának mely része teszi közzé azokat a módosítható adatokat, amelyekhez a React komponensében hozzá kell férnie.
2. Hozzon létre egy módosítható forrás objektumot: Hozzon létre egy JavaScript objektumot, amely magában foglalja a módosítható adatforrást, és biztosítja a getSnapshot és subscribe függvényeket.
3. Implementálja a getSnapshot függvényt: Írja meg a getSnapshot függvényt, hogy kinyerje a releváns adatokat a módosítható adatforrásból. Biztosítsa, hogy a pillanatkép stabil legyen.
4. Implementálja a Subscribe függvényt: Írja meg a subscribe függvényt, hogy regisztráljon egy figyelőt a könyvtár eseményrendszeréhez. A figyelőt minden alkalommal meg kell hívni, amikor a módosítható adatok megváltoznak.
5. Használja az experimental_useMutableSource-t a komponensében: Használja az experimental_useMutableSource-t a módosítható adatforrásra való feliratkozáshoz és az adatok eléréséhez a React komponensében.

Például, ha egy diagramkészítő könyvtárat használ, amely módosítható módon frissíti a diagram adatait, az experimental_useMutableSource segítségével feliratkozhat a diagram adatváltozásaira, és ennek megfelelően frissítheti a diagram komponenst.

Concurrent Mode-dal kapcsolatos megfontolások

Az experimental_useMutableSource-t úgy tervezték, hogy a React Concurrent Mode funkcióival működjön együtt. A Concurrent Mode lehetővé teszi a React számára, hogy megszakítsa, szüneteltesse és folytassa a renderelést, javítva az alkalmazás reszponzivitását és teljesítményét. Az experimental_useMutableSource Concurrent Mode-ban történő használatakor fontos tisztában lenni a következő megfontolásokkal:

• Szétesés (Tearing): A szétesés (tearing) akkor következik be, amikor a React a renderelési folyamat megszakításai miatt csak a felhasználói felület egy részét frissíti. A szétesés elkerülése érdekében győződjön meg róla, hogy a getSnapshot függvény következetes pillanatképet ad vissza az adatokról.
• Suspense: A Suspense lehetővé teszi egy komponens renderelésének felfüggesztését, amíg bizonyos adatok elérhetővé nem válnak. Amikor az experimental_useMutableSource-t a Suspense-szel használja, győződjön meg róla, hogy a módosítható adatforrás elérhető, mielőtt a komponens megpróbál renderelni.
• Transitions: A Transitions lehetővé teszi a zökkenőmentes átmenetet a különböző állapotok között az alkalmazásban. Amikor az experimental_useMutableSource-t a Transitions-szel használja, győződjön meg róla, hogy a módosítható adatforrás helyesen frissül az átmenet során.

Az experimental_useMutableSource alternatívái

Bár az experimental_useMutableSource mechanizmust biztosít a módosítható adatforrásokkal való integrációra, nem mindig ez a legjobb megoldás. Vegye fontolóra a következő alternatívákat:

• Megváltoztathatatlan adatstruktúrák: Ha lehetséges, alakítsa át a kódot megváltoztathatatlan adatstruktúrák használatára. A megváltoztathatatlan adatstruktúrák megkönnyítik a változások követését és megakadályozzák a véletlen módosításokat.
• Állapotkezelő könyvtárak: Használjon állapotkezelő könyvtárat, mint például a Redux, Zustand vagy Recoil, az alkalmazás állapotának kezelésére. Ezek a könyvtárak központi tárolót biztosítanak az adatok számára és kikényszerítik a megváltoztathatatlanságot.
• Context API: A React Context API lehetővé teszi az adatok megosztását a komponensek között anélkül, hogy azokat prop-ként kellene továbbadni. Bár a Context API önmagában nem kényszeríti ki a megváltoztathatatlanságot, használható megváltoztathatatlan adatstruktúrákkal vagy egy állapotkezelő könyvtárral együtt.
• useSyncExternalStore: Ez a hook lehetővé teszi, hogy külső adatforrásokra iratkozzon fel oly módon, ami kompatibilis a Concurrent Mode-dal és a Server Components-szel. Bár nem kifejezetten *módosítható* adatokra tervezték, megfelelő alternatíva lehet, ha a külső tároló frissítéseit kiszámítható módon tudja kezelni.

Következtetés

Az experimental_useMutableSource egy hatékony eszköz a React komponensek módosítható adatforrásokkal való integrálására. Lehetővé teszi a finomhangolt változásérzékelést és az optimalizált frissítéseket, javítva az alkalmazás teljesítményét. Ugyanakkor növeli a bonyolultságot, és gondos mérlegelést igényel az adatkonzisztencia és a szinkronizáció terén.

Mielőtt az experimental_useMutableSource-t használná, fontolja meg az alternatív megközelítéseket, például a megváltoztathatatlan adatstruktúrák vagy egy állapotkezelő könyvtár használatát. Ha mégis az experimental_useMutableSource használata mellett dönt, kövesse az ebben a cikkben vázolt bevált gyakorlatokat, hogy kódja robusztus és karbantartható legyen.

Mivel az experimental_useMutableSource a React kísérleti Concurrent Mode funkcióinak része, API-ja változhat. Tartsa naprakészen magát a legújabb React dokumentációval, és legyen készen a kódja szükség szerinti módosítására. A legjobb megközelítés mindig a megváltoztathatatlanságra való törekvés, amikor csak lehetséges, és csak akkor folyamodni módosítható adatkezelési eszközökhöz, mint az experimental_useMutableSource, ha az integráció vagy teljesítményi okokból feltétlenül szükséges.