Padroneggiare experimental_useSubscription di React: Una Guida Globale alla Sincronizzazione di Dati Esterni

Nel panorama dinamico dello sviluppo web moderno, gestire e sincronizzare in modo efficiente i dati esterni all'interno delle applicazioni React è fondamentale. Man mano che le applicazioni crescono in complessità, fare affidamento esclusivamente sullo stato locale può portare a un flusso di dati macchinoso e a problemi di sincronizzazione, specialmente quando si ha a che fare con aggiornamenti in tempo reale da varie fonti come WebSocket, server-sent events o anche meccanismi di polling. React, nella sua continua evoluzione, introduce primitive potenti per affrontare queste sfide. Uno strumento così promettente, sebbene sperimentale, è l'hook experimental_useSubscription.

Questa guida completa mira a demistificare experimental_useSubscription, fornendo una prospettiva globale sulla sua implementazione, i suoi benefici, le potenziali insidie e i modelli di utilizzo avanzati. Esploreremo come questo hook possa semplificare significativamente il recupero e la gestione dei dati per gli sviluppatori in diverse località geografiche e stack tecnologici.

Comprendere la Necessità delle Sottoscrizioni Dati in React

Prima di addentrarci nelle specificità di experimental_useSubscription, è fondamentale capire perché una sottoscrizione dati efficace sia essenziale nelle applicazioni web odierne. Le applicazioni moderne interagiscono spesso con fonti di dati esterne che cambiano frequentemente. Consideriamo questi scenari:

• Applicazioni di Chat in Tempo Reale: Gli utenti si aspettano di vedere i nuovi messaggi apparire istantaneamente senza aggiornamenti manuali.
• Piattaforme di Trading Finanziario: I prezzi delle azioni, i tassi di cambio e altri dati di mercato devono essere aggiornati in tempo reale per informare decisioni critiche.
• Strumenti Collaborativi: In ambienti di modifica condivisi, le modifiche apportate da un utente devono essere riflesse immediatamente per tutti gli altri partecipanti.
• Dashboard IoT: I dispositivi che generano dati dai sensori richiedono aggiornamenti continui per fornire un monitoraggio accurato.
• Feed dei Social Media: Nuovi post, like e commenti dovrebbero essere visibili non appena accadono.

Tradizionalmente, gli sviluppatori potrebbero implementare queste funzionalità utilizzando:

• Polling Manuale: Recuperare ripetutamente i dati a intervalli fissi. Questo può essere inefficiente, dispendioso in termini di risorse e portare a dati non aggiornati se gli intervalli sono troppo lunghi.
• WebSocket o Server-Sent Events (SSE): Stabilire connessioni persistenti per aggiornamenti inviati dal server. Sebbene efficaci, la gestione di queste connessioni e del loro ciclo di vita all'interno di un componente React può essere complessa.
• Librerie di Gestione dello Stato di Terze Parti: Librerie come Redux, Zustand o Jotai forniscono spesso meccanismi per gestire dati asincroni e sottoscrizioni, ma introducono dipendenze aggiuntive e curve di apprendimento.

experimental_useSubscription mira a fornire un modo più dichiarativo ed efficiente per gestire queste sottoscrizioni a dati esterni direttamente all'interno dei componenti React, sfruttando la sua architettura basata sugli hook.

Introduzione all'Hook experimental_useSubscription di React

L'hook experimental_useSubscription è progettato per semplificare il processo di sottoscrizione a fonti di dati esterne. Astrae le complessità della gestione del ciclo di vita della sottoscrizione — configurazione, pulizia e gestione degli aggiornamenti — consentendo agli sviluppatori di concentrarsi sul rendering dei dati e sulla reazione ai loro cambiamenti.

Principi Fondamentali e API

Fondamentalmente, experimental_useSubscription accetta due argomenti principali:

1. subscribe: Una funzione che stabilisce la sottoscrizione. Questa funzione riceve una callback come argomento, che dovrebbe essere invocata ogni volta che i dati sottoscritti cambiano.
2. getSnapshot: Una funzione che recupera lo stato attuale dei dati sottoscritti. Questa funzione viene chiamata da React per ottenere l'ultimo valore dei dati a cui si è iscritti.

