React Context optimizavimas: selektoriaus šablonas ir našumas

React Context suteikia galingą mechanizmą, skirtą valdyti programos būseną ir ja dalytis tarp komponentų, nereikalaujant duomenų perdavimo per savybes ("prop drilling"). Tačiau neprofesionalus Context diegimas gali sukelti našumo problemas, ypač didelėse ir sudėtingose programose. Kiekvieną kartą, kai pasikeičia Context reikšmė, visi tą Context naudojantys komponentai persikrauna, net jei jie priklauso tik nuo nedidelės duomenų dalies.

Šis straipsnis gilinasi į selektoriaus šabloną kaip į strategiją, skirtą optimizuoti React Context našumą. Išnagrinėsime, kaip jis veikia, jo privalumus ir pateiksime praktinių pavyzdžių, iliustruojančių jo naudojimą. Taip pat aptarsime susijusius našumo aspektus ir alternatyvias optimizavimo technikas.

Problemos supratimas: nereikalingi pakartotiniai atvaizdavimai

Pagrindinė problema kyla dėl to, kad React Context API, pagal numatytuosius nustatymus, sukelia visų naudojamų komponentų pakartotinį atvaizdavimą kiekvieną kartą, kai pasikeičia Context reikšmė. Įsivaizduokite scenarijų, kai jūsų Context laiko didelį objektą, kuriame yra vartotojo profilio duomenys, temos nustatymai ir programos konfigūracija. Jei atnaujinsite vieną savybę vartotojo profilyje, visi Context naudojantys komponentai persikraus, net jei jie priklauso tik nuo temos nustatymų.

Tai gali sukelti didelį našumo pablogėjimą, ypač kai dirbama su sudėtingomis komponentų hierarchijomis ir dažnais Context atnaujinimais. Nereikalingi pakartotiniai atvaizdavimai eikvoja vertingus CPU ciklus ir gali lemti lėtas vartotojo sąsajas.

Selektoriaus šablonas: tiksliniai atnaujinimai

Selektoriaus šablonas pateikia sprendimą, leidžiantį komponentams prenumeruoti tik tas konkrečias Context reikšmės dalis, kurių jiems reikia. Užuot naudoję visą Context, komponentai naudoja selektoriaus funkcijas atitinkamiems duomenims išgauti. Tai sumažina pakartotinių atvaizdavimų apimtį, užtikrinant, kad būtų atnaujinti tik tie komponentai, kurie iš tikrųjų priklauso nuo pakeistų duomenų.

Kaip tai veikia:

1. Context teikėjas: Context teikėjas laiko programos būseną.
2. Selektoriaus funkcijos: Tai grynosios funkcijos, kurios priima Context reikšmę kaip įvestį ir grąžina išvestinę reikšmę. Jos veikia kaip filtrai, išgaunantys konkrečias duomenų dalis iš Context.
3. Naudojantys komponentai: Komponentai naudoja pasirinktinį „hook“ (dažnai pavadintą `useContextSelector`) kad prenumeruotų selektoriaus funkcijos išvestį. Šis „hook“ yra atsakingas už pasirinktų duomenų pokyčių aptikimą ir pakartotinį atvaizdavimą tik tada, kai to reikia.

Selektoriaus šablono diegimas

Štai pagrindinis pavyzdys, iliustruojantis selektoriaus šablono diegimą:

1. Context kūrimas

Pirma, apibrėžiame savo Context. Įsivaizduokime Context, skirtą vartotojo profilio ir temos nustatymų valdymui.

            import React, { createContext, useState, useContext } from 'react';

const AppContext = createContext({});

const AppProvider = ({ children }) => {
  const [user, setUser] = useState({
    name: 'John Doe',
    email: 'john.doe@example.com',
    location: 'New York'
  });
  const [theme, setTheme] = useState({
    primaryColor: '#007bff',
    secondaryColor: '#6c757d'
  });

  const updateUserName = (name) => {
    setUser(prevUser => ({ ...prevUser, name }));
  };

  const updateThemeColor = (primaryColor) => {
    setTheme(prevTheme => ({ ...prevTheme, primaryColor }));
  };

  const value = {
    user,
    theme,
    updateUserName,
    updateThemeColor
  };

  return (
    
      {children}
    
  );
};

export { AppContext, AppProvider };
            

