Frontend stāvokļa pārvaldība: Redux, Zustand un Jotai globāls salīdzinājums

Dinamiskajā frontend izstrādes pasaulē efektīva lietojumprogrammas stāvokļa pārvaldība ir vissvarīgākā. Lietotāja saskarnēm kļūstot sarežģītākām un interaktīvākām, stabili stāvokļa pārvaldības risinājumi kļūst par neaizstājamiem rīkiem mērogojamu, uzturējamu un veiktspējīgu lietojumprogrammu izveidē. Šis raksts sniedz visaptverošu, globāli orientētu salīdzinājumu trim izcilām stāvokļa pārvaldības bibliotēkām: Redux, Zustand un Jotai. Mēs iedziļināsimies to pamatfilozofijās, arhitektūras modeļos, priekšrocībās, trūkumos un piemērotībā dažādu izmēru projektiem un komandu struktūrām, kas paredzētas starptautiskai izstrādātāju auditorijai.

Frontend stāvokļa pastāvīgi mainīgā ainava

Mūsdienu tīmekļa lietojumprogrammas vairs nav statiskas lapas. Tās ir bagātīgas, interaktīvas pieredzes, kurās dati nepārtraukti plūst un mainās. Lietotāja ievades, API atbildes un reāllaika atjauninājumi veido sarežģītu lietojumprogrammas stāvokļa tīklu. Bez labi definētas stratēģijas šis stāvoklis var ātri kļūt grūti pārvaldāms, radot kļūdas, veiktspējas problēmas un nomācošu izstrādes pieredzi. Tieši šeit spēkā stājas stāvokļa pārvaldības bibliotēkas.

Pareizā stāvokļa pārvaldības rīka izvēle ir kritisks lēmums, kas ietekmē projekta ilgtermiņa panākumus. Tādi faktori kā projekta mērogs, komandas pārzināšana ar noteiktām paradigmām, veiktspējas prasības un vēlamā izstrādātāja pieredze spēlē nozīmīgu lomu. Šī salīdzinājuma mērķis ir sniegt izstrādātājiem visā pasaulē zināšanas, lai pieņemtu pamatotus lēmumus, ņemot vērā dažādus projektu kontekstus un komandu spējas.

Redux: Iedibinātais milzis

Redux, iedvesmojoties no funkcionālās programmēšanas principiem un Flux arhitektūras, ilgu laiku ir bijis dominējošs spēks frontend stāvokļa pārvaldībā, īpaši React ekosistēmā. Tā pamatprincipi griežas ap vienu, nemainīgu stāvokļa koku (the store), darbībām (actions), kas apraksta izmaiņas, un reduktoriem (reducers), kas ir tīras funkcijas, atbildīgas par stāvokļa atjaunināšanu.

Redux pamatkoncepcijas

• Viens patiesības avots: Viss lietojumprogrammas stāvoklis atrodas vienā JavaScript objektā, kas atvieglo atkļūdošanu un izpratni.
• Stāvoklis ir tikai lasāms: Vienīgais veids, kā mainīt stāvokli, ir nosūtot darbību, objektu, kas apraksta notikušo.
• Izmaiņas tiek veiktas ar tīrām funkcijām: Lai norādītu, kā stāvokļa koku pārveido darbības, jūs rakstāt reduktorus, tīras funkcijas, kas saņem iepriekšējo stāvokli un darbību, un atgriež nākamo stāvokli.

Arhitektūra un darbplūsma

Tipiskā Redux darbplūsma ietver šādus soļus:

1. Lietotāja saskarne nosūta darbību (piemēram, { type: 'ADD_TODO', payload: 'Learn Redux' }).
2. Redux nodod šo darbību reduktoriem.
3. Reduktori atjaunina stāvokli, pamatojoties uz darbības tipu un saturu (payload).
4. Lietotāja saskarnes komponenti abonē krātuvi (store) un tiek atkārtoti renderēti, kad mainās attiecīgais stāvoklis.

