React useInsertionEffect: CSS-in-JS-bibliotheken optimaliseren voor prestaties

React's useInsertionEffect is een relatief nieuwe hook die is ontworpen om een specifiek prestatieknelpunt aan te pakken in bepaalde situaties, met name bij het werken met CSS-in-JS-bibliotheken. Dit artikel biedt een uitgebreide gids voor het begrijpen van useInsertionEffect, het doel ervan, hoe het werkt, en hoe het kan worden gebruikt om CSS-in-JS-bibliotheken te optimaliseren voor betere prestaties en verminderde layout thrashing. De informatie hierin is belangrijk voor elke React-ontwikkelaar die aan prestatiegevoelige applicaties werkt of de waargenomen prestaties van hun webapplicaties wil verbeteren.

Het probleem begrijpen: CSS-in-JS en Layout Thrashing

CSS-in-JS-bibliotheken bieden een krachtige manier om CSS-stijlen binnen uw JavaScript-code te beheren. Populaire voorbeelden zijn:

• styled-components
• Emotion
• stitches

Deze bibliotheken werken doorgaans door dynamisch CSS-regels te genereren op basis van de props en state van uw component. Hoewel deze aanpak uitstekende flexibiliteit en composability biedt, kan het prestatie-uitdagingen introduceren als het niet zorgvuldig wordt aangepakt. Het belangrijkste punt van zorg is layout thrashing.

Wat is Layout Thrashing?

Layout thrashing treedt op wanneer de browser gedwongen wordt om de lay-out (de posities en afmetingen van elementen op de pagina) meerdere keren binnen één frame opnieuw te berekenen. Dit gebeurt wanneer JavaScript-code:

1. Het DOM wijzigt.
2. Onmiddellijk lay-outinformatie opvraagt (bijv. offsetWidth, offsetHeight, getBoundingClientRect).
3. De browser vervolgens de lay-out opnieuw berekent.

Als deze reeks herhaaldelijk binnen hetzelfde frame plaatsvindt, besteedt de browser een aanzienlijke hoeveelheid tijd aan het herberekenen van de lay-out, wat leidt tot prestatieproblemen zoals:

• Trage rendering
• Schokkerige animaties
• Slechte gebruikerservaring

CSS-in-JS-bibliotheken kunnen bijdragen aan layout thrashing omdat ze vaak CSS-regels in het DOM injecteren nadat React de DOM-structuur van de component heeft bijgewerkt. Dit kan een herberekening van de lay-out veroorzaken, vooral als de stijlen de grootte of positie van elementen beïnvloeden. In het verleden gebruikten bibliotheken vaak useEffect om de stijlen toe te voegen, wat gebeurt nadat de browser al heeft getekend. Nu hebben we betere tools.

Introductie van useInsertionEffect

useInsertionEffect is een React-hook die is ontworpen om dit specifieke prestatieprobleem aan te pakken. Het stelt u in staat om code uit te voeren voordat de browser tekent, maar nadat het DOM is bijgewerkt. Dit is cruciaal voor CSS-in-JS-bibliotheken omdat het hen in staat stelt CSS-regels te injecteren voordat de browser zijn initiële lay-outberekening uitvoert, waardoor layout thrashing wordt geminimaliseerd. Beschouw het als een meer gespecialiseerde versie van useLayoutEffect.

Belangrijkste kenmerken van useInsertionEffect:

• Draait voor het tekenen: Het effect wordt uitgevoerd voordat de browser het scherm tekent.
• Beperkte scope: Voornamelijk bedoeld voor het injecteren van stijlen. Mutaties aan het DOM buiten de gespecificeerde scope zullen waarschijnlijk onverwachte resultaten of problemen veroorzaken.
• Draait na DOM-mutaties: Het effect wordt uitgevoerd nadat het DOM is gemuteerd door React.
• Server-Side Rendering (SSR): Het wordt niet uitgevoerd op de server tijdens server-side rendering. Dit komt omdat server-side rendering geen teken- of lay-outberekeningen omvat.

Hoe useInsertionEffect werkt

Om te begrijpen hoe useInsertionEffect helpt met prestaties, is het essentieel om de levenscyclus van React-rendering te begrijpen. Hier is een vereenvoudigd overzicht:

1. Renderfase: React bepaalt welke wijzigingen in het DOM moeten worden aangebracht op basis van de state en props van de component.
2. Commit-fase: React past de wijzigingen toe op het DOM.
3. Browser Paint: De browser berekent de lay-out en tekent het scherm.

