React experimental_useOptimistic Merge Algoritme: Een Diepe Duik in Optimistische Updates

In de steeds evoluerende wereld van front-end ontwikkeling is het creëren van responsieve en boeiende gebruikersinterfaces van het grootste belang. React, met zijn component-gebaseerde architectuur, biedt ontwikkelaars krachtige tools om dit doel te bereiken. Een van die tools, momenteel experimenteel, is de experimental_useOptimistic hook, ontworpen om de gebruikerservaring te verbeteren door middel van optimistische updates. Deze blogpost biedt een uitgebreide verkenning van deze hook, met name gericht op het merge algoritme dat hem aandrijft.

Wat zijn Optimistische Updates?

Optimistische updates zijn een UI-patroon waarbij je de gebruikersinterface onmiddellijk bijwerkt alsof een bewerking (bijvoorbeeld een klik op een knop, het indienen van een formulier) succesvol is geweest, voordat je daadwerkelijk bevestiging van de server ontvangt. Dit zorgt voor een waargenomen prestatieverbetering en laat de applicatie responsiever aanvoelen. Als de server de bewerking bevestigt, verandert er niets. Als de server echter een fout rapporteert, zet je de UI terug naar de vorige staat en informeer je de gebruiker.

Overweeg deze voorbeelden:

• Sociale media: Een bericht leuk vinden op een social media platform. De like-teller wordt direct verhoogd en de gebruiker ziet het bijgewerkte nummer onmiddellijk. Als het leuk vinden niet lukt om te registreren op de server, keert de teller terug naar zijn oorspronkelijke waarde.
• Taakbeheer: Een taak als voltooid markeren in een to-do list applicatie. De taak verschijnt direct doorgestreept, wat directe feedback geeft. Als het voltooien niet lukt om te worden vastgehouden, keert de taak terug naar zijn onvolledige staat.
• E-commerce: Een item toevoegen aan een winkelwagen. De winkelwagen-teller wordt direct bijgewerkt en de gebruiker ziet het item in de winkelwagen preview. Als het toevoegen aan de winkelwagen mislukt, wordt het item verwijderd uit de preview en keert de teller terug.

Introductie van experimental_useOptimistic

React's experimental_useOptimistic hook vereenvoudigt de implementatie van optimistische updates. Het stelt je in staat om optimistische state-updates eenvoudig te beheren, en biedt een mechanisme om terug te keren naar de oorspronkelijke staat indien nodig. Deze hook is experimenteel, wat betekent dat de API in toekomstige releases kan veranderen.

Basisgebruik

De experimental_useOptimistic hook accepteert twee argumenten:

• Initiële staat: De initiële waarde van de staat.
• Updater functie: Een functie die de huidige staat en een optimistische waarde accepteert en de nieuwe optimistische staat retourneert. Hier komt het merge algoritme in het spel.

Het retourneert een array met twee elementen:

• Optimistische staat: De huidige optimistische staat (ofwel de initiële staat of het resultaat van de updater functie).
• Optimistische dispatch: Een functie die een optimistische waarde accepteert. Het aanroepen van deze functie triggert de updater functie om een nieuwe optimistische staat te berekenen.

Hier is een vereenvoudigd voorbeeld:

            import { experimental_useOptimistic as useOptimistic, useState } from 'react';

function MyComponent() {
  const [originalValue, setOriginalValue] = useState(0);
  const [optimisticValue, updateOptimisticValue] = useOptimistic(
    originalValue,
    (state, optimisticUpdate) => state + optimisticUpdate // Simpel merge algoritme: voegt de optimistische update toe aan de huidige staat
  );

  const handleClick = () => {
    updateOptimisticValue(1); // Optimistisch verhogen met 1
    // Simuleer een asynchrone bewerking (bijv. API-aanroep)
    setTimeout(() => {
      setOriginalValue(originalValue + 1); // Werk de echte waarde bij na succesvolle bewerking
    }, 1000);
  };

  return (
    

      
Originele Waarde: {originalValue}
      
Optimistische Waarde: {optimisticValue}
      Verhogen
    
  );
}

export default MyComponent;

            

              
                Copy
              
            
          

In dit voorbeeld verhoogt het klikken op de knop "Verhogen" de `optimisticValue` optimistisch met 1. Na een vertraging van 1 seconde wordt de `originalValue` bijgewerkt om de daadwerkelijke wijziging aan de serverzijde weer te geven. Als de gesimuleerde API-aanroep had gefaald, zouden we `originalValue` terug moeten zetten naar de vorige waarde.