Redux priekšrocības

• Paredzamība: Stingrā vienvirziena datu plūsma un nemainība padara stāvokļa izmaiņas paredzamas un vieglāk atkļūdojamas.
• Liela ekosistēma un kopiena: Redux lepojas ar plašu starpprogrammatūru (middleware) ekosistēmu (piemēram, Redux Thunk vai Redux Saga asinhronām operācijām), izstrādātāju rīkiem (Redux DevTools) un plašu dokumentāciju. Šī globālā kopiena nodrošina lielu atbalstu un resursus.
• Mērogojamība: Tā strukturētā pieeja padara to labi piemērotu lielām, sarežģītām lietojumprogrammām ar daudziem izstrādātājiem.
• Atkļūdošanas iespējas: Redux DevTools ir spēcīgs rīks, kas ļauj veikt laika ceļojuma atkļūdošanu, darbību reģistrēšanu un stāvokļa pārbaudi, kas ir nenovērtējami problēmu diagnosticēšanai.
• Komandas sadarbība: Uzspiestā struktūra var palīdzēt ieviest kodēšanas standartus un modeļus, veicinot sadarbību starp dažādām globālām komandām.

Redux trūkumi

• Veidnes kods (Boilerplate): Redux bieži prasa ievērojamu daudzumu veidnes koda, īpaši vienkāršiem stāvokļa atjauninājumiem, kas var būt gari un laikietilpīgi.
• Mācīšanās līkne: Tādu jēdzienu kā reduktori, darbības, starpprogrammatūra un nemainība izpratne var radīt stāvāku mācīšanās līkni izstrādātājiem, kuriem šie modeļi ir jauni.
• Veiktspējas apsvērumi: Lai gan parasti tas ir veiktspējīgs, nepareiza ieviešana vai pārmērīga nemainības izmantošana dažkārt var radīt veiktspējas problēmas, īpaši ļoti lielos stāvokļa kokos vai biežos atjauninājumos.
• Pārspīlējums maziem projektiem: Vienkāršākām lietojumprogrammām Redux sarežģītība un veidnes kods var būt nevajadzīgs un varētu palēnināt izstrādi.

Kad lietot Redux

Redux joprojām ir lieliska izvēle:

• Liela mēroga uzņēmuma līmeņa lietojumprogrammām ar sarežģītu stāvokli.
• Projektiem, kuriem nepieciešama stabila atkļūdošana un paredzamas stāvokļa izmaiņas.
• Komandām, kas novērtē ļoti strukturētu un stingri noteiktu pieeju stāvokļa pārvaldībai.
• Lietojumprogrammām ar ievērojamu skaitu asinhronu operāciju, kuras var efektīvi pārvaldīt ar starpprogrammatūru.

Zustand: Vienkāršība satiek spēku

Zustand, ko izstrādājis Poimandres, ir guvis ievērojamu popularitāti savas vienkāršības, veiktspējas un minimālā veidnes koda dēļ. Tas piedāvā uz "hook" balstītu pieeju, kas React lietojumprogrammās šķiet ļoti dabiska, abstrahējot lielu daļu sarežģītības, kas saistīta ar tradicionālo Redux.

Zustand pamatkoncepcijas

• Uz "hook" balstīta API: Zustand nodrošina vienkāršu "hook" (`useStore`), kas ļauj komponentiem abonēt stāvokļa izmaiņas.
• Nav veidnes koda: Stāvoklis un darbības tiek definētas kopā vienā funkcijā, daudzos gadījumos novēršot nepieciešamību pēc atsevišķiem darbību tipiem un reduktoriem.
• Nemainība pēc noklusējuma: Lai gan tas nav tik stingri uzspiests kā Redux, Zustand mudina izmantot nemainību paredzamiem atjauninājumiem.
• Selektori: Zustand atbalsta selektorus, ļaujot komponentiem abonēt tikai tās stāvokļa daļas, kuras tiem nepieciešamas, optimizējot atkārtotu renderēšanu.