L'hook restituisce lo snapshot corrente dei dati. Analizziamo questi argomenti nel dettaglio:

Funzione subscribe

La funzione subscribe è il cuore dell'hook. La sua responsabilità è avviare la connessione alla fonte di dati esterna e registrare un listener (la callback) che sarà notificato di eventuali aggiornamenti dei dati. La firma tipicamente si presenta così:

            const unsubscribe = subscribe(callback);

            

              
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• subscribe(callback): Questa funzione viene chiamata quando il componente viene montato o quando la funzione subscribe stessa cambia. Dovrebbe configurare la connessione alla fonte dati (ad es., aprire un WebSocket, allegare un event listener) e, aspetto cruciale, chiamare la funzione callback fornita ogni volta che i dati che gestisce si aggiornano.
• Valore di Ritorno: Ci si aspetta che la funzione subscribe restituisca una funzione unsubscribe. Questa funzione verrà chiamata da React quando il componente viene smontato o quando la funzione subscribe cambia, garantendo che non si verifichino perdite di memoria eseguendo una corretta pulizia della sottoscrizione.

Funzione getSnapshot

La funzione getSnapshot è responsabile di restituire in modo sincrono il valore corrente dei dati a cui il componente è interessato. React chiamerà questa funzione ogni volta che dovrà determinare l'ultimo stato dei dati sottoscritti, tipicamente durante il rendering o quando viene attivato un nuovo rendering.

            const currentValue = getSnapshot();

            

              
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• getSnapshot(): Questa funzione dovrebbe semplicemente restituire i dati più aggiornati. È importante che questa funzione sia sincrona e non esegua effetti collaterali.

Come React Gestisce le Sottoscrizioni

React utilizza queste funzioni per gestire il ciclo di vita della sottoscrizione:

1. Inizializzazione: Quando il componente viene montato, React chiama subscribe con una callback. La funzione subscribe imposta il listener esterno e restituisce una funzione unsubscribe.
2. Lettura dello Snapshot: React chiama quindi getSnapshot per ottenere il valore iniziale dei dati.
3. Aggiornamenti: Quando la fonte di dati esterna cambia, viene invocata la callback fornita a subscribe. Questa callback dovrebbe aggiornare lo stato interno da cui getSnapshot legge. React rileva questo cambiamento di stato e attiva un nuovo rendering del componente.
4. Pulizia: Quando il componente viene smontato o se la funzione subscribe cambia (ad es., a causa di cambiamenti nelle dipendenze), React chiama la funzione unsubscribe memorizzata per pulire la sottoscrizione.

Esempi Pratici di Implementazione

Esploriamo come utilizzare experimental_useSubscription con fonti di dati comuni.

Esempio 1: Sottoscrizione a uno Store Globale Semplice (come un emettitore di eventi personalizzato)

Immagina di avere uno store globale semplice che utilizza un emettitore di eventi per notificare i listener delle modifiche. Questo è un pattern comune per la comunicazione tra componenti senza "prop drilling".

Store Globale (store.js):

            import mitt from 'mitt'; // Una libreria leggera per l'emissione di eventi

const emitter = mitt();

let count = 0;

export const increment = () => {
  count++;
  emitter.emit('countChange', count);
};

export const getCount = () => count;

export const subscribeToCount = (callback) => {
  emitter.on('countChange', callback);
  // Restituisce una funzione di annullamento dell'iscrizione
  return () => {
    emitter.off('countChange', callback);
  };
};

            

              
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Componente React:

            import React from 'react';
import { experimental_useSubscription } from 'react-experimental'; // Supponendo che sia disponibile
import { subscribeToCount, getCount, increment } from './store';

function CounterDisplay() {
  // La funzione getSnapshot dovrebbe restituire in modo sincrono il valore corrente
  const currentCount = experimental_useSubscription(
    (callback) => subscribeToCount(callback),
    getCount
  );

  return (
    

      
Conteggio Attuale: {currentCount}
      Incrementa Conteggio Globale
    
  );
}

export default CounterDisplay;

            

              
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Spiegazione:

• subscribeToCount agisce come la nostra funzione subscribe. Prende una callback, la collega all'evento 'countChange' e restituisce una funzione di pulizia che scollega il listener.
• getCount agisce come la nostra funzione getSnapshot. Restituisce in modo sincrono il valore corrente del contatore.
• Quando viene chiamato increment, lo store emette 'countChange'. La callback registrata da experimental_useSubscription riceve il nuovo conteggio, attivando un nuovo rendering con il valore aggiornato.

