React experimental_useMutableSource: Išsami kintamųjų duomenų valdymo analizė

React, kaip deklaratyvi JavaScript biblioteka, skirta vartotojo sąsajoms kurti, paprastai skatina nekintamumą. Tačiau tam tikrais atvejais kintami duomenys yra naudingi, ypač dirbant su išorinėmis sistemomis ar sudėtingu būsenos valdymu. experimental_useMutableSource hook'as, priklausantis React eksperimentinėms API, suteikia mechanizmą efektyviai integruoti kintamus duomenų šaltinius į jūsų React komponentus. Šiame įraše gilinsimės į experimental_useMutableSource subtilybes, nagrinėsime jo panaudojimo atvejus, privalumus, trūkumus ir geriausias praktikas efektyviam įgyvendinimui.

Kintamųjų duomenų supratimas React aplinkoje

Prieš gilinantis į experimental_useMutableSource specifiką, labai svarbu suprasti kintamų duomenų kontekstą React ekosistemoje.

Nekintamumo paradigma React aplinkoje

Pagrindinis React nekintamumo principas reiškia, kad duomenys po sukūrimo neturėtų būti tiesiogiai keičiami. Vietoj to, pakeitimai atliekami sukuriant naujas duomenų kopijas su norimais pakeitimais. Šis metodas suteikia keletą privalumų:

• Nuspėjamumas: Nekintamumas leidžia lengviau suprasti būsenos pasikeitimus ir derinti problemas, nes duomenys išlieka nuoseklūs, nebent yra aiškiai pakeičiami.
• Našumo optimizavimas: React gali efektyviai aptikti pokyčius lygindamas duomenų nuorodas, išvengdamas brangių giluminių palyginimų.
• Supaprastintas būsenos valdymas: Nekintamos duomenų struktūros puikiai veikia su būsenos valdymo bibliotekomis, tokiomis kaip Redux ir Zustand, leidžiančiomis nuspėjamai atnaujinti būseną.

Kada kintami duomenys yra prasmingi

Nepaisant nekintamumo privalumų, tam tikri scenarijai pateisina kintamų duomenų naudojimą:

• Išoriniai duomenų šaltiniai: Sąveika su išorinėmis sistemomis, tokiomis kaip duomenų bazės ar WebSocket ryšiai, dažnai apima kintamų duomenų atnaujinimų gavimą. Pavyzdžiui, finansinė programa gali gauti realaus laiko akcijų kainas, kurios dažnai atnaujinamos.
• Našumui kritiškos programos: Kai kuriais atvejais naujų duomenų kopijų kūrimo sąnaudos gali būti per didelės, ypač dirbant su dideliais duomenų rinkiniais ar dažnais atnaujinimais. Žaidimai ir duomenų vizualizavimo įrankiai yra pavyzdžiai, kur kintami duomenys gali pagerinti našumą.
• Integracija su senu kodu: Esamos kodo bazės gali smarkiai remtis kintamais duomenimis, todėl sudėtinga pritaikyti nekintamumą be didelių pakeitimų.

Pristatome experimental_useMutableSource

experimental_useMutableSource hook'as suteikia būdą prenumeruoti React komponentus prie kintamų duomenų šaltinių, leidžiant jiems efektyviai atsinaujinti, kai pasikeičia pagrindiniai duomenys. Šis hook'as yra React eksperimentinių API dalis, o tai reiškia, kad jis gali keistis ir turėtų būti atsargiai naudojamas gamybinėse aplinkose.

Kaip tai veikia

experimental_useMutableSource priima du argumentus:

1. source: Objektas, suteikiantis prieigą prie kintamų duomenų. Šis objektas privalo turėti du metodus:
• getVersion(): Grąžina vertę, kuri atspindi dabartinę duomenų versiją. React naudoja šią vertę nustatyti, ar duomenys pasikeitė.
• subscribe(callback): Užregistruoja atgalinio iškvietimo (callback) funkciją, kuri bus iškviesta, kai duomenys pasikeis. Atgalinio iškvietimo funkcija turėtų iškviesti komponento forceUpdate, kad sukeltų perpiešimą.
2. getSnapshot: Funkcija, kuri grąžina momentinę dabartinių duomenų kopiją (snapshot). Ši funkcija turėtų būti gryna ir sinchroninė, nes ji kviečiama piešimo metu.

