React Context Selector Šablonas: Našumo Optimizavimas Mažinant Perrenderinimų Skaičių

React Context API suteikia galingą būdą valdyti globalią būseną jūsų aplikacijose. Tačiau naudojant Context kyla dažna problema: nereikalingi perrenderinimai. Kai Context reikšmė pasikeičia, visi komponentai, naudojantys tą Context, bus perrenderinti, net jei jie priklauso tik nuo mažos Context duomenų dalies. Tai gali sukelti našumo problemas, ypač didesnėse ir sudėtingesnėse aplikacijose. Context Selector šablonas siūlo sprendimą, leisdamas komponentams prenumeruoti tik tas specifines Context dalis, kurių jiems reikia, taip ženkliai sumažinant nereikalingų perrenderinimų skaičių.

Problemos Supratimas: Nereikalingi Perrenderinimai

Iliustruokime tai pavyzdžiu. Įsivaizduokite el. prekybos aplikaciją, kuri saugo vartotojo informaciją (vardą, el. paštą, šalį, kalbos nustatymus, krepšelio prekes) Context teikėjuje (provider). Jei vartotojas atnaujina savo kalbos nustatymus, visi komponentai, kurie naudoja Context, įskaitant tuos, kurie rodo tik vartotojo vardą, bus perrenderinti. Tai neefektyvu ir gali paveikti vartotojo patirtį. Apsvarstykite vartotojus skirtingose geografinėse vietovėse; jei Amerikos vartotojas atnaujina savo profilį, komponentas, rodantis Europos vartotojo duomenis, *neturėtų* būti perrenderintas.

Kodėl Perrenderinimai Svarbūs

• Poveikis Našumui: Nereikalingi perrenderinimai naudoja brangius CPU ciklus, todėl atvaizdavimas sulėtėja, o vartotojo sąsaja tampa mažiau reaguojanti. Tai ypač pastebima mažesnio galingumo įrenginiuose ir aplikacijose su sudėtingais komponentų medžiais.
• Iššvaistyti Ištekliai: Komponentų, kurie nepasikeitė, perrenderinimas eikvoja išteklius, tokius kaip atmintis ir tinklo pralaidumas, ypač kai gaunami duomenys ar atliekami sudėtingi skaičiavimai.
• Vartotojo Patirtis: Lėta ir nereaguojanti vartotojo sąsaja gali erzinti vartotojus ir lemti prastą vartotojo patirtį.

Context Selector Šablono Pristatymas

Context Selector šablonas sprendžia nereikalingų perrenderinimų problemą, leisdamas komponentams prenumeruoti tik tas specifines Context dalis, kurių jiems reikia. Tai pasiekiama naudojant selektoriaus funkciją, kuri iš Context reikšmės išgauna reikiamus duomenis. Kai Context reikšmė pasikeičia, React palygina selektoriaus funkcijos rezultatus. Jei pasirinkti duomenys nepasikeitė (naudojant griežtą lygybę, ===), komponentas nebus perrenderintas.

Kaip Tai Veikia

1. Apibrėžkite Context: Sukurkite React Context naudodami React.createContext().
2. Sukurkite Teikėją (Provider): Apgaubkite savo aplikaciją ar atitinkamą jos dalį Context Teikėju, kad Context reikšmė būtų prieinama jo vaikiniams komponentams.
3. Įgyvendinkite Selektorius: Apibrėžkite selektorių funkcijas, kurios išgauna specifinius duomenis iš Context reikšmės. Šios funkcijos yra grynos (pure) ir turėtų grąžinti tik būtinus duomenis.
4. Naudokite Selektorių: Naudokite pasirinktinį „hook“ (arba biblioteką), kuris pasitelkia useContext ir jūsų selektoriaus funkciją, kad gautumėte pasirinktus duomenis ir prenumeruotumėte pakeitimus tik tuose duomenyse.

Context Selector Šablono Įgyvendinimas

Kelios bibliotekos ir pasirinktiniai įgyvendinimai gali palengvinti Context Selector šablono naudojimą. Panagrinėkime įprastą metodą, naudojant pasirinktinį „hook“.