Arhitektūra un darbplūsma

Zustand darbplūsma ir ievērojami vienkārša:

1. Definējiet krātuvi, izmantojot `create`, ar sākotnējo stāvokli un metodēm tā atjaunināšanai.
2. Komponentā izmantojiet useStore "hook", lai piekļūtu stāvoklim un atjaunināšanas funkcijām.
3. Izsauciet atjaunināšanas funkcijas (piem., set((state) => ({ count: state.count + 1 }))), lai modificētu stāvokli.

Zustand priekšrocības

• Minimāls veidnes kods: Tas, iespējams, ir Zustand lielākais trumpis. Tas ievērojami samazina koda daudzumu, kas nepieciešams stāvokļa iestatīšanai un pārvaldībai, kas noved pie ātrākiem izstrādes cikliem.
• Vienkārša lietošana: API ir intuitīva un labi saskan ar React "hook" paradigmu, padarot to viegli apgūstamu izstrādātājiem.
• Veiktspēja: Zustand parasti ir ļoti veiktspējīgs, pateicoties optimizētajam abonēšanas modelim un selektoru izmantošanai.
• Elastība: Tas ir mazāk stingri noteikts nekā Redux, ļaujot izstrādātājiem brīvāk strukturēt savu stāvokli un loģiku.
• TypeScript atbalsts: Lielisks pirmās puses TypeScript atbalsts uzlabo izstrādātāja pieredzi un samazina izpildlaika kļūdas.
• Nav nepieciešams Context Provider: Atšķirībā no daudziem citiem risinājumiem, Zustand neprasa ietīt jūsu lietojumprogrammu Context Provider, vienkāršojot iestatīšanu.

Zustand trūkumi

• Mazāk stingri noteikta struktūra: Lai gan dažiem tā ir priekšrocība, stingras struktūras trūkums var radīt nekonsekvenci lielākās komandās vai projektos, ja to nepārvalda ar skaidrām konvencijām.
• Mazāka ekosistēma: Salīdzinot ar Redux, tā starpprogrammatūras un specializēto rīku ekosistēma ir mazāka, lai gan tā labi integrējas ar daudziem vispārējas nozīmes risinājumiem.
• Atkļūdošana: Lai gan stāvoklis ir redzams, tam var nebūt tāds pats integrētas laika ceļojuma atkļūdošanas iespēju līmenis kā Redux DevTools pēc noklusējuma, lai gan pielāgota starpprogrammatūra var palīdzēt.
• Asinhronas operācijas: Sarežģītu asinhronu operāciju apstrāde var prasīt pielāgotu starpprogrammatūru vai integrāciju ar bibliotēkām, piemēram, `immer`, lai vieglāk veiktu nemainīgus atjauninājumus asinhronā loģikā.

Kad lietot Zustand

Zustand ir lieliska izvēle:

• Visu izmēru projektiem, no maziem līdz lieliem, kur ir vēlams vienkāršāks stāvokļa pārvaldības risinājums.
• Komandām, kas vēlas samazināt veidnes kodu un paātrināt izstrādi.
• Izstrādātājiem, kuri dod priekšroku uz "hook" centrētai, deklaratīvai pieejai.
• Lietojumprogrammām, kurās veiktspēja un efektīva atkārtota renderēšana ir ļoti svarīga.
• Projektiem, kas intensīvi izmanto TypeScript.

Jotai: Atomārā stāvokļa pārvaldība

Jotai, arī no Poimandres, izmanto atšķirīgu pieeju, iedvesmojoties no Recoil un uz atomiem balstītas stāvokļa pārvaldības. Vienas globālas krātuves vietā Jotai pārvalda stāvokli mazās, neatkarīgās vienībās, ko sauc par atomiem. Šī atomārā pieeja var nodrošināt ļoti granulārus stāvokļa atjauninājumus un potenciāli labāku veiktspēju noteiktos scenārijos.