              
                Copy
              
            
          

2. Selektoriaus funkcijų kūrimas

Toliau apibrėžiame selektoriaus funkcijas, kad išgautume norimus duomenis iš Context. Pavyzdžiui:

            const selectUserName = (context) => context.user.name;
const selectPrimaryColor = (context) => context.theme.primaryColor;

            

              
                Copy
              
            
          

3. Pasirinktinio „hook“ (`useContextSelector`) kūrimas

Tai yra selektoriaus šablono esmė. `useContextSelector` „hook“ priima selektoriaus funkciją kaip įvestį ir grąžina pasirinktą reikšmę. Jis taip pat valdo Context prenumeratą ir sukelia pakartotinį atvaizdavimą tik tada, kai pasikeičia pasirinkta reikšmė.

            import { useContext, useState, useEffect, useRef } from 'react';

const useContextSelector = (context, selector) => {
  const [selected, setSelected] = useState(() => selector(useContext(context)));
  const latestSelector = useRef(selector);
  const contextValue = useContext(context);

  useEffect(() => {
    latestSelector.current = selector;
  });

  useEffect(() => {
    const nextSelected = latestSelector.current(contextValue);
    if (!Object.is(selected, nextSelected)) {
      setSelected(nextSelected);
    }
  }, [contextValue]);

  return selected;
};

export default useContextSelector;

            

              
                Copy
              
            
          

Paaiškinimas:

• `useState`: inicializuoja `selected` su selektoriaus grąžinta pradine reikšme.
• `useRef`: saugo naujausią `selector` funkciją, užtikrinant, kad būtų naudojamas naujausias selektorius, net jei komponentas persikrauna.
• `useContext`: gauna dabartinę konteksto reikšmę.
• `useEffect`: šis efektas vykdomas kiekvieną kartą, kai pasikeičia `contextValue`. Viduje jis perskaičiuoja pasirinktą reikšmę naudodamas `latestSelector`. Jei nauja pasirinkta reikšmė skiriasi nuo dabartinės `selected` reikšmės (naudojant `Object.is` giliam palyginimui), `selected` būsena atnaujinama, sukeliant pakartotinį atvaizdavimą.

4. Context naudojimas komponentuose

Dabar komponentai gali naudoti `useContextSelector` „hook“, kad prenumeruotų konkrečias Context dalis:

            import React from 'react';
import { AppContext, AppProvider } from './AppContext';
import useContextSelector from './useContextSelector';

const UserName = () => {
  const userName = useContextSelector(AppContext, selectUserName);

  return 
User Name: {userName}
;
};

const ThemeColorDisplay = () => {
  const primaryColor = useContextSelector(AppContext, selectPrimaryColor);

  return 
Theme Color: {primaryColor}
;
};

const App = () => {
  return (
    
      
      
    
  );
};

export default App;
            

              
                Copy
              
            
          

Šiame pavyzdyje `UserName` persikrauna tik tada, kai pasikeičia vartotojo vardas, o `ThemeColorDisplay` persikrauna tik tada, kai pasikeičia pirminė spalva. Keičiant vartotojo el. paštą ar vietą, `ThemeColorDisplay` *nesukels* persikrovimo ir atvirkščiai.

Selektoriaus šablono privalumai

• Sumažinti pakartotiniai atvaizdavimai: Pagrindinis privalumas yra reikšmingas nereikalingų pakartotinių atvaizdavimų sumažinimas, dėl ko pagerėja našumas.
• Pagerintas našumas: Sumažinus pakartotinius atvaizdavimus, programa tampa jautresnė ir efektyvesnė.
• Kodo aiškumas: Selektoriaus funkcijos skatina kodo aiškumą ir palaikomumą, aiškiai apibrėždamos komponentų duomenų priklausomybes.
• Testuojamumas: Selektoriaus funkcijos yra grynosios funkcijos, todėl jas lengva testuoti ir suprasti.