Esempio 2: Sottoscrizione a un Server WebSocket

Questo esempio dimostra la sottoscrizione a messaggi in tempo reale da un server WebSocket.

Servizio WebSocket (websocketService.js):

            const listeners = new Set();
let websocket;

function connectWebSocket(url) {
  if (websocket && websocket.readyState === WebSocket.OPEN) {
    return;
  }

  websocket = new WebSocket(url);

  websocket.onopen = () => {
    console.log('WebSocket Connesso');
    // Potresti voler inviare messaggi iniziali qui
  };

  websocket.onmessage = (event) => {
    const data = JSON.parse(event.data);
    // Notifica tutti i listener con i nuovi dati
    listeners.forEach(listener => listener(data));
  };

  websocket.onerror = (error) => {
    console.error('Errore WebSocket:', error);
    // Gestisci la logica di riconnessione o la segnalazione degli errori
  };

  websocket.onclose = () => {
    console.log('WebSocket Disconnesso');
    // Tenta di riconnettersi dopo un ritardo
    setTimeout(() => connectWebSocket(url), 5000); // Riconnetti dopo 5 secondi
  };
}

export function subscribeToWebSocket(callback) {
  listeners.add(callback);
  // Se non è connesso, prova a connetterti
  if (!websocket || websocket.readyState !== WebSocket.OPEN) {
    connectWebSocket('wss://your-websocket-server.com'); // Sostituisci con il tuo URL WebSocket
  }

  // Restituisce la funzione di annullamento dell'iscrizione
  return () => {
    listeners.delete(callback);
    // Opzionalmente, chiudi il WebSocket se non rimangono listener, a seconda del comportamento desiderato
    // if (listeners.size === 0) {
    //   websocket.close();
    // }
  };
}

export function getLatestMessage() {
  // In uno scenario reale, memorizzeresti l'ultimo messaggio ricevuto globalmente o in un gestore di stato.
  // Per questo esempio, supponiamo di avere una variabile che contiene l'ultimo messaggio.
  // Questo deve essere aggiornato dal gestore onmessage.
  // Per semplicità, restituiamo un segnaposto. Avresti bisogno di uno stato per mantenerlo.
  return 'Nessun messaggio ancora ricevuto'; // Segnaposto
}

// Un'implementazione più robusta memorizzerebbe l'ultimo messaggio:
let lastMessage = null;

export function subscribeToWebSocketWithState(callback) {
  listeners.add(callback);
  if (!websocket || websocket.readyState !== WebSocket.OPEN) {
    connectWebSocket('wss://your-websocket-server.com');
  }
  // Importante: chiama immediatamente la callback con l'ultimo messaggio conosciuto se disponibile
  if (lastMessage) {
    callback(lastMessage);
  }
  return () => {
    listeners.delete(callback);
  };
}

export function getLatestMessageWithState() {
  return lastMessage;
}

// Modifica il gestore onmessage per aggiornare lastMessage:
// websocket.onmessage = (event) => {
//   const data = JSON.parse(event.data);
//   lastMessage = data;
//   listeners.forEach(listener => listener(data));
// };

            

              
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Componente React:

            import React from 'react';
import { experimental_useSubscription } from 'react-experimental';
import { subscribeToWebSocketWithState, getLatestMessageWithState } from './websocketService';

function RealTimeFeed() {
  // Usando la versione stateful del servizio
  const message = experimental_useSubscription(
    (callback) => subscribeToWebSocketWithState(callback),
    getLatestMessageWithState
  );

  return (
    

      
Feed in Tempo Reale:
      
{message ? JSON.stringify(message) : 'In attesa di messaggi...'}
    
  );
}

export default RealTimeFeed;

            

              
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Spiegazione:

• subscribeToWebSocketWithState gestisce la connessione WebSocket e registra i listener. Assicura che la callback riceva l'ultimo messaggio.
• getLatestMessageWithState fornisce lo stato attuale del messaggio.
• Quando arriva un nuovo messaggio, onmessage aggiorna lastMessage e chiama tutti i listener registrati, inducendo React a rieseguire il rendering di RealTimeFeed con i nuovi dati.
• La funzione unsubscribe garantisce che il listener venga rimosso quando il componente viene smontato. Il servizio include anche una logica di riconnessione di base.