Jotai pamatkoncepcijas

• Atomi: Stāvokļa fundamentālās vienības. Katrs atoms ir neatkarīga stāvokļa daļa, kuru var lasīt, rakstīt un abonēt.
• Atomārā daba: Komponenti abonē tikai tos konkrētos atomus, no kuriem tie ir atkarīgi. Ja atoms mainās, atkārtoti tiks renderēti tikai tie komponenti, kas lasa šo atomu (vai no tā atvasinātus atomus).
• Atvasinātie atomi: Atomus var atvasināt no citiem atomiem, ļaujot veidot aprēķinātu stāvokli un sarežģītas datu transformācijas.
• Nav veidnes koda: Līdzīgi kā Zustand, Jotai mērķis ir minimāls veidnes kods.

Arhitektūra un darbplūsma

Jotai darbplūsma ir centrēta ap atomiem:

1. Definējiet atomu, izmantojot `atom()`, ar sākotnējo vērtību vai funkciju tā aprēķināšanai.
2. Komponentā izmantojiet `useAtom` "hook", lai lasītu un rakstītu atoma vērtību.
3. "Hook" atgriež atoma vērtību un iestatīšanas funkciju.

Jotai priekšrocības

• Smalkgraudainas abonēšanas: Tā kā stāvoklis tiek pārvaldīts mazos atomos, atkārtoti tiek renderēti tikai tie komponenti, kas faktiski ir atkarīgi no konkrēta atoma, kad tas mainās. Tas var nodrošināt izcilu veiktspēju sarežģītās lietotāja saskarnēs ar daudzām savstarpējām atkarībām.
• Minimāls veidnes kods: Jotai ir īpaši viegls un prasa ļoti maz iestatīšanas koda.
• Elastība un komponējamība: Atomārā daba padara to ļoti komponējamu. Jūs varat viegli apvienot un atvasināt atomus, lai veidotu sarežģītu stāvokļa loģiku.
• Izstrādātāja pieredze: To ir viegli iemācīties un integrēt, īpaši izstrādātājiem, kuri ir pazīstami ar React "hooks".
• Lielisks TypeScript atbalsts: Spēcīga tipu noteikšana nodrošina robustu izstrādes pieredzi.
• Nav nepieciešams Context Provider: Tāpat kā Zustand, Jotai neprasa augstākā līmeņa Context Provider.

Jotai trūkumi

• Domāšanas modeļa maiņa: Atomārais modelis var atšķirties no Redux vienas krātuves pieejas vai pat Zustand uz krātuvi balstītās pieejas, prasot nelielu domāšanas modeļa pielāgošanu.
• Atkļūdošana: Lai gan Jotai ir izstrādātāju rīki, tie var nebūt tik nobrieduši vai funkcijām bagāti kā Redux DevTools, īpaši sarežģītos atkļūdošanas scenārijos.
• Asinhronas operācijas: Asinhronas loģikas apstrāde atomos prasa izpratni par Jotai specifiskajiem modeļiem asinhronām operācijām, kas dažiem var šķist mazāk intuitīvi nekā Redux starpprogrammatūra.
• Mazāk stingri noteikts: Līdzīgi kā Zustand, elastība nozīmē, ka komandām ir jāizveido savas konvencijas atomu organizēšanai, īpaši lielos projektos.

Kad lietot Jotai

Jotai ir spēcīgs kandidāts:

• Lietojumprogrammām, kur veiktspējas optimizācija, izmantojot smalkgraudainu atkārtotu renderēšanu, ir kritiska.
• Projektiem, kas gūst labumu no komponējama un elastīga stāvokļa pārvaldības modeļa.
• Komandām, kas meklē vieglu, uz "hook" balstītu risinājumu ar minimālu veidnes kodu.
• Situācijām, kur stāvokļa loģiku var sadalīt mazās, neatkarīgās vienībās.
• Izstrādātājiem, kuri novērtē atomārā stāvokļa koncepciju, ko iedvesmojušas tādas bibliotēkas kā Recoil.

Salīdzinošā analīze un globāli apsvērumi

Apkoposim galvenās atšķirības un apsvērsim, kā tās varētu ietekmēt globālās izstrādes komandas:

Mācīšanās līkne un izstrādātāju apmācība

Redux: Ir visstāvākā mācīšanās līkne tā atšķirīgo koncepciju dēļ (darbības, reduktori, starpprogrammatūra, nemainība). Jaunu izstrādātāju apmācība, īpaši tiem, kuriem ir dažāda izglītības pieredze vai kuri iepriekš nav saskārušies ar šiem modeļiem, var prasīt vairāk laika. Tomēr tā plašā dokumentācija un lielā kopiena nozīmē, ka visā pasaulē ir pieejami bagātīgi resursi.

