React useLayoutEffect: Misurazione e Aggiornamenti Sincroni del DOM

React offre potenti hook per gestire gli effetti collaterali nei tuoi componenti. Mentre useEffect è il cavallo di battaglia per la maggior parte degli effetti collaterali asincroni, useLayoutEffect interviene quando è necessario eseguire misurazioni e aggiornamenti sincroni del DOM. Questa guida esplora useLayoutEffect in dettaglio, spiegandone lo scopo, i casi d'uso e come utilizzarlo efficacemente.

Comprendere la Necessità di Aggiornamenti Sincroni del DOM

Prima di approfondire le specifiche di useLayoutEffect, è fondamentale capire perché a volte sono necessari aggiornamenti sincroni del DOM. La pipeline di rendering del browser è composta da diverse fasi, tra cui:

• Analisi HTML (Parsing): Conversione del documento HTML in un albero DOM.
• Rendering: Calcolo degli stili e del layout di ogni elemento nel DOM.
• Painting (Disegno): Disegno degli elementi sullo schermo.

L'hook useEffect di React viene eseguito in modo asincrono dopo che il browser ha disegnato (painted) lo schermo. Questo è generalmente auspicabile per motivi di prestazioni, poiché impedisce di bloccare il thread principale e consente al browser di rimanere reattivo. Tuttavia, ci sono situazioni in cui è necessario misurare il DOM prima che il browser disegni e quindi aggiornare il DOM in base a tali misurazioni prima che l'utente veda il rendering iniziale. Esempi includono:

• Regolare la posizione di un tooltip in base alle dimensioni del suo contenuto e allo spazio disponibile sullo schermo.
• Calcolare l'altezza di un elemento per assicurarsi che si adatti a un contenitore.
• Sincronizzare la posizione degli elementi durante lo scorrimento o il ridimensionamento.

Se si utilizza useEffect per questo tipo di operazioni, si potrebbe riscontrare uno sfarfallio visivo o un glitch perché il browser disegna lo stato iniziale prima che useEffect venga eseguito e aggiorni il DOM. È qui che entra in gioco useLayoutEffect.

Introduzione a useLayoutEffect

useLayoutEffect è un hook di React simile a useEffect, ma viene eseguito in modo sincrono dopo che il browser ha eseguito tutte le mutazioni del DOM ma prima che disegni lo schermo. Ciò consente di leggere le misurazioni del DOM e di aggiornarlo senza causare uno sfarfallio visivo. Ecco la sintassi di base:

import { useLayoutEffect } from 'react';

function MyComponent() {
  useLayoutEffect(() => {
    // Codice da eseguire dopo le mutazioni del DOM ma prima del paint

    // Opzionalmente, restituisce una funzione di pulizia
    return () => {
      // Codice da eseguire quando il componente viene smontato o ri-renderizzato
    };
  }, [dependencies]);

  return (
    

      {/* Contenuto del componente */}
    
  );
}

Come useEffect, useLayoutEffect accetta due argomenti:

1. Una funzione che contiene la logica dell'effetto collaterale.
2. Un array opzionale di dipendenze. L'effetto verrà eseguito nuovamente solo se una delle dipendenze cambia. Se l'array di dipendenze è vuoto ([]), l'effetto verrà eseguito solo una volta, dopo il rendering iniziale. Se non viene fornito alcun array di dipendenze, l'effetto verrà eseguito dopo ogni rendering.

Quando Usare useLayoutEffect

La chiave per capire quando usare useLayoutEffect è identificare le situazioni in cui è necessario eseguire misurazioni e aggiornamenti del DOM in modo sincrono, prima che il browser disegni. Ecco alcuni casi d'uso comuni:

1. Misurazione delle Dimensioni degli Elementi

Potrebbe essere necessario misurare la larghezza, l'altezza o la posizione di un elemento per calcolare il layout di altri elementi. Ad esempio, si potrebbe usare useLayoutEffect per garantire che un tooltip sia sempre posizionato all'interno della viewport.

import React, { useState, useRef, useLayoutEffect } from 'react';

function Tooltip() {
  const [isVisible, setIsVisible] = useState(false);
  const tooltipRef = useRef(null);
  const buttonRef = useRef(null);

  useLayoutEffect(() => {
    if (isVisible && tooltipRef.current && buttonRef.current) {
      const buttonRect = buttonRef.current.getBoundingClientRect();
      const tooltipWidth = tooltipRef.current.offsetWidth;
      const windowWidth = window.innerWidth;

