React klaidų atkūrimas: laipsniško funkcionalumo mažinimo strategijos patikimoms programoms

Kuriant patikimas ir atsparias „React“ programas reikalingas išsamus požiūris į klaidų tvarkymą. Nors klaidų prevencija yra labai svarbi, lygiai taip pat svarbu turėti strategijas, kaip sklandžiai tvarkyti neišvengiamas vykdymo laiko išimtis. Šiame tinklaraščio įraše nagrinėjami įvairūs laipsniško funkcionalumo mažinimo („graceful degradation“) įgyvendinimo „React“ būdai, užtikrinantys sklandžią ir informatyvią vartotojo patirtį net ir įvykus netikėtoms klaidoms.

Kodėl klaidų atkūrimas yra svarbus?

Įsivaizduokite, kad vartotojas sąveikauja su jūsų programa, kai staiga sugenda komponentas, rodantis paslaptingą klaidos pranešimą arba tuščią ekraną. Tai gali sukelti nusivylimą, prastą vartotojo patirtį ir galiausiai vartotojų praradimą. Efektyvus klaidų atkūrimas yra labai svarbus dėl kelių priežasčių:

• Geresnė vartotojo patirtis: Užuot rodę sugadintą vartotojo sąsają, sklandžiai tvarkykite klaidas ir pateikite vartotojui informatyvius pranešimus.
• Didesnis programos stabilumas: Neleiskite klaidoms sugriauti visos programos. Izoliuokite klaidas ir leiskite likusiai programos daliai toliau veikti.
• Patobulintas derinimas (debugging): Įdiekite registravimo ir ataskaitų teikimo mechanizmus, kad užfiksuotumėte klaidų detales ir palengvintumėte derinimą.
• Geresni konversijų rodikliai: Veikianti ir patikima programa lemia didesnį vartotojų pasitenkinimą ir galiausiai geresnius konversijų rodiklius, ypač el. prekybos ar SaaS platformose.

Klaidų ribos (Error Boundaries): fundamentalus požiūris

Klaidų ribos yra „React“ komponentai, kurie pagauna JavaScript klaidas bet kurioje savo vaikinių komponentų medžio vietoje, registruoja šias klaidas ir vietoje sugedusio komponentų medžio rodo atsarginę vartotojo sąsają (fallback UI). Galvokite apie jas kaip apie JavaScript `catch {}` bloką, tik skirtą „React“ komponentams.

Klaidų ribos komponento kūrimas

Klaidų ribos yra klasių komponentai, kurie įgyvendina `static getDerivedStateFromError()` ir `componentDidCatch()` gyvavimo ciklo metodus. Sukurkime pagrindinį klaidų ribos komponentą:

import React from 'react';

class ErrorBoundary extends React.Component {
  constructor(props) {
    super(props);
    this.state = {
      hasError: false,
      error: null,
      errorInfo: null,
    };
  }

  static getDerivedStateFromError(error) {
    // Atnaujinama būsena, kad kitas atvaizdavimas parodytų atsarginę sąsają.
    return {
      hasError: true,
      error: error
    };
  }

  componentDidCatch(error, errorInfo) {
    // Taip pat galite registruoti klaidą klaidų pranešimų tarnyboje
    console.error("Captured error:", error, errorInfo);
    this.setState({errorInfo: errorInfo});
    // Pavyzdys: logErrorToMyService(error, errorInfo);
  }

  render() {
    if (this.state.hasError) {
      // Galite atvaizduoti bet kokią pasirinktinę atsarginę sąsają
      return (
        <div>
          <h2>Kažkas nutiko ne taip.</h2>
          <p>{this.state.error && this.state.error.toString()}</p>
          <details style={{ whiteSpace: 'pre-wrap' }}>
            {this.state.errorInfo && this.state.errorInfo.componentStack}
          </details>
        </div>
      );
    }

    return this.props.children; 
  }
}

export default ErrorBoundary;

Paaiškinimas:

• `getDerivedStateFromError(error)`: Šis statinis metodas iškviečiamas po to, kai palikuonio komponentas išmeta klaidą. Jis gauna klaidą kaip argumentą ir turėtų grąžinti reikšmę būsenai atnaujinti. Šiuo atveju nustatome `hasError` į `true`, kad būtų aktyvuota atsarginė sąsaja.
• `componentDidCatch(error, errorInfo)`: Šis metodas iškviečiamas po to, kai palikuonio komponentas išmeta klaidą. Jis gauna klaidą ir `errorInfo` objektą, kuriame yra informacija apie tai, kuris komponentas išmetė klaidą. Šį metodą galite naudoti klaidoms registruoti tarnyboje ar atlikti kitus šalutinius poveikius.
• `render()`: Jei `hasError` yra `true`, atvaizduojama atsarginė sąsaja. Priešingu atveju atvaizduojami komponento vaikiniai elementai.

