React experimental_useMemoCacheInvalidation: Kešatmiņas kontroles apgūšana optimizētai veiktspējai

React turpina attīstīties, ieviešot jaudīgas funkcijas, kuru mērķis ir uzlabot veiktspēju un izstrādātāju pieredzi. Viena no šādām funkcijām, kas pašlaik ir eksperimentāla, ir experimental_useMemoCacheInvalidation. Šis API piedāvā detalizētu kontroli pār memoizācijas kešatmiņām, ļaujot izstrādātājiem invalidēt konkrētus kešatmiņas ierakstus, pamatojoties uz pielāgotu loģiku. Šis emuāra ieraksts sniedz visaptverošu pārskatu par experimental_useMemoCacheInvalidation, izpētot tā izmantošanas gadījumus, priekšrocības un ieviešanas stratēģijas.

Memoizācijas izpratne React

Memoizācija ir jaudīga optimizācijas tehnika, ko React izmanto, lai izvairītos no nevajadzīgas atkārtotas renderēšanas un dārgiem aprēķiniem. Funkcijas, piemēram, useMemo un useCallback, nodrošina memoizāciju, kešatmiņā saglabājot aprēķinu rezultātus, pamatojoties uz to atkarībām. Ja atkarības paliek nemainīgas, tiek atgriezts kešatmiņā saglabātais rezultāts, apejot atkārtota aprēķina nepieciešamību.

Apsveriet šo piemēru:

const expensiveCalculation = (a, b) => {
  console.log('Veic dārgu aprēķinu...');
  // Simulē laikietilpīgu darbību
  let result = 0;
  for (let i = 0; i < 1000000; i++) {
    result += a * b;
  }
  return result;
};

const MyComponent = ({ a, b }) => {
  const result = React.useMemo(() => expensiveCalculation(a, b), [a, b]);

  return (
    

      
Rezultāts: {result}
    
  );
};

Šajā scenārijā expensiveCalculation tiks izpildīts tikai tad, kad mainīsies a vai b vērtības. Tomēr tradicionālā memoizācija dažreiz var būt pārāk rupja. Ko darīt, ja jums ir jāinvalidē kešatmiņa, pamatojoties uz sarežģītāku nosacījumu, kas nav tieši atspoguļots atkarībās?

Iepazīstinām ar experimental_useMemoCacheInvalidation

experimental_useMemoCacheInvalidation novērš šo ierobežojumu, nodrošinot mehānismu, lai skaidri invalidētu memoizācijas kešatmiņas. Tas ļauj precīzāk kontrolēt, kad aprēķini tiek atkārtoti izpildīti, tādējādi panākot turpmākus veiktspējas uzlabojumus konkrētos scenārijos. Tas ir īpaši noderīgi, strādājot ar:

• Sarežģītiem stāvokļa pārvaldības scenārijiem
• Situācijām, kad ārēji faktori ietekmē kešatmiņā saglabāto datu derīgumu
• Optimistiskiem atjauninājumiem vai datu mutācijām, kad kešatmiņā saglabātās vērtības kļūst novecojušas

Kā darbojas experimental_useMemoCacheInvalidation

API ir vērsts uz kešatmiņas izveidi un pēc tam tās invalidēšanu, pamatojoties uz konkrētām atslēgām vai nosacījumiem. Šeit ir galveno komponentu sadalījums:

1. Kešatmiņas izveide: Jūs izveidojat kešatmiņas instanci, izmantojot React.unstable_useMemoCache().
2. Memoizācijas aprēķini: Jūs izmantojat React.unstable_useMemoCache() savās memoizētajās funkcijās (piemēram, useMemo atzvanīšanas funkcijā), lai saglabātu un izgūtu vērtības no kešatmiņas.
3. Kešatmiņas invalidēšana: Jūs invalidējat kešatmiņu, izsaucot īpašu invalidēšanas funkciju, kas tiek atgriezta, izveidojot kešatmiņu. Jūs varat invalidēt konkrētus ierakstus, izmantojot atslēgas, vai invalidēt visu kešatmiņu.

Praktisks piemērs: API atbilžu kešatmiņā saglabāšana

Ilustrēsim to ar scenāriju, kurā mēs kešatmiņā saglabājam API atbildes. Iedomājieties, ka mēs veidojam informācijas paneli, kas parāda datus, kas iegūti no dažādiem API. Mēs vēlamies kešatmiņā saglabāt API atbildes, lai uzlabotu veiktspēju, bet mums arī jāinvalidē kešatmiņa, kad mainās pamatā esošie dati (piemēram, lietotājs atjaunina ierakstu, aktivizējot datu bāzes izmaiņas).

