Efektyvaus duomenų srauto atvėrimas naudojant React experimental_useMutableSource

Nuolat besikeičiančioje frontend programavimo srityje duomenų srauto optimizavimas ir sklandaus sinchronizavimo užtikrinimas tarp skirtingų programos dalių yra svarbiausias dalykas. React, su savo deklaratyviu požiūriu ir komponentais pagrįsta architektūra, visada stengėsi pateikti efektyvius būdus valdyti vartotojo sąsajos atnaujinimus. Nors „hooks“ kaip useState ir useReducer yra pamatiniai, jie dažnai apima būsenos kopijavimą, kas gali tapti našumo problema dirbant su dideliais ar dažnai kintančiais duomenų rinkiniais. Būtent čia React eksperimentinė useMutableSource API pasirodo kaip galingas įrankis, sukurtas spręsti šias problemas, leidžiant tiesiogiai ir efektyviai prenumeruoti kintamus duomenų šaltinius.

Kas yra kintamas šaltinis?

Prieš gilinantis į patį useMutableSource hook'ą, labai svarbu suprasti „kintamo šaltinio“ koncepciją. React kontekste kintamas šaltinis yra išorinė duomenų saugykla, kuri laikui bėgant gali būti keičiama. Skirtingai nuo nekintamos būsenos, kuri paprastai kopijuojama su kiekvienu atnaujinimu, kintamas šaltinis gali būti atnaujinamas vietoje. Kintamų šaltinių pavyzdžiai realaus pasaulio programose apima:

• Globalios būsenos valdymo bibliotekos: Tokios bibliotekos kaip Zustand, Jotai ar Recoil dažnai valdo būseną centralizuotoje, kintamoje saugykloje, kurią galima atnaujinti iš įvairių komponentų.
• Web Workers: Duomenys, apdorojami ir atnaujinami „Web Worker“, gali būti laikomi kintamu šaltiniu, kurį jūsų pagrindinė React programa turi prenumeruoti.
• Išorinės duomenų bazės ar API: Realaus laiko duomenų srautai iš WebSocket ryšio ar API užklausų gali patekti į kintamą duomenų struktūrą, kurią naudoja jūsų React programa.
• Naršyklės API: Tam tikros naršyklės API, tokios kaip Geolocation API ar ResizeObserver, teikia atnaujinimus pagrindiniams kintamiems duomenims.

Iššūkis su šiais kintamais šaltiniais yra tai, kaip efektyviai juos integruoti į React atvaizdavimo ciklą, nesukeliant nereikalingų pervaizdavimų ar našumo problemų. Tradiciniai metodai dažnai apima visos duomenų struktūros kopijavimą su kiekvienu pakeitimu, kas gali būti brangu. useMutableSource siekia tai išspręsti, leisdama React prenumeruoti šaltinį tiesiogiai ir pervaizduoti tik tada, kai pasikeitė konkrečiam komponentui aktualūs duomenys.

Pristatome experimental_useMutableSource

experimental_useMutableSource hook'as yra API, sukurta React prenumeruoti išorinius kintamus duomenų šaltinius. Jo pagrindinis tikslas yra įgalinti efektyvesnį duomenų gavimą ir būsenos sinchronizavimą, ypač konkurentinio React funkcijų kontekste. Jis leidžia komponentui prenumeruoti kintamą šaltinį ir gauti atnaujinimus, nebūtinai pervaizduojant visą komponentų medį, jei prenumeruoti duomenys nepasikeitė.

useMutableSource signatūra yra tokia:

            useMutableSource<T, TSubscription, TSnapshot>(
  source: MutableSource<T, TSubscription, TSnapshot>,
  getSnapshot: (value: T) => TSnapshot,
  subscribe: (value: T, callback: (value: T) => void) => TSubscription
);

            

              
                Copy
              
            
          

Panagrinėkime šiuos parametrus:

• source: Tai pats kintamas duomenų šaltinis. Tai objektas, atitinkantis MutableSource sąsają. Ši sąsaja reikalauja dviejų pagrindinių metodų: getCurrentValue ir subscribe.
• getSnapshot: Funkcija, kuri priima source kaip argumentą ir grąžina duomenų „momentinę kopiją“ (snapshot), kurios reikia komponentui. React naudoja šią momentinę kopiją, kad nustatytų, ar reikalingas pervaizdavimas. Ji turėtų grąžinti stabilią nuorodą, jei duomenys nepasikeitė.
• subscribe: Funkcija, kuri prenumeruoja atgalinio ryšio funkciją (callback) prie source. Kai duomenys šaltinyje pasikeičia, iškviečiama atgalinio ryšio funkcija. Hook'as naudoja šią funkciją, kad žinotų, kada iš naujo įvertinti getSnapshot funkciją.