Klaidų ribos naudojimas

Norėdami naudoti klaidų ribą, tiesiog apgaubkite komponentų medį, kurį norite apsaugoti:

import ErrorBoundary from './ErrorBoundary';
import MyComponent from './MyComponent';

function App() {
  return (
    <ErrorBoundary>
      <MyComponent />
    </ErrorBoundary>
  );
}

export default App;

Jei `MyComponent` ar bet kuris jo palikuonis išmes klaidą, `ErrorBoundary` ją pagaus ir atvaizduos savo atsarginę sąsają.

Svarbūs aspektai naudojant klaidų ribas

• Detalumo lygis: Nustatykite tinkamą klaidų ribų detalumo lygį. Visos programos apgaubimas viena klaidų riba gali būti per stambus sprendimas. Apsvarstykite galimybę apgaubti atskiras funkcijas ar komponentus.
• Atsarginė sąsaja: Kurkite prasmingas atsargines sąsajas, kurios teikia vartotojui naudingą informaciją. Venkite bendrinių klaidų pranešimų. Apsvarstykite galimybę suteikti vartotojui parinktis bandyti dar kartą arba susisiekti su palaikymo komanda. Pavyzdžiui, jei vartotojas bando įkelti profilį ir nepavyksta, parodykite pranešimą, pavyzdžiui, „Nepavyko įkelti profilio. Patikrinkite interneto ryšį arba bandykite dar kartą vėliau.“
• Registravimas (logging): Įdiekite patikimą registravimą, kad užfiksuotumėte klaidų detales. Įtraukite klaidos pranešimą, dėklo atsekamumą (stack trace) ir vartotojo kontekstą (pvz., vartotojo ID, naršyklės informaciją). Naudokite centralizuotą registravimo paslaugą (pvz., „Sentry“, „Rollbar“), kad sektumėte klaidas produkcinėje aplinkoje.
• Vieta: Klaidų ribos pagauna klaidas tik tuose komponentuose, kurie yra *žemiau* jų medyje. Klaidų riba negali pagauti klaidų savyje.
• Įvykių tvarkyklės ir asinchroninis kodas: Klaidų ribos negaudo klaidų įvykių tvarkyklėse (pvz., paspaudimų tvarkyklėse) ar asinchroniniame kode, pavyzdžiui, `setTimeout` ar `Promise` atgalinio iškvietimo funkcijose. Tokiems atvejams reikės naudoti `try...catch` blokus.

Atsarginiai komponentai: alternatyvų teikimas

Atsarginiai komponentai yra vartotojo sąsajos elementai, kurie atvaizduojami, kai pirminis komponentas nepavyksta įkelti ar tinkamai veikti. Jie suteikia būdą išlaikyti funkcionalumą ir užtikrinti teigiamą vartotojo patirtį net ir susidūrus su klaidomis.

Atsarginių komponentų tipai

• Supaprastinta versija: Jei sugenda sudėtingas komponentas, galite atvaizduoti supaprastintą versiją, kuri teikia pagrindines funkcijas. Pavyzdžiui, jei sugenda raiškiojo teksto redaktorius, galite parodyti paprasto teksto įvesties lauką.
• Talpykloje esantys duomenys (cached data): Jei API užklausa nepavyksta, galite parodyti talpykloje esančius duomenis arba numatytąją reikšmę. Tai leidžia vartotojui toliau sąveikauti su programa, net jei duomenys nėra naujausi.
• Vietos užpildymo turinys (placeholder content): Jei nepavyksta įkelti paveikslėlio ar vaizdo įrašo, galite parodyti vietos užpildymo paveikslėlį arba pranešimą, nurodantį, kad turinys nepasiekiamas.
• Klaidos pranešimas su pakartojimo galimybe: Parodykite vartotojui draugišką klaidos pranešimą su galimybe pakartoti operaciją. Tai leidžia vartotojui bandyti veiksmą dar kartą neprarandant savo progreso.
• Nuoroda į palaikymo tarnybą: Kritinių klaidų atveju pateikite nuorodą į palaikymo puslapį arba kontaktinę formą. Tai leidžia vartotojui ieškoti pagalbos ir pranešti apie problemą.