Įgyvendinimo pavyzdys

Štai pagrindinis pavyzdys, kaip naudoti experimental_useMutableSource:

import { experimental_useMutableSource as useMutableSource } from 'react';
import { useState, useRef, useEffect } from 'react';

// Kintamų duomenų šaltinis
const createMutableSource = (initialValue) => {
  let value = initialValue;
  let version = 0;
  let listeners = [];

  const source = {
    getVersion() {
      return version;
    },
    subscribe(listener) {
      listeners.push(listener);
      return () => {
        listeners = listeners.filter((l) => l !== listener);
      };
    },
    setValue(newValue) {
      value = newValue;
      version++;
      listeners.forEach((listener) => listener());
    },
    getValue() {
      return value;
    },
  };
  return source;
};


function MyComponent() {
  const [mySource, setMySource] = useState(() => createMutableSource("Pradinė vertė"));

  const snapshot = useMutableSource(mySource, (source) => source.getValue());

  const handleChange = () => {
    mySource.setValue(Date.now().toString());
  };

  return (
    

      
Dabartinė vertė: {snapshot}
      Atnaujinti vertę
    
  );
}

export default MyComponent;

Šiame pavyzdyje:

• createMutableSource sukuria paprastą kintamų duomenų šaltinį su getValue, setValue, getVersion ir subscribe metodais.
• useMutableSource prenumeruoja MyComponent prie mySource.
• snapshot kintamasis saugo dabartinę duomenų vertę, kuri atnaujinama, kai pasikeičia duomenys.
• handleChange funkcija modifikuoja kintamus duomenis, sukeldama komponento perpiešimą.

Panaudojimo atvejai ir pavyzdžiai

experimental_useMutableSource yra ypač naudingas scenarijuose, kai reikia integruotis su išorinėmis sistemomis arba valdyti sudėtingą kintamą būseną. Štai keletas konkrečių pavyzdžių:

Duomenų vizualizavimas realiu laiku

Įsivaizduokite akcijų rinkos prietaisų skydelį, kuriame rodomos realaus laiko akcijų kainos. Duomenis nuolat atnaujina išorinis duomenų srautas. Naudodami experimental_useMutableSource, galite efektyviai atnaujinti prietaisų skydelį, nesukeldami nereikalingų perpiešimų.

import { experimental_useMutableSource as useMutableSource } from 'react';
import { useEffect, useRef, useState } from 'react';

// Tarkime, ši funkcija gauna akcijų duomenis iš išorinės API
const fetchStockData = async (symbol) => {
    // Pakeiskite tikru API iškvietimu
    await new Promise((resolve) => setTimeout(resolve, 500))
    return {price: Math.random()*100, timestamp: Date.now()};
};

// Kintamų duomenų šaltinis
const createStockSource = (symbol) => {
  let stockData = {price:0, timestamp:0};
  let version = 0;
  let listeners = [];
  let fetching = false;

  const updateStockData = async () => {
    if (fetching) return;
    fetching = true;
    try{
      const newData = await fetchStockData(symbol);
      stockData = newData;
      version++;
      listeners.forEach((listener) => listener());
    } catch (error) {
      console.error("Nepavyko atnaujinti akcijų duomenų", error);
    } finally{
      fetching = false;
    }

  }

  const source = {
    getVersion() {
      return version;
    },
    subscribe(listener) {
      listeners.push(listener);
      return () => {
        listeners = listeners.filter((l) => l !== listener);
      };
    },
    getStockData() {
      return stockData;
    },
    updateStockData,
  };
  return source;
};


function StockDashboard({ symbol }) {
  const [stockSource, setStockSource] = useState(() => createStockSource(symbol));

  useEffect(() => {
    stockSource.updateStockData()
    const intervalId = setInterval(stockSource.updateStockData, 2000);
    return () => clearInterval(intervalId);
  }, [symbol, stockSource]);


  const stockData = useMutableSource(stockSource, (source) => source.getStockData());

  return (
    

      
{symbol}
      
Kaina: {stockData.price}
      
Paskutinį kartą atnaujinta: {new Date(stockData.timestamp).toLocaleTimeString()}
    
  );
}

export default StockDashboard;

Šiame pavyzdyje:

• fetchStockData funkcija gauna akcijų duomenis iš išorinės API. Tai imituojama asinchroniniu pažadu (promise), kuris laukia 0,5 sekundės.
• createStockSource sukuria kintamą duomenų šaltinį, kuris saugo akcijų kainą. Jis atnaujinamas kas 2 sekundes naudojant setInterval.
• StockDashboard komponentas naudoja experimental_useMutableSource, kad prenumeruotų akcijų duomenų šaltinį ir atnaujintų ekraną, kai pasikeičia kaina.