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

const fetchData = async (endpoint) => {
  console.log(`Iegūst datus no ${endpoint}...`);
  const response = await fetch(endpoint);
  if (!response.ok) {
    throw new Error(`HTTP kļūda! Statuss: ${response.status}`);
  }
  return response.json();
};

const Dashboard = () => {
  const [userId, setUserId] = useState(1);
  const [refresh, setRefresh] = useState(false);

  // Izveido kešatmiņu, izmantojot experimental_useMemoCache
  const cache = React.unstable_useMemoCache(10); // Ierobežojums līdz 10 ierakstiem

  const invalidateCache = () => {
    console.log("Invalidē kešatmiņu...");
    setRefresh(prev => !prev); // Pārslēdz atsvaidzināšanas stāvokli, lai aktivizētu atkārtotu renderēšanu
  };

  // Memoizēta datu iegūšanas funkcija
  const userData = React.useMemo(() => {
    const endpoint = `https://jsonplaceholder.typicode.com/users/${userId}`;

    // Mēģina iegūt datus no kešatmiņas
    const cachedData = cache.read(() => endpoint, () => {
      // Ja nav kešatmiņā, iegūst to
      console.log("Kešatmiņas kļūda. Iegūst datus...");
      return fetchData(endpoint);
    });

    return cachedData;
  }, [userId, cache, refresh]);

  const handleUserIdChange = (event) => {
    setUserId(parseInt(event.target.value));
  };

  return (
    

      
Lietotāja informācijas panelis
      Lietotāja ID:
      
      Atsvaidzināt datus
      {userData ? (
        

          
Lietotāja informācija
          
Vārds: {userData.name}
          
E-pasts: {userData.email}
        
      ) : (
        
Ielādē...
      )}
    
  );
};

export default Dashboard;

Skaidrojums:

• Mēs izmantojam React.unstable_useMemoCache(10), lai izveidotu kešatmiņu, kurā var būt līdz 10 ierakstiem.
• userData mainīgais izmanto React.useMemo, lai memoizētu datu iegūšanas procesu. Atkarības ietver userId, cache un refresh. refresh stāvokli pārslēdz funkcija invalidateCache, piespiežot atkārtotu renderēšanu un useMemo atkārtotu novērtēšanu.
• Funkcijas useMemo atzvanīšanas funkcijā mēs izmantojam cache.read, lai pārbaudītu, vai pašreizējā endpoint dati jau atrodas kešatmiņā.
• Ja dati atrodas kešatmiņā (kešatmiņas trāpījums), cache.read atgriež kešatmiņā saglabātos datus. Pretējā gadījumā (kešatmiņas kļūda) tā izpilda nodrošināto atzvanīšanas funkciju, kas iegūst datus no API, izmantojot fetchData, un saglabā tos kešatmiņā.
• Funkcija invalidateCache ļauj mums manuāli invalidēt kešatmiņu, kad tas ir nepieciešams. Šajā piemērā to aktivizē pogas klikšķis. Pārslēdzot refresh stāvokli, React tiek piespiests atkārtoti novērtēt useMemo atzvanīšanas funkciju, efektīvi notīrot kešatmiņu atbilstošajam API galapunktam.

Svarīgi apsvērumi:

• Kešatmiņas izmērs: Arguments funkcijai React.unstable_useMemoCache(size) nosaka maksimālo ierakstu skaitu, ko kešatmiņa var saturēt. Izvēlieties atbilstošu izmēru, pamatojoties uz jūsu lietojumprogrammas vajadzībām.
• Kešatmiņas atslēga: Pirmais arguments funkcijai cache.read kalpo kā kešatmiņas atslēga. Tai jābūt vērtībai, kas unikāli identificē kešatmiņā saglabātos datus. Mūsu piemērā mēs izmantojam API galapunktu kā atslēgu.
• Invalidēšanas stratēģija: Rūpīgi apsveriet savu invalidēšanas stratēģiju. Pārāk bieža kešatmiņas invalidēšana var novērst memoizācijas veiktspējas ieguvumus. Pārāk reta invalidēšana var izraisīt novecojušus datus.

Papildu izmantošanas gadījumi un scenāriji

1. Optimistiski atjauninājumi

Lietojumprogrammās ar optimistiskiem atjauninājumiem (piemēram, atjauninot UI elementu pirms serveris apstiprina izmaiņas) experimental_useMemoCacheInvalidation var izmantot, lai invalidētu kešatmiņu, kad serveris atgriež kļūdu vai apstiprina atjauninājumu.