Atsarginių komponentų įgyvendinimas

Atsarginiams komponentams įgyvendinti galite naudoti sąlyginį atvaizdavimą arba `try...catch` sakinį.

Sąlyginis atvaizdavimas

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

function MyComponent() {
  const [data, setData] = useState(null);
  const [error, setError] = useState(null);

  useEffect(() => {
    async function fetchData() {
      try {
        const response = await fetch('https://api.example.com/data');
        if (!response.ok) {
          throw new Error(`HTTP klaida! būsena: ${response.status}`);
        }
        const jsonData = await response.json();
        setData(jsonData);
      } catch (e) {
        setError(e);
      }
    }

    fetchData();
  }, []);

  if (error) {
    return <p>Klaida: {error.message}. Bandykite dar kartą vėliau.</p>; // Atsarginė sąsaja
  }

  if (!data) {
    return <p>Kraunama...</p>;
  }

  return <div>{/* Čia atvaizduokite duomenis */}</div>;
}

export default MyComponent;

Try...Catch sakinys

import React, { useState } from 'react';

function MyComponent() {
  const [content, setContent] = useState(null);

  try {
      // Potencialiai klaidų galintis sukelti kodas
      if (content === null){
          throw new Error("Turinys yra null");
      }
    return <div>{content}</div>
  } catch (error) {
    return <div>Įvyko klaida: {error.message}</div> // Atsarginė sąsaja
  }
}

export default MyComponent;

Atsarginių komponentų privalumai

• Geresnė vartotojo patirtis: Suteikia sklandesnį ir informatyvesnį atsaką į klaidas.
• Didesnis atsparumas: Leidžia programai toliau veikti, net kai sugenda atskiri komponentai.
• Supaprastintas derinimas: Padeda identifikuoti ir izoliuoti klaidų šaltinį.

Duomenų patvirtinimas: klaidų prevencija prie šaltinio

Duomenų patvirtinimas yra procesas, užtikrinantis, kad jūsų programoje naudojami duomenys yra galiojantys ir nuoseklūs. Patvirtindami duomenis, galite išvengti daugelio klaidų atsiradimo, o tai lemia stabilesnę ir patikimesnę programą.

Duomenų patvirtinimo tipai

• Kliento pusės patvirtinimas: Duomenų patvirtinimas naršyklėje prieš siunčiant juos į serverį. Tai gali pagerinti našumą ir suteikti vartotojui greitą grįžtamąjį ryšį.
• Serverio pusės patvirtinimas: Duomenų patvirtinimas serveryje, juos gavus iš kliento. Tai yra būtina saugumui ir duomenų vientisumui užtikrinti.

Patvirtinimo metodai

• Tipų tikrinimas: Užtikrinimas, kad duomenys yra teisingo tipo (pvz., eilutė, skaičius, loginė reikšmė). Su tuo gali padėti bibliotekos, tokios kaip TypeScript.
• Formato patvirtinimas: Užtikrinimas, kad duomenys yra teisingo formato (pvz., el. pašto adresas, telefono numeris, data). Tam galima naudoti reguliariąsias išraiškas.
• Diapazono patvirtinimas: Užtikrinimas, kad duomenys yra tam tikrame diapazone (pvz., amžius, kaina).
• Privalomi laukai: Užtikrinimas, kad visi privalomi laukai yra užpildyti.
• Individualus patvirtinimas: Individualios patvirtinimo logikos įgyvendinimas, siekiant atitikti specifinius reikalavimus.

Pavyzdys: vartotojo įvesties patvirtinimas

import React, { useState } from 'react';

function MyForm() {
  const [email, setEmail] = useState('');
  const [emailError, setEmailError] = useState('');

  const handleEmailChange = (event) => {
    const newEmail = event.target.value;
    setEmail(newEmail);

    // El. pašto patvirtinimas naudojant paprastą reguliariąją išraišką
    if (!/^[^\s@]+@[^\s@]+\.[^\s@]+$/.test(newEmail)) {
      setEmailError('Neteisingas el. pašto adresas');
    } else {
      setEmailError('');
    }
  };

  const handleSubmit = (event) => {
    event.preventDefault();
    if (emailError) {
      alert('Ištaisykite klaidas formoje.');
      return;
    }
    // Pateikti formą
    alert('Forma sėkmingai pateikta!');
  };

  return (
    <form onSubmit={handleSubmit}>
      <label>
        El. paštas:
        <input type="email" value={email} onChange={handleEmailChange} />
      </label>
      {emailError && <div style={{ color: 'red' }}>{emailError}</div>}
      <button type="submit">Pateikti</button>
    </form>
  );
}

export default MyForm;