      // Calcola la posizione ideale per il tooltip
      let left = buttonRect.left + (buttonRect.width / 2) - (tooltipWidth / 2);

      // Regola la posizione se il tooltip dovesse fuoriuscire dalla viewport
      if (left < 0) {
        left = 10; // Margine minimo dal bordo sinistro
      } else if (left + tooltipWidth > windowWidth) {
        left = windowWidth - tooltipWidth - 10; // Margine minimo dal bordo destro
      }

      tooltipRef.current.style.left = `${left}px`;
      tooltipRef.current.style.top = `${buttonRect.bottom + 5}px`;
    }
  }, [isVisible]);

  return (
    

       setIsVisible(!isVisible)}>Mostra/Nascondi Tooltip
      {isVisible && (
        

          Questo è un messaggio di tooltip.
        
      )}
    
  );
}

In questo esempio, useLayoutEffect viene utilizzato per calcolare la posizione del tooltip in base alla posizione del pulsante e alle dimensioni della viewport. Ciò garantisce che il tooltip sia sempre visibile e non fuoriesca dallo schermo. Il metodo getBoundingClientRect viene utilizzato per ottenere le dimensioni e la posizione del pulsante rispetto alla viewport.

2. Sincronizzazione delle Posizioni degli Elementi

Potrebbe essere necessario sincronizzare la posizione di un elemento con un altro, come un'intestazione fissa (sticky) che segue l'utente mentre scorre. Anche in questo caso, useLayoutEffect può garantire che gli elementi siano allineati correttamente prima che il browser disegni, evitando glitch visivi.

import React, { useState, useRef, useLayoutEffect } from 'react';

function StickyHeader() {
  const [isSticky, setIsSticky] = useState(false);
  const headerRef = useRef(null);
  const placeholderRef = useRef(null);

  useLayoutEffect(() => {
    const handleScroll = () => {
      if (headerRef.current && placeholderRef.current) {
        const headerHeight = headerRef.current.offsetHeight;
        const headerTop = headerRef.current.offsetTop;
        const scrollPosition = window.pageYOffset;

        if (scrollPosition > headerTop) {
          setIsSticky(true);
          placeholderRef.current.style.height = `${headerHeight}px`;
        } else {
          setIsSticky(false);
          placeholderRef.current.style.height = '0px';
        }
      }
    };

    window.addEventListener('scroll', handleScroll);

    return () => {
      window.removeEventListener('scroll', handleScroll);
    };
  }, []);

  return (
    

      

      

        
Intestazione Fissa
      
      
{/* Contenuto per consentire lo scorrimento */}
    
  );
}

Questo esempio dimostra come creare un'intestazione fissa che rimane nella parte superiore della viewport mentre l'utente scorre. useLayoutEffect viene utilizzato per calcolare l'altezza dell'intestazione e impostare l'altezza di un elemento segnaposto per evitare che il contenuto salti quando l'intestazione diventa fissa. La proprietà offsetTop viene utilizzata per determinare la posizione iniziale dell'intestazione rispetto al documento.

3. Prevenire Salti di Testo Durante il Caricamento dei Font

Quando i web font si stanno caricando, i browser potrebbero inizialmente visualizzare dei font di fallback, causando un ri-flusso del testo una volta che i font personalizzati sono stati caricati. useLayoutEffect può essere usato per calcolare l'altezza del testo con il font di fallback e impostare un'altezza minima per il contenitore, prevenendo il salto.

import React, { useRef, useLayoutEffect, useState } from 'react';

function FontLoadingComponent() {
  const textRef = useRef(null);
  const [minHeight, setMinHeight] = useState(0);

  useLayoutEffect(() => {
    if (textRef.current) {
      // Misura l'altezza con il font di fallback
      const height = textRef.current.offsetHeight;
      setMinHeight(height);
    }
  }, []);

  return (
    

      
Questo è un testo che utilizza un font personalizzato.
    
  );
}

In questo esempio, useLayoutEffect misura l'altezza dell'elemento paragrafo utilizzando il font di fallback. Imposta quindi la proprietà di stile minHeight del div genitore per evitare che il testo salti quando il font personalizzato si carica. Sostituisci "MyCustomFont" con il nome effettivo del tuo font personalizzato.

useLayoutEffect vs. useEffect: Differenze Chiave

La distinzione più importante tra useLayoutEffect e useEffect è la loro tempistica di esecuzione:

• useLayoutEffect: Viene eseguito in modo sincrono dopo le mutazioni del DOM ma prima che il browser disegni. Questo blocca il browser dal disegnare fino a quando l'effetto non ha terminato l'esecuzione.
• useEffect: Viene eseguito in modo asincrono dopo che il browser ha disegnato lo schermo. Questo non blocca il browser dal disegnare.

