„React“ experimental_useCache išaiškinimas: išsamus vadovas pasaulio programuotojams

„React“ ekosistema nuolat vystosi, reguliariai pristatomos naujos funkcijos ir optimizacijos, skirtos pagerinti programuotojų patirtį ir programų našumą. Viena iš tokių eksperimentinių funkcijų, experimental_useCache, siūlo galingą mechanizmą duomenims talpyklinti (kešuoti) „React“ komponentuose. Šis vadovas pateikia išsamią experimental_useCache apžvalgą, praktines jo taikymo sritis ir poveikį kuriant našias, visame pasaulyje prieinamas interneto programas.

Kešavimo poreikio supratimas šiuolaikinėse interneto programose

Šiuolaikiniame susietame pasaulyje vartotojai tikisi, kad interneto programos bus greitos, reaguojančios ir suteiks sklandžią patirtį, nepriklausomai nuo jų buvimo vietos ar įrenginio. Reikšmingas veiksnys, prisidedantis prie lėtos vartotojo patirties, dažnai yra lėtas duomenų gavimas. Tinklo delsa, serverio atsako laikas ir duomenų gavimo sudėtingumas gali turėti įtakos programos našumui. Kešavimas tampa kritine strategija šiems iššūkiams sušvelninti.

Kešavimas apima dažnai naudojamų duomenų saugojimą vietoje – kliento pusėje (pvz., naršyklėje) arba serverio pusėje (pvz., specializuotoje kešavimo paslaugoje, kaip „Redis“ ar „Memcached“). Kai vartotojas prašo duomenų, programa pirmiausia patikrina talpyklą (kešą). Jei duomenys yra talpykloje („cache hit“), jie gaunami akimirksniu, ženkliai sumažinant poreikį gauti duomenis iš pradinio šaltinio (duomenų bazės ar API). Tai reiškia greitesnį įkėlimo laiką, sumažintą pralaidumo naudojimą ir geresnę bendrą vartotojo patirtį.

Kešavimas ypač aktualus pasaulinėms programoms. Vartotojai skirtingose geografinėse vietovėse gali susidurti su skirtingomis tinklo sąlygomis. Duomenų kešavimas arčiau vartotojo gali drastiškai pagerinti suvokiamą našumą vartotojams vietovėse su lėtesniu interneto greičiu ar didesne delsa. Būtent todėl turinio pristatymo tinklai (CDN) yra tokie svarbūs pasaulinėms svetainėms; jie kešuoja statinį turtą geografiškai arčiau vartotojų. Panašiai, dažnai naudojamų duomenų kešavimas programos lygmeniu gali drastiškai pagerinti interaktyvių svetainės dalių suvokiamą greitį, net kai tos dalys turi būti dinamiškos.

Pristatome experimental_useCache: „React“ kešavimo „Hook“

experimental_useCache yra „React Hook“, skirtas palengvinti kešavimą funkciniuose komponentuose. Tai yra „React“ eksperimentinės API dalis ir gali keistis, todėl programuotojai turėtų būti pasirengę galimiems atnaujinimams ar pakeitimams ateities versijose. Tačiau net ir eksperimentinėje fazėje jis suteikia vertingų įžvalgų apie „React“ kešavimo galimybių ateitį ir yra galingas įrankis programų našumui gerinti.

Savo esme experimental_useCache suteikia memoinizacijos mechanizmą asinchroninėms funkcijoms. Jis leidžia programuotojams kešuoti brangių operacijų (pvz., duomenų gavimo iš API, sudėtingų skaičiavimų) rezultatus ir tuos rezultatus panaudoti pakartotinai, kai pateikiami tie patys įvesties duomenys, nevykdant funkcijos iš naujo. Tai ženkliai sumažina skaičiavimo apkrovą ir pagerina „React“ programų reakcijos greitį.

