React useCallback: Funkcijų įsiminimo (memoizacijos) įvaldymas našumo optimizavimui

React kūrimo pasaulyje našumo optimizavimas yra svarbiausias dalykas, siekiant užtikrinti sklandžią ir jautrią vartotojo patirtį. Vienas galingas įrankis React kūrėjo arsenale tai pasiekti yra useCallback – React Hook, leidžiantis atlikti funkcijų memoizaciją. Šis išsamus vadovas gilinsis į useCallback subtilybes, nagrinėdamas jo paskirtį, privalumus ir praktinį pritaikymą optimizuojant React komponentus.

Funkcijų memoizacijos supratimas

Iš esmės memoizacija yra optimizavimo technika, kuri apima brangių funkcijų iškvietimų rezultatų talpinimą (angl. caching) ir talpykloje esančio rezultato grąžinimą, kai vėl pasitaiko tie patys įvesties duomenys. React kontekste, funkcijų memoizacija su useCallback sutelkia dėmesį į funkcijos tapatybės išsaugojimą tarp perpiešimų, taip užkertant kelią nereikalingiems antrinių komponentų, priklausančių nuo tos funkcijos, perpiešimams.

Nenaudojant useCallback, kiekvieno funkcinio komponento perpiešimo metu sukuriama nauja funkcijos instancija, net jei funkcijos logika ir priklausomybės lieka nepakitusios. Tai gali sukelti našumo problemų, kai šios funkcijos perduodamos kaip savybės (props) antriniams komponentams, priverčiant juos be reikalo persipiešti.

useCallback Hook pristatymas

useCallback Hook suteikia būdą memoizuoti funkcijas React funkciniuose komponentuose. Jis priima du argumentus:

1. Funkcija, kurią reikia memoizuoti.
2. Priklausomybių masyvas.

useCallback grąžina memoizuotą funkcijos versiją, kuri pasikeičia tik tuo atveju, jei viena iš priklausomybių masyvo priklausomybių pasikeitė tarp perpiešimų.

Štai pagrindinis pavyzdys:

import React, { useCallback } from 'react';

function MyComponent() {
 const handleClick = useCallback(() => {
 console.log('Button clicked!');
 }, []); // Tuščias priklausomybių masyvas

 return Click me;
}

export default MyComponent;

Šiame pavyzdyje handleClick funkcija yra memoizuota naudojant useCallback su tuščiu priklausomybių masyvu ([]). Tai reiškia, kad handleClick funkcija bus sukurta tik vieną kartą, kai komponentas pirmą kartą atvaizduojamas, o jos tapatybė išliks ta pati per vėlesnius perpiešimus. Mygtuko onClick savybė visada gaus tą pačią funkcijos instanciją, užkertant kelią nereikalingiems mygtuko komponento perpiešimams (jei tai būtų sudėtingesnis komponentas, kuriam memoizacija būtų naudinga).

useCallback naudojimo privalumai

• Nereikalingų perpiešimų prevencija: Pagrindinis useCallback privalumas yra užkirsti kelią nereikalingiems antrinių komponentų perpiešimams. Kai kaip savybė (prop) perduodama funkcija keičiasi kiekvieno perpiešimo metu, tai sukelia antrinio komponento perpiešimą, net jei pagrindiniai duomenys nepasikeitė. Funkcijos memoizavimas su useCallback užtikrina, kad perduodama ta pati funkcijos instancija, taip išvengiant nereikalingų perpiešimų.
• Našumo optimizavimas: Mažindamas perpiešimų skaičių, useCallback prisideda prie reikšmingų našumo patobulinimų, ypač sudėtingose programose su giliai įdėtais komponentais.
• Geresnis kodo skaitomumas: Naudojant useCallback, jūsų kodas gali tapti skaitomesnis ir lengviau prižiūrimas, aiškiai nurodant funkcijos priklausomybes. Tai padeda kitiems kūrėjams suprasti funkcijos elgseną ir galimus šalutinius poveikius.

Praktiniai pavyzdžiai ir naudojimo atvejai

1 pavyzdys: Sąrašo komponento optimizavimas

Įsivaizduokite scenarijų, kai turite pagrindinį komponentą, kuris atvaizduoja elementų sąrašą naudodamas antrinį komponentą, vadinamą ListItem. ListItem komponentas gauna onItemClick savybę, kuri yra funkcija, apdorojanti kiekvieno elemento paspaudimo įvykį.