Aspektai ir optimizavimai

1. Memoizavimas

Memoizavimas gali dar labiau pagerinti selektoriaus funkcijų našumą. Jei įvesties Context reikšmė nepasikeitė, selektoriaus funkcija gali grąžinti talpykloje saugomą rezultatą, išvengiant nereikalingų skaičiavimų. Tai ypač naudinga sudėtingoms selektoriaus funkcijoms, atliekančioms brangius skaičiavimus.

Galite naudoti `useMemo` „hook“ savo `useContextSelector` diegime, kad memoizuotumėte pasirinktą reikšmę. Tai prideda dar vieną optimizavimo lygį, neleidžiantį nereikalingų pakartotinių atvaizdavimų net tada, kai konteksto reikšmė pasikeičia, bet pasirinkta reikšmė išlieka ta pati. Štai atnaujintas `useContextSelector` su memoizavimu:

            import { useContext, useState, useEffect, useRef, useMemo } from 'react';

const useContextSelector = (context, selector) => {
  const latestSelector = useRef(selector);
  const contextValue = useContext(context);

  useEffect(() => {
    latestSelector.current = selector;
  }, [selector]);

  const selected = useMemo(() => latestSelector.current(contextValue), [contextValue]);

  return selected;
};

export default useContextSelector;

            

              
                Copy
              
            
          

2. Objekto nekintamumas

Context reikšmės nekintamumo užtikrinimas yra labai svarbus, kad selektoriaus šablonas veiktų teisingai. Jei Context reikšmė bus keičiama tiesiogiai, selektoriaus funkcijos gali neaptikti pokyčių, o tai sukels neteisingą atvaizdavimą. Atnaujinant Context reikšmę, visada kurkite naujus objektus arba masyvus.

3. Gilūs palyginimai

`useContextSelector` „hook“ naudoja `Object.is` pasirinktoms reikšmėms palyginti. Tai atlieka paviršinį palyginimą. Sudėtingiems objektams gali prireikti naudoti gilaus palyginimo funkciją, kad tiksliai aptiktumėte pokyčius. Tačiau gilūs palyginimai gali būti brangūs skaičiavimų atžvilgiu, todėl naudokite juos apdairiai.

4. `Object.is` alternatyvos

Kai `Object.is` nepakanka (pvz., jūsų kontekste yra giliai įdėti objektai), apsvarstykite alternatyvas. Bibliotekos, tokios kaip `lodash`, siūlo `_.isEqual` giliems palyginimams, tačiau atsižvelkite į našumo poveikį. Kai kuriais atvejais struktūrinio dalijimosi metodai, naudojant nekintamas duomenų struktūras (pvz., Immer), gali būti naudingi, nes jie leidžia modifikuoti įdėtą objektą nemodifikuojant originalo, ir juos dažnai galima palyginti su `Object.is`.

5. `useCallback` selektoriams

`selector` funkcija pati gali būti nereikalingų pakartotinių atvaizdavimų šaltinis, jei ji nėra tinkamai memoizuota. Perduokite `selector` funkciją `useCallback`, kad užtikrintumėte, jog ji bus atkurta tik tada, kai pasikeis jos priklausomybės. Tai apsaugo nuo nereikalingų pasirinktinio „hook“ atnaujinimų.

            const UserName = () => {
  const userName = useContextSelector(AppContext, useCallback(selectUserName, []));

  return 
User Name: {userName}
;
};

            

              
                Copy
              
            
          

6. Bibliotekų, tokių kaip `use-context-selector`, naudojimas

Bibliotekos, tokios kaip `use-context-selector`, suteikia iš anksto paruoštą `useContextSelector` „hook“, optimizuotą našumui, kuriame yra tokios funkcijos kaip paviršinis palyginimas. Naudodami tokias bibliotekas galite supaprastinti savo kodą ir sumažinti klaidų atsiradimo riziką.