Poiché useLayoutEffect blocca il browser dal disegnare, dovrebbe essere usato con parsimonia. Un uso eccessivo di useLayoutEffect può portare a problemi di prestazioni, specialmente se l'effetto contiene calcoli complessi o che richiedono molto tempo.

Ecco una tabella che riassume le differenze chiave:

Caratteristica	useLayoutEffect	useEffect
Tempistica di Esecuzione	Sincrona (prima del paint)	Asincrona (dopo il paint)
Bloccante	Blocca il disegno del browser	Non bloccante
Casi d'Uso	Misurazioni e aggiornamenti del DOM che richiedono esecuzione sincrona	La maggior parte degli altri effetti collaterali (chiamate API, timer, ecc.)
Impatto sulle Prestazioni	Potenzialmente più alto (a causa del blocco)	Più basso

Best Practice per l'Uso di useLayoutEffect

Per usare useLayoutEffect in modo efficace ed evitare problemi di prestazioni, segui queste best practice:

1. Usalo con Parsimonia

Usa useLayoutEffect solo quando è assolutamente necessario eseguire misurazioni e aggiornamenti sincroni del DOM. Per la maggior parte degli altri effetti collaterali, useEffect è la scelta migliore.

2. Mantieni la Funzione dell'Effetto Breve ed Efficiente

La funzione dell'effetto in useLayoutEffect dovrebbe essere il più breve ed efficiente possibile per minimizzare il tempo di blocco. Evita calcoli complessi o operazioni che richiedono molto tempo all'interno della funzione dell'effetto.

3. Usa le Dipendenze con Criterio

Fornisci sempre un array di dipendenze a useLayoutEffect. Ciò garantisce che l'effetto venga eseguito nuovamente solo quando necessario. Valuta attentamente quali variabili dovrebbero essere incluse nell'array di dipendenze. Includere dipendenze non necessarie può portare a ri-renderizzazioni superflue e problemi di prestazioni.

4. Evita Loop Infiniti

Fai attenzione a non creare loop infiniti aggiornando una variabile di stato all'interno di useLayoutEffect che è anche una dipendenza dell'effetto. Ciò può portare a una riesecuzione ripetuta dell'effetto, causando il blocco del browser. Se hai bisogno di aggiornare una variabile di stato basata su misurazioni del DOM, considera l'uso di un ref per memorizzare il valore misurato e confrontarlo con il valore precedente prima di aggiornare lo stato.

5. Considera le Alternative

Prima di usare useLayoutEffect, valuta se esistono soluzioni alternative che non richiedono aggiornamenti sincroni del DOM. Ad esempio, potresti essere in grado di usare i CSS per ottenere il layout desiderato senza l'intervento di JavaScript. Le transizioni e le animazioni CSS possono anche fornire effetti visivi fluidi senza la necessità di useLayoutEffect.

useLayoutEffect e Server-Side Rendering (SSR)

useLayoutEffect si basa sul DOM del browser, quindi attiverà un avviso quando utilizzato durante il server-side rendering (SSR). Questo perché non c'è un DOM disponibile sul server. Per evitare questo avviso, puoi usare un controllo condizionale per assicurarti che useLayoutEffect venga eseguito solo sul lato client.

import React, { useLayoutEffect, useEffect, useState } from 'react';

function MyComponent() {
  const [isClient, setIsClient] = useState(false);

  useEffect(() => {
    setIsClient(true);
  }, []);

  useLayoutEffect(() => {
    if (isClient) {
      // Codice che si basa sul DOM
      console.log('useLayoutEffect in esecuzione sul client');
    }
  }, [isClient]);

  return (
    

      {/* Contenuto del componente */}
    
  );
}

In questo esempio, un hook useEffect viene utilizzato per impostare la variabile di stato isClient su true dopo che il componente è stato montato sul lato client. L'hook useLayoutEffect viene quindi eseguito solo se isClient è true, impedendone l'esecuzione sul server.

