JavaScript Būsenos Valdymas: Redux prieš MobX

Šiuolaikinėje JavaScript aplikacijų kūrimo srityje, efektyvus aplikacijos būsenos valdymas yra nepaprastai svarbus norint kurti tvirtas, mastelį keičiančias ir lengvai prižiūrimas programas. Dvi dominuojančios bibliotekos būsenos valdymo srityje yra Redux ir MobX. Abi siūlo skirtingus požiūrius į aplikacijos būsenos tvarkymą, kiekviena turėdama savo privalumų ir trūkumų. Šiame straipsnyje pateikiamas išsamus Redux ir MobX palyginimas, nagrinėjantis jų architektūros modelius, pagrindines sąvokas, našumo charakteristikas ir panaudojimo atvejus, siekiant padėti jums priimti pagrįstą sprendimą kitam jūsų JavaScript projektui.

Būsenos Valdymo Supratimas

Prieš gilinantis į Redux ir MobX specifiką, būtina suprasti pagrindines būsenos valdymo sąvokas. Iš esmės, būsenos valdymas apima duomenų, kurie valdo jūsų aplikacijos vartotojo sąsają ir elgseną, kontrolę ir organizavimą. Gerai valdoma būsena lemia nuspėjamesnį, lengviau derinantį ir prižiūrimą kodą.

Kodėl Būsenos Valdymas Yra Svarbus?

• Sudėtingumo Mažinimas: Aplikacijoms augant dydžiu ir sudėtingumu, būsenos valdymas tampa vis didesniu iššūkiu. Tinkamos būsenos valdymo technikos padeda sumažinti sudėtingumą centralizuojant ir organizuojant būseną nuspėjamu būdu.
• Geresnis Prižiūrimumas: Gerai struktūrizuota būsenos valdymo sistema palengvina aplikacijos logikos supratimą, modifikavimą ir derinimą.
• Pagerintas Našumas: Efektyvus būsenos valdymas gali optimizuoti atvaizdavimą ir sumažinti nereikalingus atnaujinimus, taip pagerinant aplikacijos našumą.
• Testuojamumas: Centralizuotas būsenos valdymas palengvina vienetų testavimą, suteikdamas aiškų ir nuoseklų būdą sąveikauti su aplikacijos elgsena ir ją tikrinti.

Redux: Nuspėjamas Būsenos Konteineris

Redux, įkvėptas Flux architektūros, yra nuspėjamas būsenos konteineris JavaScript aplikacijoms. Jis pabrėžia vienakryptį duomenų srautą ir nekintamumą (immutability), todėl lengviau mąstyti apie aplikacijos būseną ir ją derinti.

Pagrindinės Redux Sąvokos

• Saugykla (Store): Centrinė talpykla, kurioje laikoma visa aplikacijos būsena. Tai vienintelis tiesos šaltinis jūsų aplikacijos duomenims.
• Veiksmai (Actions): Paprasti JavaScript objektai, apibūdinantys ketinimą pakeisti būseną. Tai vienintelis būdas inicijuoti būsenos atnaujinimą. Veiksmai paprastai turi `type` savybę ir gali turėti papildomų duomenų (payload).
• Reduktoriai (Reducers): Grynosios funkcijos (pure functions), kurios nurodo, kaip būsena turi būti atnaujinta reaguojant į veiksmą. Jos priima ankstesnę būseną ir veiksmą kaip įvesties duomenis ir grąžina naują būseną.
• Išsiuntimas (Dispatch): Funkcija, kuri išsiunčia veiksmą į saugyklą, taip inicijuodama būsenos atnaujinimo procesą.
• Tarpinė Programinė Įranga (Middleware): Funkcijos, kurios perima veiksmus prieš jiems pasiekiant reduktorių, leidžiančios atlikti šalutinius poveikius, tokius kaip registravimas (logging), asinchroniniai API iškvietimai ar veiksmų modifikavimas.

Redux Architektūra

Redux architektūra laikosi griežto vienakrypčio duomenų srauto:

1. Vartotojo sąsaja (UI) išsiunčia veiksmą į saugyklą.
2. Tarpinė programinė įranga perima veiksmą (pasirinktinai).
3. Reduktorius apskaičiuoja naują būseną remdamasis veiksmu ir ankstesne būsena.
4. Saugykla atnaujina savo būseną su nauja būsena.
5. Vartotojo sąsaja yra iš naujo atvaizduojama remiantis atnaujinta būsena.

Pavyzdys: Paprasta Skaitiklio Aplikacija su Redux

Iliustruokime pagrindinius Redux principus paprasta skaitiklio aplikacija.