Pagrindinės savybės ir privalumai

• Asinchroninių funkcijų memoinizacija: Kešuoja asinchroninių funkcijų rezultatus, atsižvelgiant į įvesties parametrus, taip išvengiant perteklinių API iškvietimų ar brangių skaičiavimų.
• Automatinis pakartotinis patvirtinimas (revalidacija): Nors pradinėje implementacijoje nėra aiškių revalidacijos funkcijų, ji gali veikti kartu su kitais kešavimo mechanizmais. Programuotojai yra skatinami kurti revalidacijos modelius.
• Pagerintas našumas: Sumažina laiką, reikalingą duomenims gauti ar apskaičiuoti, todėl įkėlimo laikas tampa greitesnis, o vartotojo sąveika sklandesnė.
• Supaprastintas kodas: Supaprastina kešavimo logiką komponentuose, sumažina pasikartojančio kodo kiekį ir pagerina kodo skaitomumą.
• Geresnė vartotojo patirtis: Suteikia greitesnę ir efektyvesnę vartotojo patirtį, ypač programoms, kurios apdoroja didelius duomenų kiekius ar atlieka sudėtingus skaičiavimus.

Kaip veikia experimental_useCache: išsami analizė

experimental_useCache hook'as iš esmės veikia susiedamas funkcijos iškvietimo rezultatus su kešo raktu, sugeneruotu iš įvesties duomenų. Kai ta pati funkcija iškviečiama su tais pačiais įvesties duomenimis, hook'as grąžina kešuotą rezultatą, užuot vykdęs funkciją iš naujo. Tai panašu į memoinizacijos koncepciją – techniką, skirtą optimizuoti funkcijų iškvietimus, kešuojant jų rezultatus ir grąžinant kešuotą rezultatą, kai vėl pateikiami tie patys įvesties duomenys.

Hook'as skirtas naudoti „React“ kontekste. Tai svarbu, nes kešavimo mechanizmas yra susietas su atvaizdavimo (render) gyvavimo ciklu. Jis nėra skirtas naudoti už komponentų atvaizdavimo proceso ribų. Jo kontekstas yra pats „React“ komponentas.

Mechanika paprastai veikia taip:

1. Funkcijos apibrėžimas: Programuotojas apibrėžia funkciją, kuri atlieka operaciją, kurią reikia kešuoti. Ši funkcija paprastai yra asinchroninė (pvz., naudoja async/await API iškvietimams).
2. Hook'o iškvietimas: „React“ funkciniame komponente iškviečiamas experimental_useCache hook'as, perduodant funkciją kaip argumentą.
3. Įvesties parametrai: Kai funkcija iškviečiama su įvesties argumentais, tie argumentai naudojami kešo raktui generuoti.
4. Kešo patikrinimas: Hook'as patikrina, ar egzistuoja kešuotas rezultatas sugeneruotam kešo raktui.
5. Kešo atitikimas („Cache Hit“): Jei randamas kešuotas rezultatas, jis nedelsiant grąžinamas. Funkcija nėra vykdoma iš naujo.
6. Kešo neatitikimas („Cache Miss“): Jei kešuotas rezultatas nerandamas, funkcija įvykdoma. Rezultatas išsaugomas keše, susiejamas su sugeneruotu kešo raktu, ir tada grąžinamas.

Įgyvendinimo detalės gali skirtis priklausomai nuo konkrečios versijos ir pagrindinio kešavimo mechanizmo. „React“ nuolat tobulina šias funkcijas. Tačiau bendras principas išlieka tas pats: sumažinti perteklinius skaičiavimus ir pagerinti programos našumą pasitelkiant kešavimą.

experimental_useCache įgyvendinimas: praktiniai pavyzdžiai

Iliustruokime praktinį experimental_useCache taikymą keliais pavyzdžiais:

1 pavyzdys: API užklausų kešavimas

Įsivaizduokite komponentą, kuris gauna vartotojo duomenis iš API. Be kešavimo, kiekvienas atvaizdavimas (render) sukeltų naują API iškvietimą. experimental_useCache gali tam užkirsti kelią.

            
import { experimental_useCache } from 'react';

function fetchUserData(userId) {
  // Simulate an API call
  return new Promise((resolve) => {
    setTimeout(() => {
      const userData = { id: userId, name: `User ${userId}` };
      resolve(userData);
    }, 1000); // Simulate a 1-second network delay
  });
}

function UserProfile({ userId }) {
  const cachedFetchUserData = experimental_useCache(fetchUserData);
  const userData = cachedFetchUserData(userId);

  return (
    

      {userData ? (
        

          Name: {userData.name}
        
      ) : (
        
Loading...
      )}
    
  );
}

            

              
                Copy
              
            
          

Šiame pavyzdyje cachedFetchUserData yra memoinizuota funkcija. Vėlesni iškvietimai su tuo pačiu userId grąžins kešuotus vartotojo duomenis neatliekant papildomų API užklausų. Šiame pavyzdyje taip pat imituojame API iškvietimą. Atkreipkite dėmesį, kad experimental_useCache yra funkcija, kuri kaip argumentą priima kitą funkciją – mūsų API iškvietimą.