Traditioneel injecteerden CSS-in-JS-bibliotheken stijlen met useEffect of useLayoutEffect. useEffect wordt uitgevoerd nadat de browser heeft getekend, wat kan leiden tot een 'flash of unstyled content' (FOUC) en mogelijke layout thrashing. useLayoutEffect wordt uitgevoerd voordat de browser tekent, maar na de DOM-mutaties. Hoewel useLayoutEffect over het algemeen beter is dan useEffect voor het injecteren van stijlen, kan het nog steeds bijdragen aan layout thrashing omdat het de browser dwingt de lay-out opnieuw te berekenen nadat het DOM is bijgewerkt, maar voor de initiële tekening.

useInsertionEffect lost dit probleem op door te worden uitgevoerd voordat de browser tekent, maar na de DOM-mutaties en vóór useLayoutEffect. Dit stelt CSS-in-JS-bibliotheken in staat om stijlen te injecteren voordat de browser zijn initiële lay-outberekening uitvoert, waardoor de noodzaak voor daaropvolgende herberekeningen wordt geminimaliseerd.

Praktisch voorbeeld: Een CSS-in-JS-component optimaliseren

Laten we een eenvoudig voorbeeld bekijken met een hypothetische CSS-in-JS-bibliotheek genaamd my-css-in-js. Deze bibliotheek biedt een functie genaamd injectStyles die CSS-regels in het DOM injecteert.

Naïeve implementatie (met useEffect):

            
import React, { useEffect } from 'react';
import { injectStyles } from 'my-css-in-js';

const MyComponent = ({ color }) => {
  useEffect(() => {
    const styles = `
      .my-component {
        color: ${color};
        font-size: 16px;
      }
    `;
    injectStyles(styles);
  }, [color]);

  return <div className="my-component">Hello, world!</div>;
};

export default MyComponent;

            

              
                Copy
              
            
          

Deze implementatie gebruikt useEffect om de stijlen te injecteren. Hoewel het werkt, kan het leiden tot een FOUC en mogelijke layout thrashing.

Geoptimaliseerde implementatie (met useInsertionEffect):

            
import React, { useInsertionEffect } from 'react';
import { injectStyles } from 'my-css-in-js';

const MyComponent = ({ color }) => {
  useInsertionEffect(() => {
    const styles = `
      .my-component {
        color: ${color};
        font-size: 16px;
      }
    `;
    injectStyles(styles);
  }, [color]);

  return <div className="my-component">Hello, world!</div>;
};

export default MyComponent;

            

              
                Copy
              
            
          

Door over te schakelen naar useInsertionEffect, zorgen we ervoor dat de stijlen worden geïnjecteerd voordat de browser tekent, waardoor de kans op layout thrashing wordt verkleind.

Best Practices en overwegingen

Houd bij het gebruik van useInsertionEffect rekening met de volgende best practices en overwegingen:

• Gebruik het specifiek voor stijlinjectie: useInsertionEffect is voornamelijk ontworpen voor het injecteren van stijlen. Vermijd het gebruik ervan voor andere soorten neveneffecten, omdat dit tot onverwacht gedrag kan leiden.
• Minimaliseer neveneffecten: Houd de code binnen useInsertionEffect zo minimaal en efficiënt mogelijk. Vermijd complexe berekeningen of DOM-manipulaties die het renderproces kunnen vertragen.
• Begrijp de uitvoeringsvolgorde: Wees u ervan bewust dat useInsertionEffect wordt uitgevoerd vóór useLayoutEffect. Dit kan belangrijk zijn als er afhankelijkheden tussen deze effecten bestaan.
• Test grondig: Test uw componenten grondig om ervoor te zorgen dat useInsertionEffect de stijlen correct injecteert en geen prestatieverminderingen introduceert.
• Meet de prestaties: Gebruik de ontwikkelaarstools van de browser om de prestatie-impact van useInsertionEffect te meten. Vergelijk de prestaties van uw component met en zonder useInsertionEffect om te verifiëren dat het een voordeel biedt.
• Houd rekening met bibliotheken van derden: Controleer bij het gebruik van CSS-in-JS-bibliotheken van derden of ze intern al useInsertionEffect gebruiken. Als dat zo is, hoeft u het mogelijk niet rechtstreeks in uw componenten te gebruiken.

Praktijkvoorbeelden en use-cases

Hoewel het vorige voorbeeld een basis-use-case demonstreerde, kan useInsertionEffect bijzonder voordelig zijn in complexere scenario's. Hier zijn een paar praktijkvoorbeelden en use-cases:

• Dynamische thema's: Bij het implementeren van dynamische thema's in uw applicatie kunt u useInsertionEffect gebruiken om themaspecifieke stijlen te injecteren voordat de browser tekent. Dit zorgt ervoor dat het thema soepel wordt toegepast zonder lay-outverschuivingen te veroorzaken.
• Componentbibliotheken: Als u een componentenbibliotheek bouwt, kan het gebruik van useInsertionEffect helpen de prestaties van uw componenten te verbeteren wanneer ze in verschillende applicaties worden gebruikt. Door stijlen efficiënt te injecteren, kunt u de impact op de algehele applicatieprestaties minimaliseren.
• Complexe lay-outs: In applicaties met complexe lay-outs, zoals dashboards of datavisualisaties, kan useInsertionEffect helpen layout thrashing te verminderen die wordt veroorzaakt door frequente stijlupdates.