1. Apibrėžkite Veiksmus (Actions):

const INCREMENT = 'INCREMENT';
const DECREMENT = 'DECREMENT';

function increment() {
  return {
    type: INCREMENT
  };
}

function decrement() {
  return {
    type: DECREMENT
  };
}

2. Sukurkite Reduktorių (Reducer):

const initialState = {
  count: 0
};

function counterReducer(state = initialState, action) {
  switch (action.type) {
    case INCREMENT:
      return {
        ...state,
        count: state.count + 1
      };
    case DECREMENT:
      return {
        ...state,
        count: state.count - 1
      };
    default:
      return state;
  }
}

3. Sukurkite Saugyklą (Store):

import { createStore } from 'redux';

const store = createStore(counterReducer);

4. Išsiųskite Veiksmus ir Prenumeruokite Būsenos Pokyčius:

store.subscribe(() => {
  console.log('Dabartinė būsena:', store.getState());
});

store.dispatch(increment()); // Išvestis: Dabartinė būsena: { count: 1 }
store.dispatch(decrement()); // Išvestis: Dabartinė būsena: { count: 0 }

Redux Privalumai

• Nuspėjamumas: Vienakryptis duomenų srautas ir nekintamumas daro Redux labai nuspėjamą ir lengviau derinantį.
• Centralizuota Būsena: Viena saugykla suteikia centrinį tiesos šaltinį jūsų aplikacijos duomenims.
• Derinimo Įrankiai: Redux DevTools siūlo galingas derinimo galimybes, įskaitant laiko kelionės derinimą (time-travel debugging) ir veiksmų atkūrimą.
• Tarpinė Programinė Įranga (Middleware): Middleware leidžia tvarkyti šalutinius poveikius ir pridėti pasirinktinę logiką į išsiuntimo procesą.
• Didelė Ekosistema: Redux turi didelę ir aktyvią bendruomenę, teikiančią gausybę išteklių, bibliotekų ir palaikymo.

Redux Trūkumai

• Šabloninis Kodas (Boilerplate): Redux dažnai reikalauja didelio kiekio šabloninio kodo, ypač paprastoms užduotims.
• Stati Mokymosi Kreivė: Suprasti Redux sąvokas ir architektūrą gali būti sudėtinga pradedantiesiems.
• Nekintamumo Pridėtinės Išlaidos: Nekintamumo užtikrinimas gali sukelti našumo pridėtinių išlaidų, ypač su dideliais ir sudėtingais būsenos objektais.

MobX: Paprastas ir Mastelį Keičiantis Būsenos Valdymas

MobX yra paprasta ir mastelį keičianti būsenos valdymo biblioteka, kuri remiasi reaktyviuoju programavimu. Ji automatiškai seka priklausomybes ir efektyviai atnaujina vartotojo sąsają, kai pasikeičia pagrindiniai duomenys. MobX siekia suteikti intuityvesnį ir mažiau detalų požiūrį į būsenos valdymą, palyginti su Redux.

Pagrindinės MobX Sąvokos

• Stebimi Objektai (Observables): Duomenys, kurių pokyčius galima stebėti. Kai stebimas objektas pasikeičia, MobX automatiškai informuoja visus stebėtojus (komponentus ar kitas apskaičiuotas vertes), kurie nuo jo priklauso.
• Veiksmai (Actions): Funkcijos, kurios modifikuoja būseną. MobX užtikrina, kad veiksmai būtų vykdomi transakcijos viduje, sugrupuojant kelis būsenos atnaujinimus į vieną, efektyvų atnaujinimą.
• Apskaičiuotos Vertės (Computed Values): Vertės, kurios yra išvedamos iš būsenos. MobX automatiškai atnaujina apskaičiuotas vertes, kai pasikeičia jų priklausomybės.
• Reakcijos (Reactions): Funkcijos, kurios vykdomos, kai pasikeičia konkretūs duomenys. Reakcijos paprastai naudojamos šalutiniams poveikiams atlikti, pavyzdžiui, atnaujinti vartotojo sąsają ar atlikti API iškvietimus.

MobX Architektūra

MobX architektūra sukasi aplink reaktyvumo koncepciją. Kai stebimas objektas pasikeičia, MobX automatiškai perduoda pokyčius visiems nuo jo priklausantiems stebėtojams, užtikrindamas, kad vartotojo sąsaja visada būtų atnaujinta.