2 pavyzdys: sudėtingų skaičiavimų kešavimas

Apsvarstykite komponentą, kuris atlieka skaičiavimais brangią operaciją. Rezultato kešavimas gali žymiai pagerinti našumą.

            
import { experimental_useCache } from 'react';

function performComplexCalculation(input) {
  // Simulate an expensive calculation
  let result = 0;
  for (let i = 0; i < 100000000; i++) {
    result += Math.sin(input * i);
  }
  return result;
}

function CalculationComponent({ input }) {
  const cachedCalculation = experimental_useCache(performComplexCalculation);
  const result = cachedCalculation(input);

  return (
    

      
Input: {input}
      
Result: {result}
    
  );
}

            

              
                Copy
              
            
          

Čia cachedCalculation memoinizuoja performComplexCalculation rezultatą, optimizuodamas komponento našumą, jei pateikiama ta pati įvesties reikšmė.

3 pavyzdys: kešavimas su keliais parametrais

experimental_useCache hook'as gali efektyviai tvarkyti funkcijas su keliais įvesties parametrais.

            
import { experimental_useCache } from 'react';

function fetchData(resource, options) {
  // Simulate an API request
  return new Promise((resolve) => {
    setTimeout(() => {
      const data = { resource: resource, options: options };
      resolve(data);
    }, 500); // Simulate a 0.5-second delay
  });
}

function DataDisplay({ resource, options }) {
  const cachedFetchData = experimental_useCache(fetchData);
  const data = cachedFetchData(resource, options);

  return (
    

      {data ? (
        

          Resource: {data.resource}
          

          Options: {JSON.stringify(data.options)}
        
      ) : (
        
Loading...
      )}
    
  );
}

            

              
                Copy
              
            
          

Šiame pavyzdyje cachedFetchData funkcija kešuoja rezultatus, remdamasi tiek resource, tiek options parametrais. Vidinė hook'o logika atsižvelgs į visus funkcijai pateiktus parametrus.

Geroji praktika ir aspektai, svarbūs pasaulinėms programoms

Nors experimental_useCache siūlo galingas galimybes, programuotojai turėtų laikytis gerosios praktikos, kad maksimaliai išnaudotų jo privalumus ir išvengtų galimų spąstų, ypač pasaulinių programų kontekste:

• Nustatykite kešuojamas operacijas: Atidžiai išanalizuokite savo programą, kad nustatytumėte operacijas, kurias tinka kešuoti. Paprastai tai apima duomenų gavimą iš API, sudėtingus skaičiavimus ir kitus daug laiko reikalaujančius procesus. Ne viską reikėtų kešuoti. Apsvarstykite kompromisus tarp atminties naudojimo ir našumo naudos.
• Atidžiai apibrėžkite kešo raktus: Įsitikinkite, kad jūsų kešo raktai yra unikalūs ir atspindi įvesties parametrus. Jei du skirtingi funkcijos iškvietimai turėtų duoti skirtingus rezultatus, tie du iškvietimai turi turėti skirtingus raktus. Tai yra esminė dalis norint viską padaryti teisingai. Jei kaip parametrus naudojate sudėtingus objektus, serializavimas ir hešavimas yra gyvybiškai svarbūs žingsniai kuriant tinkamus kešo raktus.
• Apsvarstykite kešo anuliavimą (invalidation): Įgyvendinkite kešo anuliavimo strategijas, kad galėtumėte tvarkyti situacijas, kai kešuoti duomenys pasensta. „React“ nepateikia integruoto kešo anuliavimo experimental_useCache funkcijai.
• Įgyvendinkite tinkamą klaidų apdorojimą: Apgaubkite savo kešuotas funkcijas tinkamu klaidų apdorojimu, kad sklandžiai valdytumėte tinklo klaidas ar kitas problemas.
• Stebėkite kešo našumą: Stebėkite savo kešavimo mechanizmų našumą, įskaitant kešo atitikimų („hit“) ir neatitikimų („miss“) rodiklius bei kešo dydį. Tai padės nustatyti tobulintinas sritis ir optimizuoti kešavimo strategiją. Apsvarstykite galimybę naudoti našumo stebėjimo įrankius savo pasaulinei programai, kad stebėtumėte našumą iš skirtingų geografinių vietovių.
• Apsvarstykite duomenų nuoseklumą: Kešavimas sukuria galimybę duomenims pasenti. Nustatykite priimtiną pasenimo lygį savo programai ir įgyvendinkite strategijas, tokias kaip gyvavimo laikas (TTL) kešo įrašams arba mechanizmus kešuotiems duomenims atnaujinti. Užtikrinkite, kad jūsų kešavimo strategija atitiktų jūsų vartotojų duomenų nuoseklumo reikalavimus.
• Pasauliniai aspektai:
  • Vietovei specifiniai duomenys: Jei jūsų programa teikia vietovei specifinius duomenis, užtikrinkite, kad jūsų kešavimo strategijos atsižvelgtų į vartotojo buvimo vietą. Apsvarstykite galimybę naudoti skirtingus kešus ar kešo raktus, atsižvelgiant į vartotojo regioną.
  • Turinio pristatymo tinklai (CDN): Naudokite CDN, kad kešuotumėte statinį turtą (pvz., paveikslėlius, „JavaScript“ failus) arčiau vartotojų skirtinguose geografiniuose regionuose. Tai žymiai pagerins įkėlimo laiką.
  • Serverio pusės kešavimas: Įgyvendinkite serverio pusės kešavimą, kad kešuotumėte duomenis pradiniame serveryje arba tarpiniuose kešuose (pvz., atvirkštiniuose įgaliotuosiuose serveriuose).

Pažangios technikos ir optimizavimas

Be pagrindinio įgyvendinimo, yra keletas pažangių technikų, kurios gali dar labiau optimizuoti experimental_useCache naudojimą:

• Individualūs kešo įgyvendinimai: Nors experimental_useCache suteikia numatytąjį kešavimo mechanizmą, galite jį išplėsti arba integruoti su sudėtingesniu kešavimo sprendimu, pavyzdžiui, specializuota kešavimo paslauga arba vietine saugykla pagrįstu kešu. Nors API šiuo metu nesiūlo plėtimo taško kešo konfigūracijai, visada galite įgyvendinti savo kešą, derindami React.cache su kitais būsenos valdymo įrankiais.
• Dalinė hidratacija: Apsvarstykite galimybę naudoti dalinės hidratacijos technikas, kad selektyviai hidratuotumėte programos dalis kliento pusėje. Tai sumažina „JavaScript“ kiekį, kurį reikia įkelti ir įvykdyti, pagerindama pradinį įkėlimo laiką. Kešuoti rezultatai gali būti perduoti į šiuos hidratuotus komponentus, kad dar labiau pagerėtų įkėlimas.
• Kodo skaidymas: Įgyvendinkite kodo skaidymą, kad padalintumėte savo programą į mažesnes dalis, kurios įkeliamos pagal pareikalavimą. Tai sumažina pradinį „JavaScript“ paketą ir pagerina suvokiamą programos našumą. Tai taip pat padeda valdyti komponento dydį ir kešavimo poveikį.
• Atidėtas įkėlimas („Lazy Loading“): Įgyvendinkite atidėtą įkėlimą paveikslėliams ir kitiems ištekliams, kurie nėra iš karto matomi vartotojui. Tai atideda šių išteklių įkėlimą, kol jų prireikia, pagerindama pradinį įkėlimo laiką. Duomenų, kurie patenka į šiuos atidėtai įkeliamus komponentus, kešavimas būtų protingas pasirinkimas siekiant pagerinti įkėlimo laiką.