Voorbeeld: Dynamische thema's met useInsertionEffect

Beschouw een applicatie waarmee gebruikers kunnen schakelen tussen een licht en donker thema. De themastijlen worden gedefinieerd in een apart CSS-bestand en in het DOM geïnjecteerd met behulp van useInsertionEffect.

            
import React, { useInsertionEffect, useState } from 'react';
import { injectStyles } from 'my-css-in-js';

const themes = {
  light: `
    body {
      background-color: #fff;
      color: #000;
    }
  `,
  dark: `
    body {
      background-color: #000;
      color: #fff;
    }
  `,
};

const ThemeSwitcher = () => {
  const [theme, setTheme] = useState('light');

  useInsertionEffect(() => {
    injectStyles(themes[theme]);
  }, [theme]);

  const toggleTheme = () => {
    setTheme(theme === 'light' ? 'dark' : 'light');
  };

  return (
    <div>
      <button onClick={toggleTheme}>Thema wisselen</button>
      <p>Huidig thema: {theme}</p>
    </div>
  );
};

export default ThemeSwitcher;

            

              
                Copy
              
            
          

In dit voorbeeld zorgt useInsertionEffect ervoor dat de themastijlen worden geïnjecteerd voordat de browser tekent, wat resulteert in een soepele thema-overgang zonder merkbare lay-outverschuivingen.

Wanneer useInsertionEffect niet te gebruiken

Hoewel useInsertionEffect een waardevol hulpmiddel kan zijn voor het optimaliseren van CSS-in-JS-bibliotheken, is het belangrijk om te herkennen wanneer het niet nodig of gepast is:

• Eenvoudige applicaties: In eenvoudige applicaties met minimale styling of onregelmatige stijlupdates kunnen de prestatievoordelen van useInsertionEffect verwaarloosbaar zijn.
• Wanneer de bibliotheek de optimalisatie al afhandelt: Veel moderne CSS-in-JS-bibliotheken gebruiken useInsertionEffect al intern of hebben andere optimalisatietechnieken. In deze gevallen hoeft u het mogelijk niet rechtstreeks in uw componenten te gebruiken.
• Niet-stijlgerelateerde neveneffecten: useInsertionEffect is specifiek ontworpen voor het injecteren van stijlen. Vermijd het gebruik ervan voor andere soorten neveneffecten, omdat dit tot onverwacht gedrag kan leiden.
• Server-Side Rendering: Dit effect wordt niet uitgevoerd tijdens server-side rendering, omdat er geen tekenproces is.

Alternatieven voor useInsertionEffect

Hoewel useInsertionEffect een krachtig hulpmiddel is, zijn er andere benaderingen die u kunt overwegen voor het optimaliseren van CSS-in-JS-bibliotheken:

• CSS Modules: CSS Modules bieden een manier om CSS-regels lokaal te scopen naar componenten, waardoor conflicten in de globale naamruimte worden vermeden. Hoewel ze niet hetzelfde niveau van dynamische styling bieden als CSS-in-JS-bibliotheken, kunnen ze een goed alternatief zijn voor eenvoudigere stylingbehoeften.
• Atomic CSS: Atomic CSS (ook bekend als utility-first CSS) omvat het creëren van kleine, doelgerichte CSS-klassen die kunnen worden samengesteld om elementen te stijlen. Deze aanpak kan leiden tot efficiëntere CSS en minder code-duplicatie.
• Geoptimaliseerde CSS-in-JS-bibliotheken: Sommige CSS-in-JS-bibliotheken zijn ontworpen met prestaties in gedachten en bieden ingebouwde optimalisatietechnieken zoals CSS-extractie en code-splitting. Onderzoek en kies een bibliotheek die aansluit bij uw prestatie-eisen.

Conclusie

useInsertionEffect is een waardevol hulpmiddel voor het optimaliseren van CSS-in-JS-bibliotheken en het minimaliseren van layout thrashing in React-applicaties. Door te begrijpen hoe het werkt en wanneer u het moet gebruiken, kunt u de prestaties en gebruikerservaring van uw webapplicaties verbeteren. Onthoud dat u het specifiek moet gebruiken voor stijlinjectie, neveneffecten moet minimaliseren en uw componenten grondig moet testen. Met zorgvuldige planning en implementatie kan useInsertionEffect u helpen hoogpresterende React-applicaties te bouwen die een soepele en responsieve gebruikerservaring bieden.

Door de in dit artikel besproken technieken zorgvuldig te overwegen, kunt u de uitdagingen die gepaard gaan met CSS-in-JS-bibliotheken effectief aanpakken en ervoor zorgen dat uw React-applicaties een soepele, responsieve en performante ervaring bieden aan gebruikers over de hele wereld.