1. Komponentai stebi stebimą būseną.
2. Veiksmai modifikuoja stebimą būseną.
3. MobX automatiškai seka priklausomybes tarp stebimų objektų ir stebėtojų.
4. Kai stebimas objektas pasikeičia, MobX automatiškai atnaujina visus nuo jo priklausančius stebėtojus (apskaičiuotas vertes ir reakcijas).
5. Vartotojo sąsaja yra iš naujo atvaizduojama remiantis atnaujinta būsena.

Pavyzdys: Paprasta Skaitiklio Aplikacija su MobX

Perkurkime skaitiklio aplikaciją naudodami MobX.

import { makeObservable, observable, action, computed } from 'mobx';
import { observer } from 'mobx-react';

class CounterStore {
  count = 0;

  constructor() {
    makeObservable(this, {
      count: observable,
      increment: action,
      decrement: action,
      doubleCount: computed
    });
  }

  increment() {
    this.count++;
  }

  decrement() {
    this.count--;
  }

  get doubleCount() {
    return this.count * 2;
  }
}

const counterStore = new CounterStore();

const CounterComponent = observer(() => (
  

    
Skaičius: {counterStore.count}
    
Dvigubas Skaičius: {counterStore.doubleCount}
     counterStore.increment()}>Didinti
     counterStore.decrement()}>Mažinti
  
));

MobX Privalumai

• Paprastumas: MobX siūlo intuityvesnį ir mažiau detalų požiūrį į būsenos valdymą, palyginti su Redux.
• Reaktyvusis Programavimas: MobX automatiškai seka priklausomybes ir efektyviai atnaujina vartotojo sąsają, kai pasikeičia pagrindiniai duomenys.
• Mažiau Šabloninio Kodo: MobX reikalauja mažiau šabloninio kodo nei Redux, todėl lengviau pradėti ir prižiūrėti.
• Našumas: MobX reaktyvi sistema yra labai našia, minimizuojanti nereikalingus pervaizdavimus.
• Lankstumas: MobX yra lankstesnis nei Redux, leidžiantis struktūrizuoti būseną taip, kaip geriausiai tinka jūsų aplikacijos poreikiams.

MobX Trūkumai

• Mažesnis Nuspėjamumas: MobX reaktyvus pobūdis gali apsunkinti būsenos pokyčių supratimą sudėtingose aplikacijose.
• Derinimo Iššūkiai: MobX aplikacijų derinimas gali būti sudėtingesnis nei Redux aplikacijų, ypač dirbant su sudėtingomis reaktyviomis grandinėmis.
• Mažesnė Ekosistema: MobX turi mažesnę ekosistemą nei Redux, o tai reiškia, kad yra mažiau prieinamų bibliotekų ir išteklių.
• Perdėto Reaktyvumo Potencialas: Galima sukurti per daug reaktyvias sistemas, kurios sukelia nereikalingus atnaujinimus, vedančius prie našumo problemų. Būtinas kruopštus projektavimas ir optimizavimas.

Redux prieš MobX: Išsamus Palyginimas

Dabar panagrinėkime išsamesnį Redux ir MobX palyginimą pagal kelis pagrindinius aspektus:

1. Architektūros Modelis

• Redux: Naudoja Flux įkvėptą architektūrą su vienakrypčiu duomenų srautu, pabrėžiant nekintamumą ir nuspėjamumą.
• MobX: Remiasi reaktyvaus programavimo modeliu, automatiškai sekant priklausomybes ir atnaujinant vartotojo sąsają, kai pasikeičia duomenys.

2. Būsenos Kintamumas

• Redux: Priverčia naudoti nekintamumą. Būsenos atnaujinimai atliekami kuriant naujus būsenos objektus, o ne modifikuojant esamus. Tai skatina nuspėjamumą ir supaprastina derinimą.
• MobX: Leidžia keisti būseną. Galite tiesiogiai modifikuoti stebimas savybes, o MobX automatiškai seks pokyčius ir atitinkamai atnaujins vartotojo sąsają.

3. Šabloninis Kodas (Boilerplate)

• Redux: Paprastai reikalauja daugiau šabloninio kodo, ypač paprastoms užduotims. Reikia apibrėžti veiksmus, reduktorius ir išsiuntimo funkcijas.
• MobX: Reikalauja mažiau šabloninio kodo. Galite tiesiogiai apibrėžti stebimas savybes ir veiksmus, o MobX pasirūpins likusiu darbu.

4. Mokymosi Kreivė

• Redux: Turi statensę mokymosi kreivę, ypač pradedantiesiems. Suprasti Redux sąvokas, tokias kaip veiksmai, reduktoriai ir tarpinė programinė įranga, gali užtrukti.
• MobX: Turi lėkštesnę mokymosi kreivę. Reaktyvaus programavimo modelį paprastai lengviau suvokti, o paprastesnė API palengvina pradžią.

