React Context Selector šablons: Pārrenderēšanas optimizācija veiktspējai

React Context API nodrošina jaudīgu veidu, kā pārvaldīt globālo stāvokli jūsu lietotnēs. Tomēr, izmantojot Context, rodas izplatīta problēma: nevajadzīga pārrenderēšana. Mainoties Context vērtībai, visi komponenti, kas izmanto šo Context, tiks pārrenderēti, pat ja tie ir atkarīgi tikai no nelielas Context datu daļas. Tas var radīt veiktspējas problēmas, īpaši lielākās un sarežģītākās lietotnēs. Context Selector šablons piedāvā risinājumu, ļaujot komponentiem abonēt tikai tās konkrētās Context daļas, kas tiem nepieciešamas, tādējādi ievērojami samazinot nevajadzīgu pārrenderēšanu.

Problēmas izpratne: Nevajadzīga pārrenderēšana

Ilustrēsim to ar piemēru. Iedomājieties e-komercijas lietotni, kas glabā lietotāja informāciju (vārdu, e-pastu, valsti, valodas izvēli, groza preces) Context nodrošinātājā (provider). Ja lietotājs atjaunina savu valodas izvēli, visi komponenti, kas izmanto šo Context, tostarp tie, kas rāda tikai lietotāja vārdu, tiks pārrenderēti. Tas ir neefektīvi un var ietekmēt lietotāja pieredzi. Apsveriet lietotājus dažādās ģeogrāfiskās atrašanās vietās; ja amerikāņu lietotājs atjaunina savu profilu, komponentam, kas rāda Eiropas lietotāja datus, *nevajadzētu* pārrenderēties.

Kāpēc pārrenderēšana ir svarīga

Veiktspējas ietekme: Nevajadzīga pārrenderēšana patērē vērtīgus CPU ciklus, izraisot lēnāku renderēšanu un mazāk atsaucīgu lietotāja saskarni. Tas ir īpaši pamanāms ierīcēs ar zemāku jaudu un lietotnēs ar sarežģītām komponentu koku struktūrām.
Iztērēti resursi: Komponentu, kas nav mainījušies, pārrenderēšana tērē tādus resursus kā atmiņa un tīkla joslas platums, īpaši, ja tiek iegūti dati vai veikti dārgi aprēķini.
Lietotāja pieredze: Lēna un nereaģējoša lietotāja saskarne var radīt lietotāju neapmierinātību un sliktu lietotāja pieredzi.

Iepazīstinām ar Context Selector šablonu

Context Selector šablons risina nevajadzīgas pārrenderēšanas problēmu, ļaujot komponentiem abonēt tikai tās konkrētās Context daļas, kas tiem ir nepieciešamas. Tas tiek panākts, izmantojot selektora funkciju, kas no Context vērtības izvelk nepieciešamos datus. Mainoties Context vērtībai, React salīdzina selektora funkcijas rezultātus. Ja atlasītie dati nav mainījušies (izmantojot stingro vienādību, ===), komponents netiks pārrenderēts.

Kā tas darbojas

Definējiet Context: Izveidojiet React Context, izmantojot React.createContext().
Izveidojiet Provider: Ietiniet savu lietotni vai attiecīgo sadaļu ar Context Provider, lai Context vērtība būtu pieejama tā bērnu komponentiem.
Ieviesiet selektorus: Definējiet selektora funkcijas, kas izvelk konkrētus datus no Context vērtības. Šīm funkcijām jābūt tīrām (pure) un jāatgriež tikai nepieciešamie dati.
Izmantojiet selektoru: Izmantojiet pielāgotu hook (vai bibliotēku), kas izmanto useContext un jūsu selektora funkciju, lai iegūtu atlasītos datus un abonētu izmaiņas tikai šajos datos.

Context Selector šablona ieviešana

Vairākas bibliotēkas un pielāgotas implementācijas var atvieglot Context Selector šablona izmantošanu. Apskatīsim izplatītu pieeju, izmantojot pielāgotu hook.