Žaidimų kūrimas

Kuriant žaidimus, efektyvus žaidimo būsenos valdymas yra labai svarbus našumui. Naudodami experimental_useMutableSource, galite efektyviai atnaujinti žaidimo objektus (pvz., žaidėjo poziciją, priešų vietas), nesukeldami nereikalingų visos žaidimo scenos perpiešimų.

import { experimental_useMutableSource as useMutableSource } from 'react';
import { useEffect, useRef, useState } from 'react';

// Kintamų duomenų šaltinis žaidėjo pozicijai
const createPlayerSource = () => {
    let playerPosition = {x: 0, y: 0};
    let version = 0;
    let listeners = [];

    const movePlayer = (dx, dy) => {
        playerPosition = {x: playerPosition.x + dx, y: playerPosition.y + dy};
        version++;
        listeners.forEach(listener => listener());
    };

    const getPlayerPosition = () => playerPosition;

    const source = {
        getVersion: () => version,
        subscribe: (listener) => {
            listeners.push(listener);
            return () => {
                listeners = listeners.filter(l => l !== listener);
            };
        },
        movePlayer,
        getPlayerPosition,
    };

    return source;
};

function GameComponent() {
    const [playerSource, setPlayerSource] = useState(() => createPlayerSource());
    const playerPosition = useMutableSource(playerSource, source => source.getPlayerPosition());

    const handleMove = (dx, dy) => {
        playerSource.movePlayer(dx, dy);
    };

    useEffect(() => {
        const handleKeyDown = (e) => {
            switch (e.key) {
                case 'ArrowUp': handleMove(0, -1); break;
                case 'ArrowDown': handleMove(0, 1); break;
                case 'ArrowLeft': handleMove(-1, 0); break;
                case 'ArrowRight': handleMove(1, 0); break;
                default: break;
            }
        };

        window.addEventListener('keydown', handleKeyDown);
        return () => window.removeEventListener('keydown', handleKeyDown);
    }, [playerSource]);

    return (
        

            
Žaidėjo pozicija: X = {playerPosition.x}, Y = {playerPosition.y}
            {/* Žaidimo piešimo logika čia */}
        
    );
}

export default GameComponent;

Šiame pavyzdyje:

• createPlayerSource sukuria kintamą duomenų šaltinį, kuris saugo žaidėjo poziciją.
• GameComponent naudoja experimental_useMutableSource, kad prenumeruotų žaidėjo poziciją ir atnaujintų ekraną, kai ji pasikeičia.
• handleMove funkcija atnaujina žaidėjo poziciją, sukeldama komponento perpiešimą.

Bendradarbiavimu pagrįstas dokumentų redagavimas

Bendradarbiavimu pagrįstame dokumentų redagavime vieno vartotojo atlikti pakeitimai turi būti realiu laiku atspindėti kitiems vartotojams. Naudojant kintamą bendrinamą dokumento objektą ir experimental_useMutableSource užtikrinami efektyvūs ir greitai reaguojantys atnaujinimai.

experimental_useMutableSource privalumai

Naudojant experimental_useMutableSource gaunami keli privalumai:

• Našumo optimizavimas: Prenumeruodami kintamus duomenų šaltinius, komponentai perpiešiami tik tada, kai pasikeičia pagrindiniai duomenys, taip sumažinant nereikalingą piešimą ir pagerinant našumą.
• Sklandi integracija: experimental_useMutableSource suteikia švarų ir efektyvų būdą integruotis su išorinėmis sistemomis, kurios teikia kintamus duomenis.
• Supaprastintas būsenos valdymas: Perkeldami kintamų duomenų valdymą į išorinius šaltinius, galite supaprastinti savo komponento būsenos logiką ir sumažinti programos sudėtingumą.

Trūkumai ir svarstymai

Nepaisant privalumų, experimental_useMutableSource taip pat turi keletą trūkumų ir svarstytinų aspektų:

• Eksperimentinė API: Kadangi tai eksperimentinė API, experimental_useMutableSource gali keistis ir gali būti nestabili būsimose React versijose.
• Sudėtingumas: Įgyvendinant experimental_useMutableSource reikia kruopščiai valdyti kintamus duomenų šaltinius ir sinchronizaciją, kad būtų išvengta lenktynių sąlygų ir duomenų neatitikimų.
• Klaidų potencialas: Kintami duomenys gali sukelti subtilių klaidų, jei nėra tinkamai tvarkomi. Svarbu nuodugniai išbandyti savo kodą ir apsvarstyti galimybę naudoti tokias technikas kaip gynybinis kopijavimas, siekiant išvengti netikėtų šalutinių poveikių.
• Ne visada geriausias sprendimas: Prieš naudojant experimental_useMutableSource, apsvarstykite, ar jūsų atveju pakanka nekintamumo modelių. Nekintamumas suteikia didesnį nuspėjamumą ir lengvesnį derinimą.