Zustand: Piedāvā daudz lēzenāku mācīšanās līkni. Tā uz "hook" balstītā API ir intuitīva React izstrādātājiem, un minimālais veidnes kods ļauj to ātri apgūt. Tas var paātrināt jaunu komandas locekļu apmācību visā pasaulē.

Jotai: Mācīšanās līkne ir mērena. Atomārā modeļa izpratne var prasīt kādu laiku, bet `useAtom` "hook" ir vienkāršs. Tā vienkāršība un komponējamība var atvieglot tā pieņemšanu komandām, kuras ir pazīstamas ar funkcionālās programmēšanas koncepcijām.

Veidnes kods un izstrādes ātrums

Redux: Augsts veidnes koda apjoms. Pat vienkāršas stāvokļa daļas iestatīšana var ietvert darbību tipu, darbību veidotāju un reduktoru definēšanu. Tas var palēnināt izstrādi, īpaši projekta sākumposmā vai ātrai prototipēšanai.

Zustand: Ļoti zems veidnes koda apjoms. Stāvoklis un atjaunināšanas loģika bieži tiek definēta vienuviet, ievērojami paātrinot izstrādes ātrumu. Tā ir liela priekšrocība agilām komandām dažādos reģionos.

Jotai: Minimāls veidnes kods. Atomu definēšana un `useAtom` izmantošana ir ļoti kodolīga, veicinot ātru izstrādi.

Veiktspēja

Redux: Parasti veiktspējīgs, bet var ciest, ja nemainība netiek apstrādāta efektīvi vai ja stāvokļa koks kļūst pārmērīgi liels. Bieži vien ir nepieciešama rūpīga optimizācija.

Zustand: Lieliska veiktspēja, īpaši pateicoties optimizētajam abonēšanas mehānismam un spējai atlasīt konkrētas stāvokļa daļas.

Jotai: Potenciāli vislabākā veiktspēja ļoti dinamiskām lietotāja saskarnēm ar daudzām neatkarīgām stāvokļa daļām, pateicoties smalkgraudainajiem atomārajiem atjauninājumiem. Komponenti abonē tikai to, kas tiem nepieciešams.

Ekosistēma un rīki

Redux: Nepārspējama ekosistēma. Bagātīgas starpprogrammatūras iespējas asinhronām operācijām, plaši izstrādātāju rīki (Redux DevTools) un integrācija ar daudzām citām bibliotēkām. Šī robustā ekosistēma ir būtiska priekšrocība, risinot sarežģītus izaicinājumus.

Zustand: Augoša ekosistēma. Labi integrējas ar standarta JavaScript rīkiem un bibliotēkām. Lai gan tam nav tik plaša specializētas starpprogrammatūras klāsta kā Redux pēc noklusējuma, tā elastība ļauj veikt pielāgojumus.

Jotai: Mērķtiecīgāka ekosistēma. Tā ir izstrādāta, lai būtu viegla un paplašināma. Lai gan tā var nepiedāvāt tādu pašu gatavu risinājumu daudzveidību kā Redux, tās pamatprincipi ir stabili, un tā labi integrējas ar citiem React ekosistēmas rīkiem.

Projekta piemērotība un komandas sadarbība

Redux: Ideāli piemērots lielām, sarežģītām lietojumprogrammām ar pieredzējušām komandām, kuras ir pieradušas pie tā modeļiem. Tā strukturētā daba var nodrošināt konsekvenci ģeogrāfiski izkliedētās komandās.

Zustand: Piemērots plašam projektu klāstam, no maziem līdz lieliem. Tā vienkāršība var veicināt ātrāku sadarbību un iterāciju globālās komandās, īpaši tajās, kurām ir mazāka pieredze ar sarežģītiem stāvokļa pārvaldības modeļiem.