Pavyzdys: Paprastas Vartotojo Context

Apsvarstykite vartotojo context su tokia struktūra:

const UserContext = React.createContext({ name: 'John Doe', email: 'john.doe@example.com', country: 'USA', language: 'en', theme: 'light' });

1. Context Sukūrimas

const UserContext = React.createContext({ name: 'John Doe', email: 'john.doe@example.com', country: 'USA', language: 'en', theme: 'light' });

2. Teikėjo (Provider) Sukūrimas

const UserProvider = ({ children }) => { const [user, setUser] = React.useState({ name: 'John Doe', email: 'john.doe@example.com', country: 'USA', language: 'en', theme: 'light' }); const updateUser = (updates) => { setUser(prevUser => ({ ...prevUser, ...updates })); }; const value = React.useMemo(() => ({ user, updateUser }), [user]); return ( {children} ); };

3. Pasirinktinio „Hook“ su Selektoriumi Sukūrimas

import React from 'react'; function useUserContext() { const context = React.useContext(UserContext); if (!context) { throw new Error('useUserContext must be used within a UserProvider'); } return context; } function useUserSelector(selector) { const context = useUserContext(); const [selected, setSelected] = React.useState(() => selector(context.user)); React.useEffect(() => { setSelected(selector(context.user)); // Initial selection const unsubscribe = context.updateUser; return () => {}; // No actual unsubscription needed in this simple example, see below for memoizing. }, [context.user, selector]); return selected; }

Svarbi Pastaba: Aukščiau pateiktame `useEffect` trūksta tinkamos memoizacijos. Kai `context.user` pasikeičia, jis *visada* paleidžiamas iš naujo, net jei pasirinkta reikšmė yra ta pati. Norėdami sukurti patikimą, memoizuotą selektorių, žr. kitą skyrių arba naudokite bibliotekas, pavyzdžiui, `use-context-selector`.

4. Selektoriaus „Hook“ Naudojimas Komponente

function UserName() { const name = useUserSelector(user => user.name); return

Vardas: {name}

; } function UserEmail() { const email = useUserSelector(user => user.email); return

El. paštas: {email}

; } function UserCountry() { const country = useUserSelector(user => user.country); return

Šalis: {country}

; }

Šiame pavyzdyje UserName, UserEmail ir UserCountry komponentai perrenderinami tik tada, kai pasikeičia specifiniai jų pasirinkti duomenys (atitinkamai vardas, el. paštas, šalis). Jei atnaujinami vartotojo kalbos nustatymai, šie komponentai *nebus* perrenderinti, o tai žymiai pagerins našumą.

Selektorių ir Reikšmių Memoizacija: Būtina Optimizavimui

Kad Context Selector šablonas būtų tikrai efektyvus, memoizacija yra labai svarbi. Be jos, selektorių funkcijos gali grąžinti naujus objektus ar masyvus, net kai pagrindiniai duomenys semantiškai nepasikeitė, o tai sukels nereikalingus perrenderinimus. Taip pat svarbu užtikrinti, kad ir teikėjo reikšmė būtų memoizuota.

Teikėjo Reikšmės Memoizacija su useMemo

useMemo „hook“ gali būti naudojamas memoizuoti reikšmę, perduodamą UserContext.Provider. Tai užtikrina, kad teikėjo reikšmė pasikeis tik tada, kai pasikeis pagrindinės priklausomybės.

const UserProvider = ({ children }) => { const [user, setUser] = React.useState({ name: 'John Doe', email: 'john.doe@example.com', country: 'USA', language: 'en', theme: 'light' }); const updateUser = (updates) => { setUser(prevUser => ({ ...prevUser, ...updates })); }; // Memoize the value passed to the provider const value = React.useMemo(() => ({ user, updateUser }), [user, updateUser]); return ( {children} ); };