Esempio 3: Sottoscrizione alle API del Browser (es. navigator.onLine)

I componenti React spesso devono reagire a eventi a livello di browser. experimental_useSubscription può astrarre questo in modo pulito.

Servizio di Stato Online del Browser (onlineStatusService.js):

            const listeners = new Set();

function initializeOnlineStatusListener() {
  const handleOnlineChange = () => {
    const isOnline = navigator.onLine;
    listeners.forEach(listener => listener(isOnline));
  };

  window.addEventListener('online', handleOnlineChange);
  window.addEventListener('offline', handleOnlineChange);

  // Restituisce una funzione di pulizia
  return () => {
    window.removeEventListener('online', handleOnlineChange);
    window.removeEventListener('offline', handleOnlineChange);
  };
}

export function subscribeToOnlineStatus(callback) {
  listeners.add(callback);
  // Se questo è il primo listener, imposta gli event listener
  if (listeners.size === 1) {
    initializeOnlineStatusListener();
  }
  // Chiama immediatamente la callback con lo stato corrente
  callback(navigator.onLine);

  return () => {
    listeners.delete(callback);
    // Se questo era l'ultimo listener, rimuovi gli event listener per prevenire perdite di memoria
    if (listeners.size === 0) {
      // Questa logica di pulizia deve essere gestita con attenzione. Un approccio migliore potrebbe essere quello di avere un servizio singleton che gestisce i listener e rimuove i listener globali solo quando nessuno è veramente in ascolto.
      // Per semplicità qui, ci affidiamo allo smontaggio del componente per rimuovere il suo listener specifico.
      // Potrebbe essere necessaria una funzione di pulizia globale allo spegnimento dell'app.
    }
  };
}

export function getOnlineStatus() {
  return navigator.onLine;
}

            

              
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Componente React:

            import React from 'react';
import { experimental_useSubscription } from 'react-experimental';
import { subscribeToOnlineStatus, getOnlineStatus } from './onlineStatusService';

function NetworkStatusIndicator() {
  const isOnline = experimental_useSubscription(
    (callback) => subscribeToOnlineStatus(callback),
    getOnlineStatus
  );

  return (
    

      Stato della Rete: {isOnline ? 'Online' : 'Offline'}
    
  );
}

export default NetworkStatusIndicator;

            

              
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Spiegazione:

• subscribeToOnlineStatus aggiunge listener agli eventi globali di window 'online' e 'offline'. Assicura che i listener globali vengano impostati solo una volta e rimossi quando nessun componente sta sottoscrivendo attivamente.
• getOnlineStatus restituisce semplicemente il valore corrente di navigator.onLine.
• Quando lo stato della rete cambia, il componente si aggiorna automaticamente per riflettere il nuovo stato.

Quando Usare experimental_useSubscription

Questo hook è particolarmente adatto per scenari in cui:

• I dati vengono inviati attivamente da una fonte esterna: WebSocket, SSE o anche alcune API del browser.
• È necessario gestire il ciclo di vita di una sottoscrizione esterna all'interno dello scope di un componente.
• Si desidera astrarre le complessità della gestione dei listener e della pulizia.
• Si sta costruendo una logica riutilizzabile di recupero dati o di sottoscrizione.

È un'ottima alternativa alla gestione manuale delle sottoscrizioni all'interno di useEffect, riducendo il codice ripetitivo e i potenziali errori.