Het Merge Algoritme: De Kracht achter Optimistische Updates

De kern van experimental_useOptimistic ligt in het merge algoritme, dat wordt geïmplementeerd binnen de updater functie. Dit algoritme bepaalt hoe de optimistische update wordt toegepast op de huidige staat om de nieuwe optimistische staat te produceren. De complexiteit van dit algoritme hangt af van de structuur van de staat en de aard van de updates.

Verschillende scenario's vereisen verschillende merge-strategieën. Hier zijn een paar veelvoorkomende voorbeelden:

1. Simpele Waarde Updates

Zoals aangetoond in het vorige voorbeeld, kan het merge algoritme voor simpele waarden zoals getallen of strings zo eenvoudig zijn als het optellen van de optimistische update bij de huidige staat of het vervangen van de huidige staat door de optimistische waarde.

            (state, optimisticUpdate) => state + optimisticUpdate // Voor getallen
(state, optimisticUpdate) => optimisticUpdate // Voor strings of booleans (vervang de hele staat)

            

              
                Copy
              
            
          

2. Object Merging

Bij het omgaan met objecten als staat, moet je vaak de optimistische update samenvoegen met het bestaande object, waarbij de oorspronkelijke eigenschappen worden behouden terwijl de gespecificeerde eigenschappen worden bijgewerkt. Dit wordt vaak gedaan met behulp van de spread-operator of de Object.assign() methode.

            (state, optimisticUpdate) => ({ ...state, ...optimisticUpdate });

            

              
                Copy
              
            
          

Beschouw een profiel update scenario:

            const [profile, updateOptimisticProfile] = useOptimistic(
  {
    name: "John Doe",
    location: "New York",
    bio: "Software Engineer"
  },
  (state, optimisticUpdate) => ({ ...state, ...optimisticUpdate })
);

const handleLocationUpdate = (newLocation) => {
  updateOptimisticProfile({ location: newLocation }); // Optimistisch de locatie bijwerken
  // Simuleer API-aanroep om het profiel op de server bij te werken
};

            

              
                Copy
              
            
          

In dit voorbeeld wordt alleen de `location` eigenschap optimistisch bijgewerkt, terwijl de `name` en `bio` eigenschappen ongewijzigd blijven.

3. Array Manipulatie

Het bijwerken van arrays vereist een zorgvuldiger overweging, vooral bij het toevoegen, verwijderen of wijzigen van elementen. Hier zijn een paar veelvoorkomende array manipulatie scenario's:

• Een element toevoegen: Voeg het nieuwe element samen aan de array.
• Een element verwijderen: Filter de array om het te verwijderen element uit te sluiten.
• Een element bijwerken: Map de array en vervang het element door de bijgewerkte versie op basis van een unieke identifier.

Beschouw een takenlijst applicatie:

            const [tasks, updateOptimisticTasks] = useOptimistic(
  [
    { id: 1, text: "Boodschappen doen", completed: false },
    { id: 2, text: "De hond uitlaten", completed: true }
  ],
  (state, optimisticUpdate) => {
    switch (optimisticUpdate.type) {
      case 'ADD':
        return [...state, optimisticUpdate.task];
      case 'REMOVE':
        return state.filter(task => task.id !== optimisticUpdate.id);
      case 'UPDATE':
        return state.map(task =>
          task.id === optimisticUpdate.task.id ? optimisticUpdate.task : task
        );
      default:
        return state;
    }
  }
);

const handleAddTask = (newTaskText) => {
  const newTask = { id: Date.now(), text: newTaskText, completed: false };
  updateOptimisticTasks({ type: 'ADD', task: newTask });
  // Simuleer API-aanroep om de taak aan de server toe te voegen
};

const handleRemoveTask = (taskId) => {
  updateOptimisticTasks({ type: 'REMOVE', id: taskId });
  // Simuleer API-aanroep om de taak van de server te verwijderen
};

const handleUpdateTask = (updatedTask) => {
  updateOptimisticTasks({ type: 'UPDATE', task: updatedTask });
  // Simuleer API-aanroep om de taak op de server bij te werken
};

            

              
                Copy
              
            
          

Dit voorbeeld laat zien hoe je taken optimistisch kunt toevoegen, verwijderen en bijwerken in een array. Het merge algoritme gebruikt een switch statement om verschillende updatetypen te verwerken.