Selektorių Memoizacija su useCallback

Jei selektorių funkcijos apibrėžiamos tiesiogiai komponente, jos bus sukuriamos iš naujo kiekvieno renderinimo metu, net jei logiškai jos yra tos pačios. Tai gali paneigti Context Selector šablono prasmę. Norėdami to išvengti, naudokite useCallback „hook“ selektorių funkcijoms memoizuoti.

function UserName() { // Memoize the selector function const nameSelector = React.useCallback(user => user.name, []); const name = useUserSelector(nameSelector); return

Vardas: {name}

; }

Giluminis Palyginimas ir Nekintamos Duomenų Struktūros

Sudėtingesniems scenarijams, kai duomenys Context viduje yra giliai įdėti arba juose yra kintamų objektų, apsvarstykite nekintamų duomenų struktūrų (pvz., Immutable.js, Immer) naudojimą arba giluminio palyginimo funkcijos įgyvendinimą savo selektoriuje. Tai užtikrina, kad pakeitimai bus teisingai aptikti, net kai pagrindiniai objektai buvo pakeisti vietoje.

Bibliotekos, skirtos Context Selector Šablonui

Kelios bibliotekos siūlo iš anksto paruoštus sprendimus Context Selector šablonui įgyvendinti, supaprastindamos procesą ir siūlydamos papildomų funkcijų.

use-context-selector

use-context-selector yra populiari ir gerai prižiūrima biblioteka, specialiai sukurta šiam tikslui. Ji siūlo paprastą ir efektyvų būdą pasirinkti konkrečias reikšmes iš Context ir išvengti nereikalingų perrenderinimų.

Diegimas:

npm install use-context-selector

Naudojimas:

import { useContextSelector } from 'use-context-selector'; function UserName() { const name = useContextSelector(UserContext, user => user.name); return

Vardas: {name}

; }

Valtio

Valtio yra išsamesnė būsenos valdymo biblioteka, kuri naudoja „proxies“ efektyviems būsenos atnaujinimams ir selektyviems perrenderinimams. Ji siūlo kitokį požiūrį į būsenos valdymą, tačiau gali būti naudojama pasiekti panašių našumo privalumų kaip ir Context Selector šablonas.

Context Selector Šablono Privalumai

• Pagerintas Našumas: Sumažina nereikalingų perrenderinimų skaičių, todėl aplikacija tampa reaguojanti ir efektyvesnė.
• Sumažintas Atminties Naudojimas: Neleidžia komponentams prenumeruoti nereikalingų duomenų, taip sumažinant atminties sąnaudas.
• Padidintas Palaikomumas: Pagerina kodo aiškumą ir palaikomumą, aiškiai apibrėžiant kiekvieno komponento duomenų priklausomybes.
• Geresnis Mastelio Didinimas: Palengvina aplikacijos mastelio didinimą, didėjant komponentų skaičiui ir būsenos sudėtingumui.

Kada Naudoti Context Selector Šabloną

Context Selector šablonas yra ypač naudingas šiais atvejais:

• Didelės Context Reikšmės: Kai jūsų Context saugo didelį duomenų kiekį, o komponentams reikia tik mažos jo dalies.
• Dažni Context Atnaujinimai: Kai Context reikšmė dažnai atnaujinama ir norite sumažinti perrenderinimų skaičių.
• Našumui Svarbūs Komponentai: Kai tam tikri komponentai yra jautrūs našumui ir norite užtikrinti, kad jie būtų perrenderinti tik tada, kai tai būtina.
• Sudėtingi Komponentų Medžiai: Aplikacijose su giliais komponentų medžiais, kur nereikalingi perrenderinimai gali plisti žemyn medžiu ir ženkliai paveikti našumą. Įsivaizduokite globaliai paskirstytą komandą, dirbančią su sudėtinga dizaino sistema; mygtuko komponento pakeitimai vienoje vietoje gali sukelti perrenderinimus visoje sistemoje, paveikdami programuotojus kitose laiko juostose.