Svarbi pastaba: Kaip rodo pavadinimas, experimental_useMutableSource yra eksperimentinė API. Tai reiškia, kad jos API gali keistis būsimose React versijose, ir dabartinėje būsenoje jos nerekomenduojama naudoti produkcijoje. Tačiau jos principų supratimas yra neįkainojamas norint suvokti ateities React duomenų valdymo galimybių kryptį.

Kodėl naudoti experimental_useMutableSource? Privalumai

Pagrindinė motyvacija už useMutableSource yra pagerinti našumą ir įgalinti sudėtingesnius duomenų tvarkymo modelius. Štai keletas pagrindinių privalumų:

• Smulkūs atnaujinimai: Užuot pervaizdavus komponentą, kai pasikeičia bet kuri didelio kintamo šaltinio dalis, useMutableSource leidžia React prenumeruoti konkrečias duomenų dalis. Tai reiškia, kad komponentas pervaizduojamas tik tada, jei getSnapshot grąžinta momentinė kopija iš tikrųjų pasikeičia, o tai lemia efektyvesnį atvaizdavimą.
• Integracija su konkurentiniu React: Ši API yra kertinis akmuo kuriant bibliotekas ir funkcijas, kurios išnaudoja React konkurentinio atvaizdavimo galimybes. Konkurentinės funkcijos leidžia React pertraukti ir tęsti atvaizdavimą, o tam reikia detalesnio supratimo, kada duomenų atnaujinimai gali sukelti pervaizdavimą. useMutableSource suteikia šį detalumą.
• Sumažintas būsenos kopijavimas: Labai didelėms duomenų struktūroms visos būsenos kopijavimas su kiekvienu atnaujinimu gali būti didelis našumo trūkumas. useMutableSource leidžia tiesioginę prenumeratą, apeinant brangių kopijų poreikį tarpinėms būsenoms, kurios neturi įtakos komponentui.
• Duomenų šaltinių atskyrimas: Ji suteikia standartinę sąsają įvairių išorinių kintamų duomenų šaltinių integravimui į React programas, todėl lengviau keisti ar valdyti skirtingas duomenų valdymo strategijas.
• Suderinamumas su serverio komponentais: Nors vis dar eksperimentinė, ši API yra sukurta atsižvelgiant į serverio komponentus, siekiant suteikti vieningą būdą tvarkyti duomenų srautą tarp kliento ir serverio.

Pavyzdys: prenumerata prie globalaus skaitiklio

Panagrinėkime supaprastintą pavyzdį, kaip galėtų veikti useMutableSource. Įsivaizduokite globalų skaitiklį, valdomą išorinės saugyklos:

            // Global mutable store
let counter = 0;
let listeners = new Set();

const counterStore = {
  subscribe: (callback) => {
    listeners.add(callback);
    return () => listeners.delete(callback); // Unsubscribe function
  },
  getSnapshot: () => counter,
  increment: () => {
    counter++;
    listeners.forEach(listener => listener());
  }
};

// React component using useMutableSource
import React, { experimental_useMutableSource as useMutableSource } from 'react';

function CounterDisplay() {
  const snapshot = useMutableSource(
    counterStore, // The mutable source
    (store) => store.getSnapshot(), // getSnapshot function
    (store, callback) => store.subscribe(callback) // subscribe function
  );

  return (
    <div>
      <h2>Global Counter: {snapshot}</h2>
      <button onClick={counterStore.increment}>Increment Global Counter</button>
    </div>
  );
}

// In your App component:
// function App() {
//   return (
//     <div>
//       <CounterDisplay />
//       <CounterDisplay /> {/* Another instance sharing the same state */}
//     </div>
//   );
// }

            

              
                Copy
              
            
          

Šiame pavyzdyje:

• counterStore veikia kaip mūsų kintamas šaltinis. Jis turi subscribe metodą, skirtą registruoti atgalinio ryšio funkcijas, ir getSnapshot metodą, skirtą gauti dabartinę vertę.
• CounterDisplay komponentas naudoja useMutableSource, kad prenumeruotų counterStore.
• getSnapshot funkcija tiesiog grąžina dabartinę skaitiklio vertę iš saugyklos.
• subscribe funkcija registruoja atgalinio ryšio funkciją saugykloje, kuri bus iškviesta, kai skaitiklis pasikeis.