Geriausios praktikos naudojant experimental_useMutableSource

Norėdami efektyviai naudoti experimental_useMutableSource, apsvarstykite šias geriausias praktikas:

• Minimizuokite kintamus duomenis: Naudokite kintamus duomenis tik tada, kai būtina. Kai tik įmanoma, teikite pirmenybę nekintamoms duomenų struktūroms, kad išlaikytumėte nuspėjamumą ir supaprastintumėte būsenos valdymą.
• Inkapsuliuokite kintamą būseną: Kintamus duomenis inkapsuliuokite gerai apibrėžtuose moduliuose ar klasėse, kad kontroliuotumėte prieigą ir išvengtumėte netyčinių pakeitimų.
• Naudokite versijavimą: Įgyvendinkite savo kintamų duomenų versijavimo mechanizmą, kad galėtumėte sekti pakeitimus ir užtikrinti, kad komponentai būtų perpiešiami tik tada, kai tai būtina. Tam labai svarbus getVersion metodas.
• Venkite tiesioginio keitimo piešimo metu: Niekada tiesiogiai nekeiskite kintamų duomenų komponento piešimo (render) funkcijoje. Tai gali sukelti begalinius ciklus ir netikėtą elgesį.
• Išsamus testavimas: Nuodugniai išbandykite savo kodą, kad įsitikintumėte, jog kintami duomenys tvarkomi teisingai ir kad nėra lenktynių sąlygų ar duomenų neatitikimų.
• Atsargi sinchronizacija: Kai keli komponentai dalijasi tuo pačiu kintamu duomenų šaltiniu, atsargiai sinchronizuokite prieigą prie duomenų, kad išvengtumėte konfliktų ir užtikrintumėte duomenų nuoseklumą. Apsvarstykite galimybę naudoti tokias technikas kaip užrakinimas ar transakciniai atnaujinimai, siekiant valdyti lygiagrečią prieigą.
• Apsvarstykite alternatyvas: Prieš naudodami experimental_useMutableSource, įvertinkite, ar kiti metodai, tokie kaip nekintamų duomenų struktūrų naudojimas ar globalios būsenos valdymo biblioteka, gali būti tinkamesni jūsų panaudojimo atvejui.

Alternatyvos experimental_useMutableSource

Nors experimental_useMutableSource suteikia būdą integruoti kintamus duomenis į React komponentus, egzistuoja kelios alternatyvos:

• Globalios būsenos valdymo bibliotekos: Bibliotekos, tokios kaip Redux, Zustand ir Recoil, suteikia patikimus mechanizmus programos būsenai valdyti, įskaitant atnaujinimų iš išorinių sistemų tvarkymą. Šios bibliotekos paprastai remiasi nekintamomis duomenų struktūromis ir siūlo tokias funkcijas kaip laiko kelionių derinimas (time-travel debugging) ir tarpinė programinė įranga (middleware) šalutiniams poveikiams tvarkyti.
• Context API: React Context API leidžia dalytis būsena tarp komponentų, neperduodant savybių (props) aiškiai. Nors Context paprastai naudojamas su nekintamais duomenimis, jį galima naudoti ir su kintamais duomenimis, atsargiai valdant atnaujinimus ir prenumeratas.
• Individualizuoti hook'ai (Custom Hooks): Galite sukurti individualizuotus hook'us kintamiems duomenims valdyti ir komponentams prenumeruoti pakeitimus. Šis metodas suteikia daugiau lankstumo, tačiau reikalauja kruopštaus įgyvendinimo, siekiant išvengti našumo problemų ir duomenų neatitikimų.
• Signalai (Signals): Reaktyvios bibliotekos, tokios kaip Preact Signals, siūlo efektyvų būdą valdyti ir prenumeruoti besikeičiančias vertes. Šį metodą galima integruoti į React projektus ir jis gali būti alternatyva tiesioginiam kintamų duomenų valdymui per React hook'us.

Išvada

experimental_useMutableSource siūlo galingą mechanizmą kintamiems duomenims integruoti į React komponentus, leidžiantį efektyviai atnaujinti ir pagerinti našumą tam tikruose scenarijuose. Tačiau labai svarbu suprasti su kintamais duomenimis susijusius trūkumus ir svarstymus bei laikytis geriausių praktikų, kad būtų išvengta galimų problemų. Prieš naudodami experimental_useMutableSource, atidžiai įvertinkite, ar tai yra tinkamiausias sprendimas jūsų panaudojimo atvejui, ir apsvarstykite alternatyvius metodus, kurie gali pasiūlyti didesnį stabilumą ir lengvesnę priežiūrą. Kadangi tai yra eksperimentinė API, atminkite, kad jos elgesys ar prieinamumas gali pasikeisti būsimose React versijose. Suprasdami experimental_useMutableSource ir jo alternatyvų subtilybes, galėsite priimti pagrįstus sprendimus, kaip valdyti kintamus duomenis savo React programose.