5. Našumas

• Redux: Našumas gali kelti susirūpinimą, ypač su dideliais būsenos objektais ir dažnais atnaujinimais dėl nekintamumo pridėtinių išlaidų. Tačiau technikos, tokios kaip memoizacija ir selektoriai, gali padėti optimizuoti našumą.
• MobX: Paprastai našesnis dėl savo reaktyvios sistemos, kuri minimizuoja nereikalingus pervaizdavimus. Tačiau svarbu vengti kurti pernelyg reaktyvias sistemas.

6. Derinimas

• Redux: Redux DevTools suteikia puikias derinimo galimybes, įskaitant laiko kelionės derinimą ir veiksmų atkūrimą.
• MobX: Derinimas gali būti sudėtingesnis, ypač su sudėtingomis reaktyviomis grandinėmis. Tačiau MobX DevTools gali padėti vizualizuoti reaktyvųjį grafiką ir sekti būsenos pokyčius.

7. Ekosistema

• Redux: Turi didesnę ir brandesnę ekosistemą su didžiuliu bibliotekų, įrankių ir išteklių pasirinkimu.
• MobX: Turi mažesnę, bet augančią ekosistemą. Nors prieinama mažiau bibliotekų, pagrindinė MobX biblioteka yra gerai prižiūrima ir turtinga funkcijomis.

8. Panaudojimo Atvejai

• Redux: Tinka aplikacijoms su sudėtingais būsenos valdymo reikalavimais, kur nuspėjamumas ir prižiūrimumas yra svarbiausi. Pavyzdžiai: įmonių lygio aplikacijos, sudėtingos duomenų atvaizdavimo panelės ir aplikacijos su reikšminga asinchronine logika.
• MobX: Puikiai tinka aplikacijoms, kur prioritetas teikiamas paprastumui, našumui ir naudojimo patogumui. Pavyzdžiai: interaktyvios atvaizdavimo panelės, realaus laiko aplikacijos ir aplikacijos su dažnais vartotojo sąsajos atnaujinimais.

9. Pavyzdiniai Scenarijai

• Redux:
  • Sudėtinga e. prekybos aplikacija su daugybe produktų filtrų, pirkinių krepšelio valdymu ir užsakymų apdorojimu.
  • Finansinės prekybos platforma su realaus laiko rinkos duomenų atnaujinimais ir sudėtingais rizikos skaičiavimais.
  • Turinio valdymo sistema (TVS) su sudėtingomis turinio redagavimo ir darbo eigos valdymo funkcijomis.
• MobX:
  • Realaus laiko bendradarbiavimo redagavimo aplikacija, kurioje keli vartotojai gali vienu metu redaguoti dokumentą.
  • Interaktyvi duomenų vizualizavimo panelė, kuri dinamiškai atnaujina diagramas ir grafikus pagal vartotojo įvestį.
  • Žaidimas su dažnais vartotojo sąsajos atnaujinimais ir sudėtinga žaidimo logika.

Tinkamos Būsenos Valdymo Bibliotekos Pasirinkimas

Pasirinkimas tarp Redux ir MobX priklauso nuo konkrečių jūsų projekto reikalavimų, aplikacijos dydžio ir sudėtingumo, taip pat jūsų komandos pageidavimų ir patirties.

Apsvarstykite Redux, jei:

• Jums reikia labai nuspėjamos ir prižiūrimos būsenos valdymo sistemos.
• Jūsų aplikacija turi sudėtingus būsenos valdymo reikalavimus.
• Jūs vertinate nekintamumą ir vienakryptį duomenų srautą.
• Jums reikia prieigos prie didelės ir brandžios bibliotekų ir įrankių ekosistemos.

Apsvarstykite MobX, jei:

• Jūs teikiate pirmenybę paprastumui, našumui ir naudojimo patogumui.
• Jūsų aplikacija reikalauja dažnų vartotojo sąsajos atnaujinimų.
• Jūs teikiate pirmenybę reaktyvaus programavimo modeliui.
• Jūs norite sumažinti šabloninio kodo kiekį.

Integracija su Populiariomis Karkasais

Tiek Redux, tiek MobX gali būti sklandžiai integruoti su populiariais JavaScript karkasais, tokiais kaip React, Angular ir Vue.js. Bibliotekos, tokios kaip `react-redux` ir `mobx-react`, suteikia patogius būdus prijungti jūsų komponentus prie būsenos valdymo sistemos.