Piemērs: Vienkāršs lietotāja Context

Apskatīsim lietotāja kontekstu ar šādu struktūru:


const UserContext = React.createContext({
  name: 'John Doe',
  email: 'john.doe@example.com',
  country: 'USA',
  language: 'en',
  theme: 'light'
});

1. Context izveidošana


const UserContext = React.createContext({
  name: 'John Doe',
  email: 'john.doe@example.com',
  country: 'USA',
  language: 'en',
  theme: 'light'
});

2. Provider izveidošana


const UserProvider = ({ children }) => {
  const [user, setUser] = React.useState({
    name: 'John Doe',
    email: 'john.doe@example.com',
    country: 'USA',
    language: 'en',
    theme: 'light'
  });

  const updateUser = (updates) => {
    setUser(prevUser => ({ ...prevUser, ...updates }));
  };

  const value = React.useMemo(() => ({ user, updateUser }), [user]);

  return (
    
      {children}
    
  );
};

3. Pielāgota hook ar selektoru izveidošana


import React from 'react';

function useUserContext() {
  const context = React.useContext(UserContext);
  if (!context) {
    throw new Error('useUserContext jāizmanto UserProvider ietvaros');
  }
  return context;
}

function useUserSelector(selector) {
  const context = useUserContext();
  const [selected, setSelected] = React.useState(() => selector(context.user));

  React.useEffect(() => {
    setSelected(selector(context.user)); // Sākotnējā atlase
    const unsubscribe = context.updateUser;

    return () => {}; // Šajā vienkāršajā piemērā faktiskā abonēšanas atcelšana nav nepieciešama, skatiet tālāk par memoizāciju.
  }, [context.user, selector]);

  return selected;
}

Svarīga piezīme: Iepriekš minētajam `useEffect` trūkst pareizas memoizācijas. Mainoties `context.user`, tas *vienmēr* tiek izpildīts no jauna, pat ja atlasītā vērtība ir tāda pati. Lai izveidotu robustu, memoizētu selektoru, skatiet nākamo sadaļu vai izmantojiet bibliotēkas, piemēram, `use-context-selector`.

4. Selektora hook izmantošana komponentā


function UserName() {
  const name = useUserSelector(user => user.name);

  return Vārds: {name};
}

function UserEmail() {
  const email = useUserSelector(user => user.email);

  return E-pasts: {email};
}

function UserCountry() {
  const country = useUserSelector(user => user.country);

  return Valsts: {country};
}

Šajā piemērā UserName, UserEmail un UserCountry komponenti pārrenderējas tikai tad, kad mainās konkrētie dati, ko tie atlasa (attiecīgi vārds, e-pasts, valsts). Ja tiek atjaunināta lietotāja valodas izvēle, šie komponenti *netiks* pārrenderēti, kas noved pie ievērojamiem veiktspējas uzlabojumiem.

Selektoru un vērtību memoizācija: Būtiska optimizācijai

Lai Context Selector šablons būtu patiesi efektīvs, memoizācija ir ļoti svarīga. Bez tās selektora funkcijas var atgriezt jaunus objektus vai masīvus pat tad, ja pamatā esošie dati semantiski nav mainījušies, izraisot nevajadzīgu pārrenderēšanu. Tāpat ir svarīgi nodrošināt, ka arī provider vērtība ir memoizēta.

Provider vērtības memoizācija ar `useMemo`

useMemo hook var izmantot, lai memoizētu vērtību, kas tiek nodota UserContext.Provider. Tas nodrošina, ka provider vērtība mainās tikai tad, kad mainās pamatā esošās atkarības.


const UserProvider = ({ children }) => {
  const [user, setUser] = React.useState({
    name: 'John Doe',
    email: 'john.doe@example.com',
    country: 'USA',
    language: 'en',
    theme: 'light'
  });

  const updateUser = (updates) => {
    setUser(prevUser => ({ ...prevUser, ...updates }));
  };

  // Memoizē vērtību, kas nodota provider
  const value = React.useMemo(() => ({
    user,
    updateUser
  }), [user, updateUser]);

  return (
    
      {children}
    
  );
};