            import { useContextSelector } from 'use-context-selector';
import { AppContext } from './AppContext';

const UserName = () => {
  const userName = useContextSelector(AppContext, selectUserName);

  return 
User Name: {userName}
;
};

            

              
                Copy
              
            
          

Visuotiniai pavyzdžiai ir geriausia praktika

Selektoriaus šablonas taikomas įvairiems naudojimo atvejams visuotinėse programose:

• Lokalizacija: Įsivaizduokite el. komercijos platformą, kuri palaiko kelias kalbas. Context galėtų laikyti dabartinę lokalę ir vertimus. Komponentai, rodantys tekstą, gali naudoti selektorius, kad išgautų atitinkamą vertimą dabartinei locale.
• Temos valdymas: Socialinės medijos programa gali leisti vartotojams pritaikyti temą. Context gali saugoti temos nustatymus, o komponentai, rodantys vartotojo sąsajos elementus, gali naudoti selektorius, kad išgautų atitinkamas temos savybes (pvz., spalvas, šriftus).
• Autentifikavimas: Pasaulinė įmonės programa gali naudoti Context, kad valdytų vartotojo autentifikavimo būseną ir leidimus. Komponentai gali naudoti selektorius, kad nustatytų, ar dabartinis vartotojas turi prieigą prie konkrečių funkcijų.
• Duomenų gavimo būsena: Daugelis programų rodo įkrovimo būsenas. Kontekstas galėtų valdyti API iškvietimų būseną, o komponentai gali pasirinktinai prenumeruoti konkrečių galutinių taškų įkrovimo būseną. Pavyzdžiui, vartotojo profilį rodantis komponentas gali prenumeruoti tik `GET /user/:id` galutinio taško įkrovimo būseną.

Alternatyvios optimizavimo technikos

Nors selektoriaus šablonas yra galinga optimizavimo technika, tai nėra vienintelis prieinamas įrankis. Apsvarstykite šias alternatyvas:

• `React.memo`: apvyniokite funkcinius komponentus su `React.memo`, kad išvengtumėte pakartotinio atvaizdavimo, kai savybės ("props") nepasikeitė. Tai naudinga optimizuojant komponentus, kurie tiesiogiai gauna savybes.
• `PureComponent`: naudokite `PureComponent` klasės komponentams, kad atliktumėte paviršinį savybių ("props") ir būsenos ("state") palyginimą prieš pakartotinį atvaizdavimą.
• Kodo skaidymas: Suskaidykite programą į mažesnes dalis, kurias galima įkelti pagal poreikį. Tai sumažina pradinį įkėlimo laiką ir pagerina bendrą našumą.
• Virtualizacija: Norėdami rodyti didelius duomenų sąrašus, naudokite virtualizavimo technikas, kad atvaizduotumėte tik matomus elementus. Tai žymiai pagerina našumą, kai dirbama su dideliais duomenų rinkiniais.

Išvada

Selektoriaus šablonas yra vertinga technika, skirta optimizuoti React Context našumą, sumažinant nereikalingus pakartotinius atvaizdavimus. Leisdamas komponentams prenumeruoti tik tas konkrečias Context reikšmės dalis, kurių jiems reikia, jis pagerina programos reagavimą ir efektyvumą. Derindami jį su kitomis optimizavimo technikomis, tokiomis kaip memoizavimas ir kodo skaidymas, galite kurti didelio našumo React programas, kurios užtikrina sklandžią vartotojo patirtį. Nepamirškite pasirinkti tinkamą optimizavimo strategiją, atsižvelgdami į konkrečius savo programos poreikius, ir atidžiai apsvarstyti susijusius kompromisus.

Šis straipsnis pateikė išsamų vadovą apie selektoriaus šabloną, įskaitant jo diegimą, privalumus ir aspektus. Vadovaudamiesi šiame straipsnyje pateikta geriausia praktika, galite efektyviai optimizuoti React Context naudojimą ir kurti našias programas pasaulinei auditorijai.