React Integracija

• Redux: `react-redux` suteikia `Provider` ir `connect` funkcijas, skirtas prijungti React komponentus prie Redux saugyklos.
• MobX: `mobx-react` suteikia `observer` aukštesnės eilės komponentą, kad automatiškai pervaizduotų komponentus, kai pasikeičia stebimi duomenys.

Angular Integracija

• Redux: `ngrx` yra populiari Redux implementacija Angular aplikacijoms, teikianti panašias sąvokas kaip veiksmai, reduktoriai ir selektoriai.
• MobX: `mobx-angular` leidžia naudoti MobX su Angular, išnaudojant jo reaktyvias galimybes efektyviam būsenos valdymui.

Vue.js Integracija

• Redux: `vuex` yra oficiali būsenos valdymo biblioteka Vue.js, įkvėpta Redux, bet pritaikyta Vue komponentais pagrįstai architektūrai.
• MobX: `mobx-vue` suteikia paprastą būdą integruoti MobX su Vue.js, leidžiantį naudoti MobX reaktyvias funkcijas jūsų Vue komponentuose.

Geriausios Praktikos

Nepriklausomai nuo to, ar pasirinksite Redux, ar MobX, geriausių praktikų laikymasis yra labai svarbus norint kurti mastelį keičiančias ir prižiūrimas aplikacijas.

Redux Geriausios Praktikos

• Laikykite Reduktorius Grynaisiais: Užtikrinkite, kad reduktoriai būtų grynosios funkcijos, tai reiškia, kad jie visada turėtų grąžinti tą patį rezultatą tiems patiems įvesties duomenims ir neturėtų turėti jokių šalutinių poveikių.
• Naudokite Selektorius: Naudokite selektorius duomenims iš saugyklos išgauti. Tai padeda išvengti nereikalingų pervaizdavimų ir pagerina našumą.
• Normalizuokite Būseną: Normalizuokite savo būseną, kad išvengtumėte duomenų dubliavimo ir pagerintumėte duomenų nuoseklumą.
• Naudokite Nekintamas Duomenų Struktūras: Naudokite bibliotekas, tokias kaip Immutable.js ar Immer, kad supaprastintumėte nekintamus būsenos atnaujinimus.
• Testuokite Savo Reduktorius ir Veiksmus: Rašykite vienetų testus savo reduktoriams ir veiksmams, kad užtikrintumėte, jog jie veikia kaip tikėtasi.

MobX Geriausios Praktikos

• Būsenos Mutacijoms Naudokite Veiksmus: Visada modifikuokite būseną veiksmų viduje, kad užtikrintumėte, jog MobX galės efektyviai sekti pokyčius.
• Venkite Perdėto Reaktyvumo: Būkite atidūs kurdami pernelyg reaktyvias sistemas, kurios sukelia nereikalingus atnaujinimus. Protingai naudokite apskaičiuotas vertes ir reakcijas.
• Naudokite Transakcijas: Apgaubkite kelis būsenos atnaujinimus transakcijoje, kad sugrupuotumėte juos į vieną, efektyvų atnaujinimą.
• Optimizuokite Apskaičiuotas Vertes: Užtikrinkite, kad apskaičiuotos vertės būtų efektyvios ir venkite atlikti brangių skaičiavimų jose.
• Stebėkite Našumą: Naudokite MobX DevTools našumui stebėti ir galimoms kliūtims nustatyti.

Išvada

Redux ir MobX yra galingos būsenos valdymo bibliotekos, siūlančios skirtingus požiūrius į aplikacijos būsenos tvarkymą. Redux pabrėžia nuspėjamumą ir nekintamumą su savo Flux įkvėpta architektūra, o MobX remiasi reaktyvumu ir paprastumu. Pasirinkimas tarp šių dviejų priklauso nuo jūsų projekto konkrečių reikalavimų, jūsų komandos pageidavimų ir jūsų susipažinimo su pagrindinėmis sąvokomis.

Suprasdami kiekvienos bibliotekos pagrindinius principus, privalumus ir trūkumus, galite priimti pagrįstą sprendimą ir kurti mastelį keičiančias, prižiūrimas ir našias JavaScript aplikacijas. Apsvarstykite galimybę eksperimentuoti su tiek Redux, tiek MobX, kad geriau suprastumėte jų galimybes ir nustatytumėte, kuri geriausiai atitinka jūsų poreikius. Visada atsiminkite teikti pirmenybę švariam kodui, gerai apibrėžtai architektūrai ir kruopščiam testavimui, kad užtikrintumėte ilgalaikę savo projektų sėkmę.