Palyginimas su kitomis kešavimo strategijomis

experimental_useCache nėra vienintelis būdas kešuoti duomenis „React“ programose. Būtina suprasti, kaip jis lyginasi su kitais įprastais metodais, kad galėtumėte priimti pagrįstus sprendimus dėl geriausios kešavimo strategijos jūsų projektui:

• „React Context“ ir būsenos valdymo bibliotekos: Bibliotekos, tokios kaip „Redux“, „Zustand“ ar „Recoil“, gali valdyti programos būseną, įskaitant kešuotus duomenis. Jos tinka centralizuoti programos duomenis. Skirtumas tas, kad jos paprastai teikia globalų būsenos valdymo sprendimą, o experimental_useCache orientuojasi į komponento lygio kešavimą. Abi gali būti naudojamos kartu.
• Naršyklės kešavimas („Local Storage“, „Session Storage“): Duomenų saugojimas naršyklės vietinėje arba sesijos saugykloje tinka kešuoti duomenis, kurie turi išlikti tarp sesijų arba vienos sesijos metu. Tai naudinga kešuojant vartotojo nustatymus ar kitokią informaciją, kuri yra specifinė tam vartotojui. experimental_useCache labiau tinka kešuoti duomenis, reikalingus komponentų atvaizdavimo metu.
• Serverio pusės kešavimas: Serverio pusės kešavimo įgyvendinimas (pvz., naudojant atvirkštinį įgaliotąjį serverį, „Redis“ ar „Memcached“) yra labai svarbus siekiant sumažinti serverių apkrovą ir pagerinti atsako laiką. Tai gali veikti kartu su kliento pusės kešavimu, teikiant kešuotus duomenis pradinio atvaizdavimo metu.
• Memoinizacija su useMemo ir useCallback: Šie hook'ai yra specialiai sukurti atitinkamai memoinizuoti reikšmes ir funkcijas. Jie gali būti naudingi optimizuojant brangius skaičiavimus arba išvengiant nereikalingų perpiešimų (re-renders). experimental_useCache yra skirtas asinchroninių operacijų rezultatams kešuoti.

Geriausia strategija priklauso nuo konkrečių jūsų programos reikalavimų. Galite pasirinkti naudoti šių metodų derinį.

experimental_useCache ir „React“ kešavimo ateitis

„React“ tobulėjant, tikimasi, kad kešavimo galimybės dar labiau subręs. Nors šiuo metu experimental_useCache yra eksperimentinis, jis suteikia žvilgsnį į „React“ kešavimo galimybių ateitį.

Pagrindinės tobulinimo sritys apima:

• Pažangus kešo valdymas: Tikimasi patobulinimų kešo anuliavimo strategijose, suteikiant programuotojams didesnę kontrolę kešuotų duomenų gyvavimo ciklui.
• Integracija su duomenų gavimo bibliotekomis: Galima sklandi integracija su duomenų gavimo bibliotekomis (pvz., „Relay“, „Apollo Client“), siekiant pagerinti duomenų valdymą ir kešavimą visoje programoje.
• Geresnė programuotojo patirtis: Tolesnis API tobulinimas siekiant supaprastinti naudojimą ir suteikti intuityvesnius būdus valdyti kešavimą, ypač sudėtingose programose.
• Serverio komponentai ir kešavimas: Didesnė integracija su serverio komponentais, kuri gali įgalinti galingas kešavimo strategijas serverio lygmeniu, dar labiau pagerindama našumą.

Programuotojai turėtų stebėti „React“ dokumentaciją ir bendruomenės diskusijas dėl experimental_useCache ir kitų kešavimo funkcijų kūrimo ir evoliucijos. Tai užtikrins, kad naudojate naujausias technikas ir geriausias praktikas.

Išvada: kešavimo pritaikymas pasaulinei auditorijai

experimental_useCache yra vertingas įrankis „React“ programų našumui gerinti, ypač vartotojams, išsibarsčiusiems po visą pasaulį. Efektyviai kešuodami duomenis, programuotojai gali žymiai sumažinti įkėlimo laiką, pagerinti vartotojo patirtį ir sukurti greičiau reaguojančias programas.

Kaip pasauliniam programuotojui, kešavimo technikų, įskaitant experimental_useCache naudojimą, supratimas ir pritaikymas yra itin svarbūs kuriant našias interneto programas, kurios džiugintų vartotojus skirtinguose regionuose ir įrenginiuose. Atidžiai apsvarstydami šiame vadove aptartas geriausias praktikas, našumo optimizacijas ir kešavimo strategijas, galite sukurti interneto programas, kurios suteikia sklandžią ir greitai reaguojančią patirtį vartotojams visur.

Stebėkite „React“ ir jo kešavimo galimybių evoliuciją ir būkite informuoti apie naujausias technikas, kad galėtumėte kurti pasaulinio lygio interneto programas.