Duomenų patvirtinimo privalumai

• Mažiau klaidų: Neleidžia neteisingiems duomenims patekti į programą.
• Geresnis saugumas: Padeda išvengti saugumo pažeidžiamumų, tokių kaip SQL injekcijos ir tarpvietinis scenarijų kūrimas (XSS).
• Pagerintas duomenų vientisumas: Užtikrina, kad duomenys yra nuoseklūs ir patikimi.
• Geresnė vartotojo patirtis: Suteikia vartotojui greitą grįžtamąjį ryšį, leidžiantį ištaisyti klaidas prieš pateikiant duomenis.

Pažangūs klaidų atkūrimo metodai

Be pagrindinių klaidų ribų, atsarginių komponentų ir duomenų patvirtinimo strategijų, yra keletas pažangių metodų, kurie gali dar labiau pagerinti klaidų atkūrimą jūsų „React“ programose.

Pakartojimo mechanizmai

Trumpalaikėms klaidoms, tokioms kaip tinklo ryšio problemos, pakartojimo mechanizmų įdiegimas gali pagerinti vartotojo patirtį. Galite naudoti bibliotekas, tokias kaip `axios-retry`, arba įgyvendinti savo pakartojimo logiką naudodami `setTimeout` arba `Promise.retry` (jei yra).

import axios from 'axios';
import axiosRetry from 'axios-retry';

axiosRetry(axios, {
  retries: 3, // pakartojimų skaičius
  retryDelay: (retryCount) => {
    console.log(`bandymas pakartoti: ${retryCount}`);
    return retryCount * 1000; // laiko intervalas tarp pakartojimų
  },
  retryCondition: (error) => {
    // jei pakartojimo sąlyga nenurodyta, pagal nutylėjimą kartojamos idempotentinės užklausos
    return error.response.status === 503; // kartoti serverio klaidas
  },
});

axios
  .get('https://api.example.com/data')
  .then((response) => {
    // tvarkyti sėkmingą atsakymą
  })
  .catch((error) => {
    // tvarkyti klaidą po pakartojimų
  });

Automatinio jungiklio (Circuit Breaker) šablonas

Automatinio jungiklio šablonas neleidžia programai pakartotinai bandyti vykdyti operaciją, kuri greičiausiai nepavyks. Jis veikia „atidarydamas“ grandinę, kai įvyksta tam tikras gedimų skaičius, taip užkertant kelią tolesniems bandymams, kol nepraeis tam tikras laiko tarpas. Tai gali padėti išvengti kaskadinių gedimų ir pagerinti bendrą programos stabilumą.

JavaScript kalboje automatinio jungiklio šablonui įgyvendinti galima naudoti bibliotekas, tokias kaip `opossum`.

Užklausų ribojimas (Rate Limiting)

Užklausų ribojimas apsaugo jūsų programą nuo perkrovos, apribodamas užklausų, kurias vartotojas ar klientas gali atlikti per tam tikrą laiką, skaičių. Tai gali padėti išvengti paslaugos trikdymo (DoS) atakų ir užtikrinti, kad jūsų programa išliktų reaguojanti.

Užklausų ribojimą galima įgyvendinti serverio lygmenyje naudojant tarpinę programinę įrangą (middleware) ar bibliotekas. Taip pat galite naudoti trečiųjų šalių paslaugas, tokias kaip „Cloudflare“ ar „Akamai“, kad užtikrintumėte užklausų ribojimą ir kitas saugumo funkcijas.

Laipsniškas funkcionalumo mažinimas su funkcijų vėliavėlėmis

Naudojant funkcijų vėliavėles (feature flags), galima įjungti ir išjungti funkcijas neįdiegiant naujo kodo. Tai gali būti naudinga laipsniškai mažinant funkcijų, kurios susiduria su problemomis, funkcionalumą. Pavyzdžiui, jei tam tikra funkcija sukelia našumo problemų, galite ją laikinai išjungti naudodami funkcijų vėliavėlę, kol problema bus išspręsta.

Funkcijų vėliavėlių valdymą teikia kelios paslaugos, pavyzdžiui, „LaunchDarkly“ ar „Split“.