Un altro approccio è utilizzare un hook personalizzato che ripiega su useEffect durante l'SSR:

import { useLayoutEffect, useEffect } from 'react';

const useIsomorphicLayoutEffect = typeof window !== 'undefined' ? useLayoutEffect : useEffect;

export default useIsomorphicLayoutEffect;

Quindi, puoi usare useIsomorphicLayoutEffect invece di usare direttamente useLayoutEffect o useEffect. Questo hook personalizzato controlla se il codice è in esecuzione in un ambiente browser (cioè, typeof window !== 'undefined'). Se lo è, usa useLayoutEffect; altrimenti, usa useEffect. In questo modo, eviti l'avviso durante l'SSR sfruttando comunque il comportamento sincrono di useLayoutEffect sul lato client.

Considerazioni Globali ed Esempi

Quando si utilizza useLayoutEffect in applicazioni destinate a un pubblico globale, considerare quanto segue:

• Rendering dei Font Diverso: Il rendering dei font può variare tra diversi sistemi operativi e browser. Assicurati che le tue regolazioni del layout funzionino in modo coerente su tutte le piattaforme. Considera di testare la tua applicazione su vari dispositivi e sistemi operativi per identificare e risolvere eventuali discrepanze.
• Lingue da Destra a Sinistra (RTL): Se la tua applicazione supporta lingue RTL (ad es. Arabo, Ebraico), fai attenzione a come le misurazioni e gli aggiornamenti del DOM influenzano il layout in modalità RTL. Utilizza le proprietà logiche CSS (ad es. margin-inline-start, margin-inline-end) invece delle proprietà fisiche (ad es. margin-left, margin-right) per garantire un corretto adattamento del layout.
• Internazionalizzazione (i18n): La lunghezza del testo può variare in modo significativo tra le lingue. Quando si regola il layout in base al contenuto testuale, considerare la possibilità di stringhe di testo più lunghe o più corte in lingue diverse. Utilizza tecniche di layout flessibili (ad es. CSS flexbox, grid) per accomodare lunghezze di testo variabili.
• Accessibilità (a11y): Assicurati che le tue regolazioni del layout non influiscano negativamente sull'accessibilità. Fornisci modi alternativi per accedere al contenuto se JavaScript è disabilitato o se l'utente utilizza tecnologie assistive. Utilizza gli attributi ARIA per fornire informazioni semantiche sulla struttura e lo scopo delle tue regolazioni del layout.

Esempio: Caricamento Dinamico dei Contenuti e Regolazione del Layout in un Contesto Multilingue

Immagina un sito di notizie che carica dinamicamente articoli in diverse lingue. Il layout di ogni articolo deve adattarsi in base alla lunghezza del contenuto e alle impostazioni dei font preferite dall'utente. Ecco come useLayoutEffect può essere utilizzato in questo scenario:

1. Misura il Contenuto dell'Articolo: Dopo che il contenuto dell'articolo è stato caricato e renderizzato (ma prima che venga visualizzato), usa useLayoutEffect per misurare l'altezza del contenitore dell'articolo.
2. Calcola lo Spazio Disponibile: Determina lo spazio disponibile per l'articolo sullo schermo, tenendo conto dell'intestazione, del piè di pagina e di altri elementi dell'interfaccia utente.
3. Regola il Layout: In base all'altezza dell'articolo e allo spazio disponibile, regola il layout per garantire una leggibilità ottimale. Ad esempio, potresti regolare la dimensione del font, l'altezza della linea o la larghezza della colonna.
4. Applica Regolazioni Specifiche per la Lingua: Se l'articolo è in una lingua con stringhe di testo più lunghe, potresti dover apportare ulteriori regolazioni per accomodare l'aumento della lunghezza del testo.

Utilizzando useLayoutEffect in questo scenario, puoi assicurarti che il layout dell'articolo sia correttamente regolato prima che l'utente lo veda, prevenendo glitch visivi e offrendo un'esperienza di lettura migliore.

Conclusione

useLayoutEffect è un hook potente per eseguire misurazioni e aggiornamenti sincroni del DOM in React. Tuttavia, dovrebbe essere usato con giudizio a causa del suo potenziale impatto sulle prestazioni. Comprendendo le differenze tra useLayoutEffect e useEffect, seguendo le best practice e considerando le implicazioni globali, puoi sfruttare useLayoutEffect per creare interfacce utente fluide e visivamente accattivanti.

Ricorda di dare priorità alle prestazioni e all'accessibilità quando usi useLayoutEffect. Considera sempre soluzioni alternative che non richiedono aggiornamenti sincroni del DOM e testa approfonditamente la tua applicazione su vari dispositivi e browser per garantire un'esperienza utente coerente e piacevole per il tuo pubblico globale.