Selektoru memoizācija ar `useCallback`

Ja selektora funkcijas ir definētas tieši komponentā, tās tiks izveidotas no jauna katrā renderēšanas reizē, pat ja tās loģiski ir vienādas. Tas var sagraut Context Selector šablona mērķi. Lai to novērstu, izmantojiet useCallback hook, lai memoizētu selektora funkcijas.


function UserName() {
  // Memoizē selektora funkciju
  const nameSelector = React.useCallback(user => user.name, []);
  const name = useUserSelector(nameSelector);

  return Vārds: {name};
}

Dziļā salīdzināšana un nemainīgas datu struktūras

Sarežģītākos scenārijos, kur dati Context ietvaros ir dziļi ligzdoti vai satur maināmus (mutable) objektus, apsveriet iespēju izmantot nemainīgas (immutable) datu struktūras (piemēram, Immutable.js, Immer) vai ieviest dziļās salīdzināšanas funkciju savā selektorā. Tas nodrošina, ka izmaiņas tiek pareizi atklātas, pat ja pamatā esošie objekti ir mainīti savā vietā.

Bibliotēkas Context Selector šablonam

Vairākas bibliotēkas nodrošina gatavus risinājumus Context Selector šablona ieviešanai, vienkāršojot procesu un piedāvājot papildu funkcijas.

use-context-selector

use-context-selector ir populāra un labi uzturēta bibliotēka, kas īpaši izstrādāta šim mērķim. Tā piedāvā vienkāršu un efektīvu veidu, kā atlasīt konkrētas vērtības no Context un novērst nevajadzīgu pārrenderēšanu.

Instalācija:


npm install use-context-selector

Lietošana:


import { useContextSelector } from 'use-context-selector';

function UserName() {
  const name = useContextSelector(UserContext, user => user.name);

  return Vārds: {name};
}

Valtio

Valtio ir visaptverošāka stāvokļa pārvaldības bibliotēka, kas izmanto starpniekserverus (proxies) efektīvai stāvokļa atjaunināšanai un selektīvai pārrenderēšanai. Tā piedāvā atšķirīgu pieeju stāvokļa pārvaldībai, bet ar to var sasniegt līdzīgus veiktspējas ieguvumus kā ar Context Selector šablonu.

Context Selector šablona priekšrocības

Uzlabota veiktspēja: Samazina nevajadzīgu pārrenderēšanu, nodrošinot atsaucīgāku un efektīvāku lietotni.
Samazināts atmiņas patēriņš: Novērš komponentu abonēšanu nevajadzīgiem datiem, samazinot atmiņas nospiedumu.
Palielināta uzturējamība: Uzlabo koda skaidrību un uzturējamību, skaidri definējot katra komponenta datu atkarības.
Labāka mērogojamība: Atvieglo lietotnes mērogošanu, pieaugot komponentu skaitam un stāvokļa sarežģītībai.

Kad izmantot Context Selector šablonu

Context Selector šablons ir īpaši noderīgs šādos scenārijos:

Lielas Context vērtības: Kad jūsu Context glabā lielu datu apjomu, un komponentiem nepieciešama tikai neliela tā daļa.
Bieži Context atjauninājumi: Kad Context vērtība tiek bieži atjaunināta, un jūs vēlaties minimizēt pārrenderēšanu.
Veiktspējai kritiski komponenti: Kad noteikti komponenti ir jutīgi pret veiktspēju, un jūs vēlaties nodrošināt, ka tie pārrenderējas tikai tad, kad tas ir nepieciešams.
Sarežģīti komponentu koki: Lietotnēs ar dziļām komponentu koku struktūrām, kur nevajadzīga pārrenderēšana var izplatīties pa visu koku un būtiski ietekmēt veiktspēju. Iedomājieties globāli izkliedētu komandu, kas strādā pie sarežģītas dizaina sistēmas; izmaiņas pogas komponentā vienā vietā var izraisīt pārrenderēšanu visā sistēmā, ietekmējot izstrādātājus citās laika joslās.