Sfide Potenziali e Considerazioni

Sebbene potente, experimental_useSubscription comporta delle considerazioni, specialmente data la sua natura sperimentale:

• Stato Sperimentale: L'API potrebbe cambiare nelle future versioni di React. È consigliabile usarla con cautela in ambienti di produzione o essere pronti a potenziali refactoring. Attualmente, non fa parte dell'API pubblica di React e la sua disponibilità potrebbe avvenire tramite build sperimentali specifiche o future versioni stabili.
• Sottoscrizioni Globali vs. Locali: L'hook è progettato per sottoscrizioni locali al componente. Per uno stato veramente globale che deve essere condiviso tra molti componenti non correlati, considerate di integrarlo con una soluzione di gestione dello stato globale o un gestore di sottoscrizioni centralizzato. Gli esempi sopra simulano store globali usando emettitori di eventi o servizi WebSocket, che è un pattern comune.
• Complessità di subscribe e getSnapshot: Sebbene l'hook ne semplifichi l'uso, implementare correttamente le funzioni subscribe e getSnapshot richiede una buona comprensione della fonte dati sottostante e della gestione del suo ciclo di vita. Assicuratevi che la vostra funzione subscribe restituisca una funzione unsubscribe affidabile e che getSnapshot sia sempre sincrona e restituisca lo stato più accurato.
• Prestazioni: Se la funzione getSnapshot è computazionalmente costosa, potrebbe causare problemi di prestazioni poiché viene chiamata frequentemente. Ottimizzate getSnapshot per la velocità. Allo stesso modo, assicuratevi che la vostra callback di subscribe sia efficiente e non causi ri-rendering non necessari.
• Gestione degli Errori e Riconnessione: Gli esempi forniscono una gestione degli errori e una riconnessione di base per i WebSocket. Applicazioni robuste richiederanno strategie complete per gestire le cadute di connessione, gli errori di autenticazione e la degradazione graduale.
• Server-Side Rendering (SSR): La sottoscrizione a fonti di dati esterne e solo client come WebSocket o API del browser durante l'SSR può essere problematica. Assicuratevi che le vostre implementazioni di subscribe e getSnapshot gestiscano con grazia l'ambiente server (ad es., restituendo valori predefiniti o posticipando le sottoscrizioni fino al montaggio del client).

Modelli Avanzati e Best Practice

Per massimizzare i benefici di experimental_useSubscription, considerate questi modelli avanzati:

1. Servizi di Sottoscrizione Centralizzati

Invece di spargere la logica di sottoscrizione in molti componenti, create servizi o hook dedicati che gestiscono le sottoscrizioni per tipi di dati specifici. Questi servizi possono gestire il pooling delle connessioni, le istanze condivise e la resilienza agli errori.

Esempio: Un Hook `useChat`

            // chatService.js
import { experimental_useSubscription } from 'react-experimental';
import { subscribeToChatMessages, getMessages, sendMessage } from './chatApi';

// Questo hook incapsula la logica di sottoscrizione della chat
export function useChat() {
  const messages = experimental_useSubscription(subscribeToChatMessages, getMessages);
  return { messages, sendMessage };
}

// ChatComponent.js
import React from 'react';
import { useChat } from './chatService';

function ChatComponent() {
  const { messages, sendMessage } = useChat();
  // ... renderizza i messaggi e invia l'input
}

            

              
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2. Gestione delle Dipendenze

Se la vostra sottoscrizione dipende da parametri esterni (ad es., un ID utente, un ID di una specifica chat room), assicuratevi che queste dipendenze siano gestite correttamente. Se i parametri cambiano, React dovrebbe automaticamente effettuare una nuova sottoscrizione con i nuovi parametri.

            // Supponendo che la funzione di sottoscrizione accetti un ID
function subscribeToUserData(userId, callback) {
  // ... imposta la sottoscrizione per userId ...
  return () => { /* ... logica di annullamento iscrizione ... */ };
}

function UserProfile({ userId }) {
  const userData = experimental_useSubscription(
    (callback) => subscribeToUserData(userId, callback),
    () => getUserData(userId) // anche getSnapshot potrebbe aver bisogno di userId
  );
  // ...
}

            

              
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Il sistema di dipendenze degli hook di React gestirà la riesecuzione della funzione subscribe se userId cambia.