Piemērs: Iedomājieties uzdevumu pārvaldības lietojumprogrammu, kurā lietotāji var atzīmēt uzdevumus kā pabeigtus. Kad lietotājs noklikšķina uz pogas "Pabeigt", UI tiek nekavējoties atjaunināts (optimistisks atjauninājums). Vienlaikus serverim tiek nosūtīts pieprasījums atjaunināt uzdevuma statusu datu bāzē. Ja serveris atbild ar kļūdu (piemēram, tīkla problēmu dēļ), mums ir jāatgriež UI izmaiņas un jāinvalidē kešatmiņa, lai nodrošinātu, ka UI atspoguļo pareizo stāvokli.

2. Konteksta invalidēšana

Kad kešatmiņā saglabātie dati ir atkarīgi no vērtībām no React Context, konteksta izmaiņas var aktivizēt kešatmiņas invalidēšanu. Tas nodrošina, ka komponentiem vienmēr ir piekļuve jaunākajiem datiem, pamatojoties uz pašreizējām konteksta vērtībām.

Piemērs: Apsveriet starptautisku e-komercijas platformu, kurā produktu cenas tiek rādītas dažādās valūtās, pamatojoties uz lietotāja izvēlēto valūtu. Lietotāja valūtas preferences tiek saglabātas React Context. Kad lietotājs maina valūtu, mums ir jāinvalidē kešatmiņa, kurā ir produktu cenas, lai iegūtu cenas jaunajā valūtā.

3. Granulēta kešatmiņas kontrole ar vairākām atslēgām

Sarežģītākiem scenārijiem varat izveidot vairākas kešatmiņas vai izmantot sarežģītāku atslēgu struktūru, lai panāktu detalizētu kešatmiņas invalidēšanu. Piemēram, varat izmantot saliktu atslēgu, kas apvieno vairākus faktorus, kas ietekmē datus, ļaujot invalidēt konkrētus kešatmiņā saglabāto datu apakškopus, neietekmējot citus.

experimental_useMemoCacheInvalidation izmantošanas priekšrocības

• Uzlabota veiktspēja: Nodrošinot detalizētu kontroli pār memoizācijas kešatmiņām, jūs varat samazināt nevajadzīgus atkārtotus aprēķinus un atkārtotu renderēšanu, tādējādi panākot ievērojamus veiktspējas uzlabojumus, īpaši sarežģītās lietojumprogrammās ar bieži mainīgiem datiem.
• Uzlabota kontrole: Jūs iegūstat lielāku kontroli pār to, kad un kā kešatmiņā saglabātie dati tiek invalidēti, ļaujot jums pielāgot kešatmiņas darbību savas lietojumprogrammas vajadzībām.
• Samazināts atmiņas patēriņš: Invalidējot novecojušus kešatmiņas ierakstus, jūs varat samazināt lietojumprogrammas atmiņas nospiedumu, novēršot tās pārmērīgu palielināšanos laika gaitā.
• Vienkāršota stāvokļa pārvaldība: Dažos gadījumos experimental_useMemoCacheInvalidation var vienkāršot stāvokļa pārvaldību, ļaujot iegūt vērtības tieši no kešatmiņas, nevis pārvaldīt sarežģītus stāvokļa mainīgos.

Apsvērumi un iespējamie trūkumi

• Sarežģītība: experimental_useMemoCacheInvalidation ieviešana var palielināt jūsu koda sarežģītību, īpaši, ja neesat pazīstams ar memoizācijas un kešatmiņas tehnikām.
• Papildu izmaksas: Lai gan memoizācija parasti uzlabo veiktspēju, tā rada arī dažas papildu izmaksas, jo ir jāpārvalda kešatmiņa. Ja experimental_useMemoCacheInvalidation tiek izmantots nepareizi, tas var potenciāli pasliktināt veiktspēju.
• Atkļūdošana: Ar kešatmiņu saistītu problēmu atkļūdošana var būt sarežģīta, īpaši, ja ir darīšana ar sarežģītu invalidēšanas loģiku.
• Eksperimentāls statuss: Paturiet prātā, ka experimental_useMemoCacheInvalidation pašlaik ir eksperimentāls API. Tā API un darbība var mainīties nākotnes React versijās.