Paspaudus mygtuką „Increment Global Counter“, iškviečiama counterStore.increment(). Tai atnaujina vidinį counter kintamąjį ir tada peržiūri visus registruotus listeners, iškviesdama kiekvieną iš jų. Kai iškviečiamas klausytojas, React useMutableSource hook'as yra informuojamas, jis iš naujo paleidžia getSnapshot funkciją, ir jei grąžinta momentinės kopijos vertė pasikeitė, komponentas pervaizduojamas su nauja skaitiklio verte.

Šis modelis yra ypač galingas, nes kelios CounterDisplay instancijos dalinsis ir reaguos į tą pačią globalią skaitiklio būseną, demonstruodamos efektyvų duomenų dalijimąsi.

Giliau: „MutableSource“ sąsaja

Kad useMutableSource veiktų teisingai, jam perduotas source objektas turi atitikti konkrečią sąsają. Nors ši sąsaja nėra aiškiai pateikta React individualiam įgyvendinimui (ji skirta bibliotekų autoriams), jos sutarties supratimas yra esminis:

Kintamo šaltinio objektas paprastai turi pateikti:

• getCurrentValue(): Sinchroninė funkcija, kuri grąžina dabartinę šaltinio vertę. Ji iškviečiama iškart, kai hook'as yra prijungiamas arba kai React reikia gauti naujausią vertę.
• subscribe(callback): Funkcija, kuri priima atgalinio ryšio funkciją ir registruoja ją, kad būtų iškviesta, kai šaltinio duomenys pasikeičia. Ji turėtų grąžinti atsisakymo funkciją (arba prenumeratos objektą, nuo kurio galima atsisakyti), kurią React iškvies, kai komponentas atsijungs arba kai prenumerata nebebus reikalinga.

getSnapshot ir subscribe funkcijos, pateiktos useMutableSource, iš tikrųjų yra apvalkalai aplink šiuos pagrindinius šaltinio objekto metodus. getSnapshot funkcija yra atsakinga už konkrečių duomenų, reikalingų komponentui, išgavimą, o subscribe funkcija yra atsakinga už klausytojo nustatymą.

Panaudojimo atvejai globaliame kontekste

useMutableSource turi potencialą ženkliai paveikti, kaip kuriame sudėtingas, daug duomenų naudojančias programas pasaulinei auditorijai. Štai keletas pagrindinių panaudojimo atvejų:

1. Duomenų sinchronizavimas realiuoju laiku

Programos, kurios priklauso nuo realaus laiko duomenų srautų, pavyzdžiui, prietaisų skydeliai, rodantys akcijų kainas, tiesioginių pokalbių programos ar bendradarbiavimo redagavimo įrankiai, gali gauti didelės naudos. Užuot nuolat tikrinus arba valdžius WebSocket ryšius su sudėtinga būsenos logika, useMutableSource suteikia tvirtą būdą efektyviai prenumeruoti šiuos srautus.

• Pavyzdys: Globali prekybos platforma galėtų naudoti useMutableSource, kad prenumeruotų realaus laiko kainų atnaujinimus iš serverio. Komponentai, rodantys šias kainas, pervaizduotų tik tada, jei pasikeistų jų stebimos akcijos kaina, o ne pervaizduotų su kiekvienu kainos atnaujinimu iš bet kurios akcijos.

2. Pažangios būsenos valdymo bibliotekos

Kaip minėta anksčiau, būsenos valdymo bibliotekos, tokios kaip Zustand, Jotai ir Recoil, yra pagrindinės kandidatės integruotis su useMutableSource arba būti sukurtos ant jo pagrindo. Šios bibliotekos valdo globalią kintamą būseną, o useMutableSource siūlo našesnį būdą React komponentams prenumeruoti šios globalios būsenos dalis.

• Pavyzdys: Vartotojo autentifikavimo modulis, valdomas globalios saugyklos, galėtų naudoti useMutableSource. Antraštės komponentas galėtų prenumeruoti tik vartotojo autentifikavimo būseną, o profilio puslapio komponentas – vartotojo duomenis. Abu efektyviai reaguotų į atitinkamus pakeitimus, netrukdydami vienas kitam.

3. Integravimas su „Web Workers“

„Web Workers“ puikiai tinka perkelti sunkius skaičiavimus. Tačiau šių skaičiavimų rezultatų gavimas ir rodymas React gali apimti sudėtingą pranešimų perdavimą ir būsenos atnaujinimus. useMutableSource gali tai supaprastinti, leisdama React komponentams prenumeruoti „Web Worker“ išvestį kaip kintamą šaltinį.

• Pavyzdys: Duomenų analizės įrankis galėtų naudoti „Web Worker“ atlikti sudėtingus skaičiavimus su dideliais duomenų rinkiniais. React komponentai tada naudotų useMutableSource, kad prenumeruotų palaipsniui atnaujinamus rezultatus iš „worker“, efektyviai rodydami progresą ar galutinius rezultatus.