Alternatīvas Context Selector šablonam

Lai gan Context Selector šablons ir jaudīgs rīks, tas nav vienīgais risinājums pārrenderēšanas optimizēšanai React vidē. Šeit ir dažas alternatīvas pieejas:

Redux: Redux ir populāra stāvokļa pārvaldības bibliotēka, kas izmanto vienotu krātuvi (store) un paredzamus stāvokļa atjauninājumus. Tā piedāvā precīzu kontroli pār stāvokļa atjauninājumiem un var tikt izmantota, lai novērstu nevajadzīgu pārrenderēšanu.
MobX: MobX ir cita stāvokļa pārvaldības bibliotēka, kas izmanto novērojamus datus (observable data) un automātisku atkarību izsekošanu. Tā automātiski pārrenderē komponentus tikai tad, kad mainās to atkarības.
Zustand: Mazs, ātrs un mērogojams minimālistisks stāvokļa pārvaldības risinājums, kas izmanto vienkāršotus flux principus.
Recoil: Recoil ir eksperimentāla stāvokļa pārvaldības bibliotēka no Facebook, kas izmanto atomus un selektorus, lai nodrošinātu precīzu kontroli pār stāvokļa atjauninājumiem un novērstu nevajadzīgu pārrenderēšanu.
Komponentu kompozīcija: Dažos gadījumos jūs varat izvairīties no globālā stāvokļa izmantošanas, nododot datus caur komponentu props. Tas var uzlabot veiktspēju un vienkāršot jūsu lietotnes arhitektūru.

Apsvērumi globālām lietotnēm

Izstrādājot lietotnes globālai auditorijai, ieviešot Context Selector šablonu, apsveriet šādus faktorus:

Internacionalizācija (i18n): Ja jūsu lietotne atbalsta vairākas valodas, nodrošiniet, ka jūsu Context glabā lietotāja valodas izvēli un ka jūsu komponenti pārrenderējas, mainoties valodai. Tomēr izmantojiet Context Selector šablonu, lai novērstu citu komponentu nevajadzīgu pārrenderēšanu. Piemēram, valūtas konvertētāja komponentam varētu būt nepieciešams pārrenderēties tikai tad, kad mainās lietotāja atrašanās vieta, kas ietekmē noklusējuma valūtu.
Lokalizācija (l10n): Apsveriet kultūras atšķirības datu formatēšanā (piemēram, datuma un laika formāti, skaitļu formāti). Izmantojiet Context, lai glabātu lokalizācijas iestatījumus un nodrošinātu, ka jūsu komponenti renderē datus atbilstoši lietotāja lokalizācijai. Atkal, pielietojiet selektora šablonu.
Laika joslas: Ja jūsu lietotne rāda laika jutīgu informāciju, pareizi apstrādājiet laika joslas. Izmantojiet Context, lai glabātu lietotāja laika joslu un nodrošinātu, ka jūsu komponenti rāda laiku lietotāja vietējā laikā.
Pieejamība (a11y): Nodrošiniet, ka jūsu lietotne ir pieejama lietotājiem ar invaliditāti. Izmantojiet Context, lai glabātu pieejamības preferences (piemēram, fonta lielumu, krāsu kontrastu) un nodrošinātu, ka jūsu komponenti ievēro šīs preferences.

Noslēgums

React Context Selector šablons ir vērtīga tehnika pārrenderēšanas optimizēšanai un veiktspējas uzlabošanai React lietotnēs. Ļaujot komponentiem abonēt tikai tās konkrētās Context daļas, kas tiem ir nepieciešamas, jūs varat ievērojami samazināt nevajadzīgu pārrenderēšanu un izveidot atsaucīgāku un efektīvāku lietotāja saskarni. Atcerieties memoizēt savus selektorus un provider vērtības maksimālai optimizācijai. Apsveriet iespēju izmantot bibliotēkas, piemēram, use-context-selector, lai vienkāršotu ieviešanu. Veidojot arvien sarežģītākas lietotnes, tādu tehniku kā Context Selector šablona izpratne un izmantošana būs izšķiroša, lai uzturētu veiktspēju un sniegtu lielisku lietotāja pieredzi, īpaši globālai auditorijai.