Labākā prakse experimental_useMemoCacheInvalidation izmantošanai

• Izprotiet savus datus: Pirms experimental_useMemoCacheInvalidation ieviešanas rūpīgi analizējiet savus datus un identificējiet faktorus, kas ietekmē to derīgumu.
• Izvēlieties atbilstošas kešatmiņas atslēgas: Atlasiet kešatmiņas atslēgas, kas unikāli identificē kešatmiņā saglabātos datus un kas precīzi atspoguļo atkarības, kas ietekmē tā derīgumu.
• Ieviesiet skaidru invalidēšanas stratēģiju: Izstrādājiet labi definētu stratēģiju kešatmiņas invalidēšanai, nodrošinot, ka novecojuši dati tiek nekavējoties noņemti, vienlaikus samazinot nevajadzīgu invalidēšanu.
• Uzraugiet veiktspēju: Rūpīgi uzraugiet savas lietojumprogrammas veiktspēju pēc experimental_useMemoCacheInvalidation ieviešanas, lai pārliecinātos, ka tā patiešām uzlabo veiktspēju un neievieš regresijas.
• Dokumentējiet savu kešatmiņas loģiku: Skaidri dokumentējiet savu kešatmiņas loģiku, lai citiem izstrādātājiem (un jūsu nākotnes es) būtu vieglāk saprast un uzturēt kodu.
• Sāciet ar mazumiņu: Sāciet, ieviešot experimental_useMemoCacheInvalidation mazā, izolētā lietojumprogrammas daļā, un pakāpeniski paplašiniet tās izmantošanu, iegūstot pieredzi.

experimental_useMemoCacheInvalidation alternatīvas

Lai gan experimental_useMemoCacheInvalidation piedāvā jaudīgu veidu, kā pārvaldīt memoizācijas kešatmiņas, citas metodes var sasniegt līdzīgus rezultātus noteiktās situācijās. Dažas alternatīvas ietver:

• Globālās stāvokļa pārvaldības bibliotēkas (Redux, Zustand, Recoil): Šīs bibliotēkas nodrošina centralizētus stāvokļa pārvaldības risinājumus ar iebūvētām memoizācijas un kešatmiņas iespējām. Tās ir piemērotas sarežģīta lietojumprogrammas stāvokļa pārvaldībai un dažos gadījumos var vienkāršot kešatmiņas invalidēšanu.
• Pielāgota memoizācijas loģika: Jūs varat ieviest savu memoizācijas loģiku, izmantojot JavaScript objektus vai Map datu struktūras. Tas sniedz jums pilnīgu kontroli pār kešatmiņas darbību, bet prasa vairāk manuālu pūļu.
• Bibliotēkas, piemēram, `memoize-one` vai `lodash.memoize`: Šīs bibliotēkas piedāvā vienkāršas memoizācijas funkcijas, kuras var izmantot, lai kešatmiņā saglabātu dārgu aprēķinu rezultātus. Tomēr tās parasti nenodrošina detalizētas kešatmiņas invalidēšanas iespējas, piemēram, experimental_useMemoCacheInvalidation.

Secinājums

experimental_useMemoCacheInvalidation ir vērtīgs papildinājums React ekosistēmai, nodrošinot izstrādātājiem detalizētu kontroli pār memoizācijas kešatmiņām. Izprotot tā izmantošanas gadījumus, priekšrocības un ierobežojumus, jūs varat izmantot šo API, lai optimizētu savu React lietojumprogrammu veiktspēju un izveidotu efektīvāku un atsaucīgāku lietotāja pieredzi. Atcerieties, ka tas joprojām ir eksperimentāls API, tāpēc tā darbība nākotnē var mainīties. Tomēr tas ir daudzsološs rīks pieredzējušiem React izstrādātājiem, kas vēlas paplašināt veiktspējas optimizācijas robežas.

Tā kā React turpina attīstīties, šo eksperimentālo funkciju izpēte ir ļoti svarīga, lai būtu soli priekšā un izveidotu modernākās lietojumprogrammas. Eksperimentējot ar experimental_useMemoCacheInvalidation un citām modernām metodēm, jūs varat atraisīt jaunus veiktspējas un efektivitātes līmeņus savos React projektos.

Turpmāka izpēte

• React oficiālā dokumentācija: Esiet informēts par jaunākajām React funkcijām un API.
• React pirmkods: Izpētiet experimental_useMemoCacheInvalidation pirmkodu, lai iegūtu dziļāku izpratni par tā ieviešanu.
• Kopienas forumi: Sazinieties ar React kopienu, lai apspriestu un dalītos ar labāko praksi experimental_useMemoCacheInvalidation izmantošanai.