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

function ListItem({ item, onItemClick }) {
 console.log(`ListItem rendered for item: ${item.id}`);
 return 
 onItemClick(item.id)}>{item.name}
;
}

const MemoizedListItem = React.memo(ListItem);

function MyListComponent() {
 const [items, setItems] = useState([
 { id: 1, name: 'Item 1' },
 { id: 2, name: 'Item 2' },
 { id: 3, name: 'Item 3' },
 ]);
 const [selectedItemId, setSelectedItemId] = useState(null);

 const handleItemClick = useCallback((id) => {
 console.log(`Item clicked: ${id}`);
 setSelectedItemId(id);
 }, []); // Nėra priklausomybių, tad niekada nesikeičia

 return (
 

 {items.map(item => (
 
 ))}
 
 );
}

export default MyListComponent;

Šiame pavyzdyje handleItemClick yra memoizuota naudojant useCallback. Svarbu tai, kad ListItem komponentas yra apgaubtas React.memo, kuris atlieka paviršutinišką savybių palyginimą. Kadangi handleItemClick keičiasi tik tada, kai pasikeičia jo priklausomybės (o jos nesikeičia, nes priklausomybių masyvas yra tuščias), React.memo neleidžia ListItem persipiešti, jei pasikeičia `items` būsena (pvz., jei pridedame ar pašaliname elementus).

Nenaudojant useCallback, nauja handleItemClick funkcija būtų sukuriama kiekvieną kartą perpiešiant MyListComponent, todėl kiekvienas ListItem persipieštų, net jei paties elemento duomenys nepasikeitė.

2 pavyzdys: Formos komponento optimizavimas

Apsvarstykite formos komponentą, kuriame turite kelis įvesties laukus ir pateikimo mygtuką. Kiekvienas įvesties laukas turi onChange apdorojimo funkciją, kuri atnaujina komponento būseną. Galite naudoti useCallback šioms onChange funkcijoms memoizuoti, taip užkertant kelią nereikalingiems antrinių komponentų, priklausančių nuo jų, perpiešimams.

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

function MyFormComponent() {
 const [name, setName] = useState('');
 const [email, setEmail] = useState('');

 const handleNameChange = useCallback((event) => {
 setName(event.target.value);
 }, []);

 const handleEmailChange = useCallback((event) => {
 setEmail(event.target.value);
 }, []);

 const handleSubmit = useCallback((event) => {
 event.preventDefault();
 console.log(`Name: ${name}, Email: ${email}`);
 }, [name, email]);

 return (
 

 
 Name:
 
 
 
 Email:
 
 
 Submit
 
 );
}

export default MyFormComponent;

Šiame pavyzdyje handleNameChange, handleEmailChange ir handleSubmit yra memoizuotos naudojant useCallback. handleNameChange ir handleEmailChange turi tuščius priklausomybių masyvus, nes joms tereikia nustatyti būseną ir jos nepriklauso nuo jokių išorinių kintamųjų. handleSubmit priklauso nuo `name` ir `email` būsenų, todėl ji bus sukurta iš naujo tik tada, kai pasikeis viena iš šių verčių.

3 pavyzdys: Globalios paieškos juostos optimizavimas

Įsivaizduokite, kad kuriate svetainę globaliai el. prekybos platformai, kuri turi apdoroti paieškas skirtingomis kalbomis ir simbolių rinkiniais. Paieškos juosta yra sudėtingas komponentas, ir norite užtikrinti, kad jos našumas būtų optimizuotas.

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

function SearchBar({ onSearch }) {
 const [searchTerm, setSearchTerm] = useState('');

 const handleInputChange = (event) => {
 setSearchTerm(event.target.value);
 };

 const handleSearch = useCallback(() => {
 onSearch(searchTerm);
 }, [searchTerm, onSearch]);

 return (
 

 
 Search
 
 );
}

export default SearchBar;

Šiame pavyzdyje handleSearch funkcija yra memoizuota naudojant useCallback. Ji priklauso nuo searchTerm ir onSearch savybės (kurią, darome prielaidą, taip pat memoizavo pagrindinis komponentas). Tai užtikrina, kad paieškos funkcija bus sukurta iš naujo tik tada, kai pasikeis paieškos terminas, užkertant kelią nereikalingiems paieškos juostos komponento ir bet kokių jo antrinių komponentų perpiešimams. Tai ypač svarbu, jei `onSearch` sukelia skaičiavimams imlią operaciją, pavyzdžiui, didelio produktų katalogo filtravimą.