4. Našumo optimizavimas dideliems sąrašams ir tinklelėms

Dirbant su labai dideliais duomenų rinkiniais, tokiais kaip platūs produktų katalogai ar sudėtingos duomenų lentelės, efektyvus atvaizdavimas yra kritiškai svarbus. useMutableSource gali padėti valdyti šių didelių sąrašų būseną, leisdama komponentams prenumeruoti konkrečius elementus ar diapazonus, o tai lemia sklandesnį slinkimą ir greitesnius atnaujinimus.

• Pavyzdys: E. prekybos svetainė, rodanti tūkstančius produktų, galėtų naudoti virtualizuotą sąrašą. useMutableSource galėtų valdyti matomų elementų būseną, užtikrindama, kad pervaizduojami tik reikalingi komponentai, kai vartotojas slenka ar filtruoja sąrašą.

Svarstymai ir išimtys

Nors useMutableSource siūlo didelius privalumus, būtina žinoti apie jos eksperimentinį pobūdį ir tam tikrus svarstymus:

• Eksperimentinis statusas: API gali keistis. Pasikliaujant ja produkcinėje aplinkoje gali prireikti didelių pakeitimų, kai React evoliucionuos. Ji pirmiausia skirta bibliotekų autoriams ir pažangiems panaudojimo atvejams, kur nauda aiškiai nusveria riziką, susijusią su eksperimentinės funkcijos naudojimu.
• Sudėtingumas: Norint įgyvendinti individualų kintamą šaltinį, kuris sklandžiai veiktų su React, reikia gilaus React atvaizdavimo ir prenumeratos modelių supratimo. getSnapshot ir subscribe funkcijos turi būti kruopščiai sukurtos, kad būtų užtikrintas teisingumas ir našumas.
• Įrankiai ir derinimas: Kaip ir su bet kuria nauja eksperimentine funkcija, įrankių palaikymas (pvz., React DevTools) gali būti mažiau brandus. Iš pradžių gali būti sudėtingiau derinti problemas, susijusias su duomenų srautu ir prenumeratomis.
• Alternatyvos įprastiems scenarijams: Daugeliui įprastų būsenos valdymo poreikių esami sprendimai, tokie kaip useState, useReducer, ar nusistovėjusios būsenos valdymo bibliotekos (Zustand, Jotai, Redux), yra visiškai tinkami ir stabilesni. Svarbu pasirinkti tinkamą įrankį darbui ir neperkrauti sprendimų.

Duomenų srauto ateitis React

experimental_useMutableSource signalizuoja apie reikšmingą žingsnį link našesnio ir lankstesnio duomenų valdymo React. Jis glaudžiai susijęs su konkurentinio React plėtra, įgalinant funkcijas, tokias kaip „Suspense“ duomenų gavimui ir patobulintą asinchroninių operacijų tvarkymą.

React toliau bręstant, API kaip useMutableSource tikėtina taps stabilesnės ir plačiau priimtos, ypač bibliotekoms, kurios valdo išorinius duomenis. Jos reiškia judėjimą link reaktyvesnio ir efektyvesnio modelio, skirto tvarkyti sudėtingus, realaus laiko duomenis vartotojo sąsajos sistemose.

Programuotojams, kuriantiems programas su pasauliniu pasiekiamumu, kur našumas ir reaktyvumas yra kritiškai svarbūs esant įvairioms tinklo sąlygoms ir įrenginiams, šių pažangių API supratimas ir eksperimentavimas bus raktas į priekį.

Išvada

React experimental_useMutableSource hook'as yra galinga, nors ir eksperimentinė, API, sukurta užpildyti spragą tarp React deklaratyvaus atvaizdavimo ir išorinių kintamų duomenų šaltinių. Leisdama smulkias prenumeratas ir efektyvų duomenų sinchronizavimą, ji žada atverti naujus našumo lygius ir įgalinti sudėtingesnius duomenų valdymo modelius. Nors patariama būti atsargiems dėl jos eksperimentinio pobūdžio, jos pagrindiniai principai suteikia vertingų įžvalgų į duomenų srauto ateitį React programose. Ekosistemai evoliucionuojant, tikėkitės, kad ši API arba jos stabilūs įpėdiniai atliks lemiamą vaidmenį kuriant labai reaktyvias ir našias globalias programas.

Sekite tolesnius React komandos pokyčius, kai ši API bręs. Eksperimentuokite su ja neprodukcinėse aplinkose, kad įgytumėte praktinės patirties ir pasiruoštumėte jos galutinei integracijai į pagrindinę React programavimo praktiką.