Alternatyvos Context Selector Šablonui

Nors Context Selector šablonas yra galingas įrankis, tai nėra vienintelis sprendimas perrenderinimų optimizavimui React aplinkoje. Štai keletas alternatyvių metodų:

• Redux: Redux yra populiari būsenos valdymo biblioteka, kuri naudoja vieną saugyklą (store) ir nuspėjamus būsenos atnaujinimus. Ji siūlo smulkmenišką būsenos atnaujinimų valdymą ir gali būti naudojama siekiant išvengti nereikalingų perrenderinimų.
• MobX: MobX yra kita būsenos valdymo biblioteka, kuri naudoja stebimus duomenis (observables) ir automatinį priklausomybių sekimą. Ji automatiškai perrenderina komponentus tik tada, kai pasikeičia jų priklausomybės.
• Zustand: Mažas, greitas ir lengvai plečiamas būsenos valdymo sprendimas, naudojantis supaprastintus flux principus.
• Recoil: Recoil yra eksperimentinė būsenos valdymo biblioteka iš Facebook, kuri naudoja atomus ir selektorius, siekiant suteikti smulkmenišką būsenos atnaujinimų valdymą ir išvengti nereikalingų perrenderinimų.
• Komponentų Kompozicija: Kai kuriais atvejais galite visiškai išvengti globalios būsenos naudojimo, perduodami duomenis per komponentų savybes (props). Tai gali pagerinti našumą ir supaprastinti jūsų aplikacijos architektūrą.

Svarstymai Globalioms Aplikacijoms

Kuriant aplikacijas globaliai auditorijai, įgyvendinant Context Selector šabloną, atsižvelkite į šiuos veiksnius:

• Tarptautinimas (i18n): Jei jūsų aplikacija palaiko kelias kalbas, užtikrinkite, kad jūsų Context saugo vartotojo kalbos nustatymus ir kad jūsų komponentai perrenderinami, kai kalba pasikeičia. Tačiau taikykite Context Selector šabloną, kad kiti komponentai nebūtų perrenderinami be reikalo. Pavyzdžiui, valiutos keitiklio komponentui gali reikėti persirenderinti tik pasikeitus vartotojo buvimo vietai, kuri veikia numatytąją valiutą.
• Lokalizacija (l10n): Atsižvelkite į kultūrinius duomenų formatavimo skirtumus (pvz., datos ir laiko formatus, skaičių formatus). Naudokite Context lokalizacijos nustatymams saugoti ir užtikrinkite, kad jūsų komponentai atvaizduotų duomenis pagal vartotojo lokalę. Vėlgi, taikykite selektoriaus šabloną.
• Laiko Juostos: Jei jūsų aplikacija rodo laikui jautrią informaciją, teisingai tvarkykite laiko juostas. Naudokite Context vartotojo laiko juostai saugoti ir užtikrinkite, kad jūsų komponentai rodytų laiką pagal vartotojo vietos laiką.
• Prieinamumas (a11y): Užtikrinkite, kad jūsų aplikacija būtų prieinama vartotojams su negalia. Naudokite Context prieinamumo nustatymams (pvz., šrifto dydžiui, spalvų kontrastui) saugoti ir užtikrinkite, kad jūsų komponentai atsižvelgtų į šiuos nustatymus.

Išvada

React Context Selector šablonas yra vertinga technika perrenderinimų optimizavimui ir našumo gerinimui React aplikacijose. Leisdami komponentams prenumeruoti tik tas specifines Context dalis, kurių jiems reikia, galite žymiai sumažinti nereikalingų perrenderinimų skaičių ir sukurti reaguojančią bei efektyvesnę vartotojo sąsają. Nepamirškite memoizuoti savo selektorių ir teikėjo reikšmių, kad pasiektumėte maksimalų optimizavimą. Apsvarstykite bibliotekas, pavyzdžiui, use-context-selector, kad supaprastintumėte įgyvendinimą. Kuriant vis sudėtingesnes aplikacijas, supratimas ir naudojimasis tokiomis technikomis kaip Context Selector šablonas bus labai svarbus norint išlaikyti našumą ir suteikti puikią vartotojo patirtį, ypač globaliai auditorijai.