Jotai: Lieliski piemērots projektiem, kas var gūt labumu no granulāras stāvokļa kontroles un komponējamības. Tā lietošanas ērtums un komponējamība var būt noderīga komandām, kas novērtē elastību un veiktspējas precīzu pielāgošanu.

Pareizā rīka izvēle jūsu globālajam projektam

Lēmums starp Redux, Zustand un Jotai nav par to, kurš ir universāli "labāks", bet gan par to, kurš ir vislabāk piemērots jūsu konkrētā projekta un komandas kontekstam. Apsveriet šos vadošos jautājumus:

• Projekta mērogs un sarežģītība: Vai tā ir maza līdz vidēja lietojumprogramma, vai liela uzņēmuma līmeņa sistēma? Vienkāršākām lietotnēm bieži pietiek ar Zustand vai Jotai. Masīvām, sarežģītām lietojumprogrammām ar sarežģītām stāvokļa atkarībām Redux struktūra varētu būt izdevīgāka.
• Komandas pieredze: Kāda ir jūsu komandas pieredze ar šīm bibliotēkām vai līdzīgiem modeļiem (piemēram, Flux, nemainīgi dati)? Ja jūsu komandai stāvokļa pārvaldība ir jauna, Zustand lietošanas ērtums vai Jotai atomārais modelis varētu būt pieejamāks. Ja viņiem ir dziļa Redux pieredze, pieturēšanās pie tā varētu būt efektīva.
• Veiktspējas prasības: Vai jūsu lietojumprogrammā ir konkrētas jomas, kas ir ļoti dinamiskas un pakļautas biežai atkārtotai renderēšanai? Jotai atomārā daba šeit varētu piedāvāt būtiskas priekšrocības. Arī Zustand ir spēcīgs veiktspējas ziņā.
• Izstrādes ātrums: Cik svarīga ir ātra izstrāde un veidnes koda samazināšana? Zustand un Jotai šajā jomā izceļas.
• Atkļūdošanas vajadzības: Cik svarīgi ir uzlaboti atkļūdošanas rīki, piemēram, laika ceļojuma atkļūdošana? Redux šajā ziņā ir visnobriedušākais piedāvājums.
• Nākotnes uzturējamība: Apsveriet, kā katra bibliotēka ietekmē jūsu koda bāzes ilgtermiņa uzturējamību un mērogojamību, īpaši ar potenciāli mainīgu globālo darbaspēku.

Secinājums: Spēka došana globālām izstrādes komandām

Redux, Zustand un Jotai katrs piedāvā atšķirīgas priekšrocības frontend stāvokļa pārvaldībā. Redux ar savu robusto struktūru un plašo ekosistēmu joprojām ir spēcīga izvēle sarežģītām, liela mēroga lietojumprogrammām. Zustand nodrošina pārliecinošu līdzsvaru starp vienkāršību, veiktspēju un minimālu veidnes kodu, padarot to par lielisku vispusīgu iespēju. Jotai ievieš atomārās stāvokļa pārvaldības spēku, piedāvājot granulāru kontroli un potenciāli izcilu veiktspēju dinamiskām lietotāja saskarnēm.

Tā kā globālās izstrādes komandas turpina sadarboties pāri robežām un laika joslām, stāvokļa pārvaldības bibliotēkas izvēle var būtiski ietekmēt produktivitāti, koda kvalitāti un lietojumprogrammu veiktspēju. Izprotot katras bibliotēkas pamatprincipus, priekšrocības un trūkumus, izstrādātāji var pieņemt pamatotus lēmumus, kas vislabāk atbilst viņu projekta unikālajām vajadzībām, veicinot efektīvu un veiksmīgu programmatūras izstrādi visā pasaulē.

Galu galā, visefektīvākā stāvokļa pārvaldības stratēģija ir tā, kuru jūsu komanda saprot, var uzturēt un kas nodrošina augstas kvalitātes, veiktspējīgu lietotāja pieredzi jūsu globālajai lietotāju bāzei.