Realaus pasaulio pavyzdžiai ir geriausios praktikos

Panagrinėkime keletą realaus pasaulio pavyzdžių ir geriausių praktikų, kaip įgyvendinti laipsnišką funkcionalumo mažinimą „React“ programose.

El. prekybos platforma

• Produktų paveikslėliai: Jei produkto paveikslėlis neįsikelia, parodykite vietos užpildymo paveikslėlį su produkto pavadinimu.
• Rekomendacijų sistema: Jei rekomendacijų sistema neveikia, parodykite statinį populiariausių produktų sąrašą.
• Mokėjimų sąsaja: Jei pagrindinė mokėjimų sąsaja neveikia, pasiūlykite alternatyvius mokėjimo būdus.
• Paieškos funkcionalumas: Jei pagrindinis paieškos API galinis taškas neveikia, nukreipkite į paprastą paieškos formą, kuri ieško tik vietiniuose duomenyse.

Socialinių tinklų programa

• Naujienų srautas: Jei vartotojo naujienų srautas neįsikelia, parodykite talpykloje esančią versiją arba pranešimą, kad srautas laikinai nepasiekiamas.
• Paveikslėlių įkėlimas: Jei paveikslėlių įkėlimas nepavyksta, leiskite vartotojams bandyti įkelti dar kartą arba pasiūlykite atsarginę galimybę įkelti kitą paveikslėlį.
• Realaus laiko atnaujinimai: Jei realaus laiko atnaujinimai nepasiekiami, parodykite pranešimą, kad atnaujinimai vėluoja.

Pasaulinė naujienų svetainė

• Lokalizuotas turinys: Jei turinio lokalizavimas nepavyksta, parodykite numatytąją kalbą (pvz., anglų) su pranešimu, kad lokalizuota versija nepasiekiama.
• Išorinės API (pvz., orai, akcijų kainos): Jei išorinės API neveikia, naudokite atsargines strategijas, tokias kaip talpyklos naudojimas ar numatytosios reikšmės. Apsvarstykite galimybę naudoti atskirą mikroservisą išorinių API užklausoms tvarkyti, taip izoliuojant pagrindinę programą nuo išorinių paslaugų gedimų.
• Komentarų skiltis: Jei komentarų skiltis neveikia, pateikite paprastą pranešimą, pavyzdžiui, „Komentarai laikinai nepasiekiami.“

Klaidų atkūrimo strategijų testavimas

Labai svarbu testuoti klaidų atkūrimo strategijas, siekiant užtikrinti, kad jos veiktų kaip tikėtasi. Štai keletas testavimo metodų:

• Moduliniai testai (Unit Tests): Rašykite modulinius testus, kad patikrintumėte, ar klaidų ribos ir atsarginiai komponentai tinkamai atvaizduojami, kai išmetamos klaidos.
• Integraciniai testai: Rašykite integracinius testus, kad patikrintumėte, ar skirtingi komponentai teisingai sąveikauja esant klaidoms.
• Ištisiniai testai (End-to-End Tests): Rašykite ištisinius testus, kad imituotumėte realaus pasaulio scenarijus ir patikrintumėte, ar programa elgiasi sklandžiai, kai įvyksta klaidos.
• Gedimų įterpimo testavimas (Fault Injection Testing): Sąmoningai įterpkite klaidas į savo programą, kad patikrintumėte jos atsparumą. Pavyzdžiui, galite imituoti tinklo gedimus, API klaidas ar duomenų bazės ryšio problemas.
• Vartotojo priėmimo testavimas (UAT): Leiskite vartotojams testuoti programą realistiškoje aplinkoje, kad būtų nustatytos bet kokios naudojimo problemos ar netikėtas elgesys esant klaidoms.

Išvada

Laipsniško funkcionalumo mažinimo strategijų įgyvendinimas „React“ yra būtinas norint kurti patikimas ir atsparias programas. Naudodami klaidų ribas, atsarginius komponentus, duomenų patvirtinimą ir pažangius metodus, tokius kaip pakartojimo mechanizmai ir automatiniai jungikliai, galite užtikrinti sklandžią ir informatyvią vartotojo patirtį, net kai kas nors nepavyksta. Nepamirškite kruopščiai išbandyti savo klaidų atkūrimo strategijų, kad įsitikintumėte, jog jos veikia kaip tikėtasi. Suteikdami prioritetą klaidų tvarkymui, galite kurti „React“ programas, kurios yra patikimesnės, draugiškesnės vartotojui ir galiausiai sėkmingesnės.