3. Ottimizzazione di getSnapshot

Assicuratevi che getSnapshot sia il più veloce possibile. Se la vostra fonte dati è complessa, considerate la memoizzazione di parti del recupero dello stato o assicuratevi che la struttura dati restituita sia facilmente leggibile.

4. Integrazione con Librerie di Data Fetching

Sebbene experimental_useSubscription possa sostituire parte della logica di sottoscrizione manuale, può anche integrare le librerie di data fetching esistenti (come React Query o Apollo Client). Potreste usarle per il recupero dati iniziale e la cache, e poi usare experimental_useSubscription per gli aggiornamenti in tempo reale su quei dati.

5. Accessibilità Globale tramite l'API Context

Per un consumo più semplice in tutta l'applicazione, potete avvolgere il vostro servizio di sottoscrizione all'interno dell'API Context di React.

            // SubscriptionContext.js
import React, { createContext, useContext } from 'react';
import { experimental_useSubscription } from 'react-experimental';
import { subscribeToService, getServiceData } from './service';

const SubscriptionContext = createContext();

export function SubscriptionProvider({ children }) {
  const data = experimental_useSubscription(subscribeToService, getServiceData);

  return (
    
      {children}
    
  );
}

export function useSubscriptionData() {
  return useContext(SubscriptionContext);
}

// App.js
// 
//   
// 

// MyComponent.js
// const data = useSubscriptionData();

            

              
                Copy
              
            
          

Considerazioni Globali e Diversità

Quando si implementano pattern di sottoscrizione dati, specialmente per applicazioni globali, entrano in gioco diversi fattori:

• Latenza: La latenza di rete può variare significativamente tra utenti in diverse località geografiche. Strategie come l'uso di server distribuiti geograficamente per le connessioni WebSocket o la serializzazione ottimizzata dei dati possono mitigare questo problema.
• Larghezza di Banda: Gli utenti in regioni con larghezza di banda limitata possono subire aggiornamenti più lenti. Formati di dati efficienti (ad es., Protocol Buffers invece di JSON verbosi) e la compressione dei dati sono vantaggiosi.
• Affidabilità: La connettività Internet può essere meno stabile in alcune aree. Implementare una gestione robusta degli errori, una riconnessione automatica con backoff esponenziale e forse il supporto offline sono cruciali.
• Fusi Orari: Sebbene la sottoscrizione dati in sé sia solitamente agnostica rispetto al fuso orario, qualsiasi visualizzazione o elaborazione di timestamp all'interno dei dati richiede un'attenta gestione dei fusi orari per garantire chiarezza agli utenti di tutto il mondo.
• Sfumature Culturali: Assicuratevi che qualsiasi testo o dato visualizzato dalle sottoscrizioni sia localizzato o presentato in modo universalmente comprensibile, evitando modi di dire o riferimenti culturali che potrebbero non tradursi bene.

experimental_useSubscription fornisce una solida base per costruire questi meccanismi di sottoscrizione resilienti e performanti.

Conclusione

L'hook experimental_useSubscription di React rappresenta un passo significativo verso la semplificazione della gestione delle sottoscrizioni a dati esterni all'interno delle applicazioni React. Astraendo le complessità della gestione del ciclo di vita, consente agli sviluppatori di scrivere codice più pulito, più dichiarativo e più robusto per la gestione dei dati in tempo reale.

Sebbene la sua natura sperimentale richieda un'attenta valutazione per l'uso in produzione, comprendere i suoi principi e la sua API è inestimabile per qualsiasi sviluppatore React che desideri migliorare la reattività e le capacità di sincronizzazione dei dati della propria applicazione. Mentre il web continua ad abbracciare interazioni in tempo reale e dati dinamici, hook come experimental_useSubscription giocheranno senza dubbio un ruolo cruciale nella costruzione della prossima generazione di esperienze web connesse per un pubblico globale.

Incoraggiamo gli sviluppatori di tutto il mondo a sperimentare con questo hook, a condividere le loro scoperte e a contribuire all'evoluzione delle primitive di gestione dei dati di React. Abbracciate il potere delle sottoscrizioni e costruite applicazioni più coinvolgenti e in tempo reale.