4. Diep Geneste Objecten

Bij het omgaan met diep geneste objecten is een simpele spread-operator mogelijk niet voldoende, omdat deze slechts een oppervlakkige kopie uitvoert. In dergelijke gevallen moet je mogelijk een recursieve merge-functie of een bibliotheek zoals Lodash's _.merge of Immer gebruiken om ervoor te zorgen dat het hele object correct wordt bijgewerkt.

Hier is een voorbeeld met behulp van een aangepaste recursieve merge-functie:

            function deepMerge(target, source) {
  for (const key in source) {
    if (typeof source[key] === 'object' && source[key] !== null && !Array.isArray(source[key])) {
      if (!target[key] || typeof target[key] !== 'object') {
        target[key] = {};
      }
      deepMerge(target[key], source[key]);
    } else {
      target[key] = source[key];
    } 
  }
  return target;
}

const [config, updateOptimisticConfig] = useOptimistic(
  {
    theme: {
      primaryColor: "blue",
      secondaryColor: "green",
    },
    userSettings: {
      notificationsEnabled: true,
      language: "en"
    }
  },
  (state, optimisticUpdate) => {
    const newState = { ...state }; // Maak een oppervlakkige kopie
    deepMerge(newState, optimisticUpdate);
    return newState;
  }
);

const handleThemeUpdate = (newTheme) => {
  updateOptimisticConfig({ theme: newTheme });
  // Simuleer API-aanroep om de configuratie op de server bij te werken
};

            

              
                Copy
              
            
          

Dit voorbeeld laat zien hoe je een recursieve merge-functie kunt gebruiken om diep geneste eigenschappen in het configuratieobject bij te werken.

Het Merge Algoritme Aanpassen

De flexibiliteit van experimental_useOptimistic stelt je in staat om het merge algoritme aan te passen aan je specifieke behoeften. Je kunt aangepaste functies maken die complexe merge-logica verwerken, zodat je optimistische updates correct en efficiënt worden toegepast.

Houd bij het ontwerpen van je merge algoritme rekening met de volgende factoren:

• Staatstructuur: De complexiteit van de staatgegevens (simpele waarden, objecten, arrays, geneste structuren).
• Updatetypen: De verschillende soorten updates die kunnen optreden (toevoegen, verwijderen, bijwerken, vervangen).
• Prestaties: De efficiëntie van het algoritme, vooral bij het omgaan met grote datasets.
• Onveranderlijkheid: Het handhaven van onveranderlijkheid van de staat om onverwachte neveneffecten te voorkomen.

Foutafhandeling en Rollback

Een cruciaal aspect van optimistische updates is het afhandelen van fouten en het terugdraaien van de optimistische staat als de serverbewerking mislukt. Wanneer er een fout optreedt, moet je de UI terugzetten naar de oorspronkelijke staat en de gebruiker informeren over de fout.

Hier is een voorbeeld van hoe je fouten kunt afhandelen en de optimistische staat kunt terugdraaien:

            import { experimental_useOptimistic as useOptimistic, useState, useRef } from 'react';

function MyComponent() {
  const [originalValue, setOriginalValue] = useState(0);
  const [optimisticValue, updateOptimisticValue] = useOptimistic(
    originalValue,
    (state, optimisticUpdate) => state + optimisticUpdate
  );

  // Gebruik useRef om de vorige originalValue op te slaan voor rollback
  const previousValueRef = useRef(originalValue);

  const handleClick = async () => {
    previousValueRef.current = originalValue;
    updateOptimisticValue(1);

    try {
      // Simuleer een asynchrone bewerking (bijv. API-aanroep)
      await new Promise((resolve, reject) => {
        setTimeout(() => {
          // Simuleer een willekeurige fout
          if (Math.random() < 0.2) {
            reject(new Error("Bewerking mislukt"));
          } else {
            setOriginalValue(originalValue + 1);
            resolve();
          }
        }, 1000);
      });
    } catch (error) {
      console.error("Bewerking mislukt:", error);
      // Terugdraaien naar de vorige waarde
      setOriginalValue(previousValueRef.current);
      alert("Bewerking mislukt. Probeer het opnieuw."); // Informeer de gebruiker
    }
  };

  return (
    

      
Originele Waarde: {originalValue}
      
Optimistische Waarde: {optimisticValue}
      Verhogen
    
  );
}

            

              
                Copy
              
            
          

In dit voorbeeld wordt de `previousValueRef` gebruikt om de vorige `originalValue` op te slaan voordat de optimistische update wordt toegepast. Als de API-aanroep mislukt, wordt de `originalValue` teruggezet naar de opgeslagen waarde, waardoor de optimistische update effectief wordt teruggedraaid. Een melding informeert de gebruiker over de fout.