Kada naudoti useCallback

Nors useCallback yra galingas optimizavimo įrankis, svarbu jį naudoti apgalvotai. Pernelyg dažnas useCallback naudojimas gali iš tikrųjų sumažinti našumą dėl memoizuotų funkcijų kūrimo ir valdymo pridėtinių išlaidų.

Štai keletas gairių, kada naudoti useCallback:

• Kai funkcijos perduodamos kaip savybės (props) antriniams komponentams, kurie yra apgaubti React.memo: Tai yra labiausiai paplitęs ir efektyviausias useCallback naudojimo atvejis. Memoizuodami funkciją, galite užkirsti kelią nereikalingam antrinio komponento perpiešimui.
• Kai funkcijos naudojamos useEffect „kabliukuose“: Jei funkcija naudojama kaip priklausomybė useEffect „kabliuke“, jos memoizavimas su useCallback gali užkirsti kelią bereikalingam efekto paleidimui kiekvieno perpiešimo metu. Taip yra todėl, kad funkcijos tapatybė pasikeis tik tada, kai pasikeis jos priklausomybės.
• Kai dirbama su skaičiavimams imliomis funkcijomis: Jei funkcija atlieka sudėtingą skaičiavimą ar operaciją, jos memoizavimas su useCallback gali sutaupyti daug apdorojimo laiko, talpinant rezultatą talpykloje.

Ir atvirkščiai, venkite naudoti useCallback šiose situacijose:

• Paprastoms funkcijoms, kurios neturi priklausomybių: Paprastos funkcijos memoizavimo pridėtinės išlaidos gali viršyti naudą.
• Kai funkcijos priklausomybės dažnai keičiasi: Jei funkcijos priklausomybės nuolat keičiasi, memoizuota funkcija bus sukurta iš naujo kiekvieno perpiešimo metu, panaikinant našumo privalumus.
• Kai nesate tikri, ar tai pagerins našumą: Visada išmatuokite savo kodo našumą prieš ir po useCallback naudojimo, kad įsitikintumėte, jog jis iš tikrųjų gerina našumą.

Spąstai ir dažniausios klaidos

• Užmirštos priklausomybės: Dažniausia klaida naudojant useCallback yra pamiršti įtraukti visas funkcijos priklausomybes į priklausomybių masyvą. Tai gali sukelti pasenusių uždarymų (stale closures) ir netikėtą elgseną. Visada atidžiai apsvarstykite, nuo kokių kintamųjų priklauso funkcija, ir įtraukite juos į priklausomybių masyvą.
• Perdėtas optimizavimas: Kaip minėta anksčiau, pernelyg dažnas useCallback naudojimas gali sumažinti našumą. Naudokite jį tik tada, kai tai tikrai būtina ir kai turite įrodymų, kad tai gerina našumą.
• Neteisingi priklausomybių masyvai: Užtikrinti, kad priklausomybės yra teisingos, yra labai svarbu. Pavyzdžiui, jei funkcijoje naudojate būsenos kintamąjį, turite jį įtraukti į priklausomybių masyvą, kad užtikrintumėte, jog funkcija bus atnaujinta, kai pasikeis būsena.

useCallback alternatyvos

Nors useCallback yra galingas įrankis, yra alternatyvių būdų optimizuoti funkcijų našumą React aplinkoje:

• React.memo: Kaip parodyta pavyzdžiuose, antrinių komponentų apgaubimas React.memo gali užkirsti kelią jų perpiešimui, jei jų savybės nepasikeitė. Tai dažnai naudojama kartu su useCallback, siekiant užtikrinti, kad antriniam komponentui perduodamos funkcijos savybės išliktų stabilios.
• useMemo: useMemo „kabliukas“ yra panašus į useCallback, tačiau jis memoizuoja funkcijos iškvietimo *rezultatą*, o ne pačią funkciją. Tai gali būti naudinga memoizuojant brangius skaičiavimus ar duomenų transformacijas.
• Kodo padalijimas (Code Splitting): Kodo padalijimas apima jūsų programos suskaidymą į mažesnes dalis, kurios įkeliamos pagal poreikį. Tai gali pagerinti pradinį įkėlimo laiką ir bendrą našumą.
• Virtualizacija: Virtualizacijos technikos, tokios kaip „windowing“, gali pagerinti našumą atvaizduojant didelius duomenų sąrašus, atvaizduojant tik matomus elementus.

useCallback ir nuorodų lygybė

useCallback užtikrina memoizuotos funkcijos nuorodų lygybę. Tai reiškia, kad funkcijos tapatybė (t. y. nuoroda į funkciją atmintyje) išlieka ta pati tarp perpiešimų, kol nepasikeitė priklausomybės. Tai yra labai svarbu optimizuojant komponentus, kurie remiasi griežtu lygybės tikrinimu, norėdami nustatyti, ar reikia persipiešti. Išlaikydamas tą pačią funkcijos tapatybę, useCallback užkerta kelią nereikalingiems perpiešimams ir pagerina bendrą našumą.

Realaus pasaulio pavyzdžiai: mastelio keitimas globalioms programoms

Kuriant programas pasaulinei auditorijai, našumas tampa dar svarbesnis. Lėtas įkėlimo laikas ar vangi sąveika gali smarkiai paveikti vartotojo patirtį, ypač regionuose su lėtesniu interneto ryšiu.

• Tarptautinimas (i18n): Įsivaizduokite funkciją, kuri formatuoja datas ir skaičius pagal vartotojo lokalę. Šios funkcijos memoizavimas su useCallback gali užkirsti kelią nereikalingiems perpiešimams, kai lokalė keičiasi retai. Lokalė būtų priklausomybė.
• Dideli duomenų rinkiniai: Atvaizduojant didelius duomenų rinkinius lentelėje ar sąraše, funkcijų, atsakingų už filtravimą, rūšiavimą ir puslapiavimą, memoizavimas gali žymiai pagerinti našumą.
• Bendradarbiavimas realiuoju laiku: Bendradarbiavimo programose, tokiose kaip internetiniai dokumentų redaktoriai, funkcijų, kurios apdoroja vartotojo įvestį ir duomenų sinchronizavimą, memoizavimas gali sumažinti delsą ir pagerinti reakcijos laiką.

Geriausios useCallback naudojimo praktikos

• Visada įtraukite visas priklausomybes: Dukart patikrinkite, ar jūsų priklausomybių masyve yra visi kintamieji, naudojami useCallback funkcijoje.
• Naudokite kartu su React.memo: Siekdami optimalaus našumo prieaugio, derinkite useCallback su React.memo.
• Išmatuokite savo kodo našumą: Išmatuokite useCallback poveikį našumui prieš ir po jo įdiegimo.
• Funkcijos turi būti mažos ir konkrečios: Mažesnes, labiau sufokusuotas funkcijas lengviau memoizuoti ir optimizuoti.
• Apsvarstykite galimybę naudoti linterį: Linteriai gali padėti nustatyti trūkstamas priklausomybes jūsų useCallback iškvietimuose.

Išvada

useCallback yra vertingas įrankis našumui optimizuoti React programose. Suprasdami jo paskirtį, privalumus ir praktinį pritaikymą, galite efektyviai užkirsti kelią nereikalingiems perpiešimams ir pagerinti bendrą vartotojo patirtį. Tačiau svarbu naudoti useCallback apgalvotai ir išmatuoti savo kodo našumą, kad įsitikintumėte, jog jis iš tikrųjų gerina našumą. Laikydamiesi šiame vadove pateiktų geriausių praktikų, galite įvaldyti funkcijų memoizaciją ir kurti efektyvesnes bei jautresnes React programas pasaulinei auditorijai.

Nepamirškite visada profiliuoti savo React programas, kad nustatytumėte našumo problemas ir strategiškai naudotumėte useCallback (ir kitas optimizavimo technikas) šioms problemoms efektyviai spręsti.

Papildoma literatūra

• React useCallback dokumentacija
• Našumo optimizavimas React aplinkoje
• useMemo ir useCallback