Voordelen van het Gebruik van experimental_useOptimistic

Het gebruik van experimental_useOptimistic voor het implementeren van optimistische updates biedt verschillende voordelen:

• Verbeterde gebruikerservaring: Biedt een responsievere en boeiendere gebruikersinterface.
• Vereenvoudigde implementatie: Vereenvoudigt het beheer van optimistische staatupdates.
• Gecentraliseerde logica: Kapselt de merge-logica in de updater functie in, waardoor de code beter onderhoudbaar is.
• Declaratieve aanpak: Hiermee kun je op een declaratieve manier definiëren hoe optimistische updates worden toegepast.

Beperkingen en Overwegingen

Hoewel experimental_useOptimistic een krachtige tool is, is het belangrijk om je bewust te zijn van de beperkingen en overwegingen ervan:

• Experimentele API: De API kan veranderen in toekomstige React-releases.
• Complexiteit: Het implementeren van complexe merge-algoritmen kan een uitdaging zijn.
• Foutafhandeling: Een goede foutafhandeling en rollback-mechanismen zijn essentieel.
• Gegevensconsistentie: Zorg ervoor dat de optimistische updates overeenkomen met het gegevensmodel aan de serverzijde.

Alternatieven voor experimental_useOptimistic

Hoewel experimental_useOptimistic een handige manier biedt om optimistische updates te implementeren, zijn er alternatieve benaderingen die je kunt overwegen:

• Handmatig staatbeheer: Je kunt de optimistische staat handmatig beheren met behulp van useState en aangepaste logica.
• Redux met optimistische middleware: Redux middleware kan worden gebruikt om acties te onderscheppen en optimistische updates toe te passen voordat ze naar de store worden verzonden.
• GraphQL-bibliotheken (bijv. Apollo Client, Relay): Deze bibliotheken bieden vaak ingebouwde ondersteuning voor optimistische updates.

Gebruiksscenario's in Verschillende Industrieën

Optimistische updates verbeteren de gebruikerservaring in verschillende industrieën. Hier zijn een paar specifieke scenario's:

• Financiële Technologie (FinTech):
  • Real-time Handelsplatformen: Wanneer een gebruiker een transactie plaatst, kan het platform optimistisch het portefeuillebalans en de transactiebevestigingsstatus bijwerken voordat de transactie daadwerkelijk wordt uitgevoerd. Dit geeft onmiddellijke feedback, wat vooral belangrijk is in snelle handelsomgevingen.
    • Voorbeeld: Een aandelenhandelsapp werkt het beschikbare saldo van de gebruiker direct bij nadat een kooporder is geplaatst, met een geschatte transactie-uitvoering.
  • Online Bankieren: Bij het overmaken van geld tussen rekeningen kan de UI de overboeking direct als voltooid weergeven, met een bevestiging die in de achtergrond wordt afgewacht.
  • Voorbeeld: Een online bank-app toont direct een succesvol scherm voor overboeking, terwijl de daadwerkelijke overboeking op de achtergrond wordt verwerkt.
• Gezondheidstechnologie (HealthTech):
  • Afspraakplanning: Bij het plannen van een afspraak kan het systeem de afspraak direct als bevestigd weergeven, met controles op de achtergrond die de beschikbaarheid verifiëren.
  • Voorbeeld: Een gezondheidsportaal toont een afspraak direct als bevestigd nadat de gebruiker een tijdslot heeft geselecteerd.
  • Updates van elektronische gezondheidsdossiers (EHR): Bij het bijwerken van patiëntinformatie (bijv. allergieën, medicijnen) kunnen de wijzigingen direct worden weergegeven, terwijl het systeem deze op de achtergrond opslaat.
  • Voorbeeld: Een arts werkt de allergielijst van een patiënt bij en ziet de wijzigingen direct, waardoor hij of zij de consultatie kan voortzetten zonder te wachten.
• Logistiek en Supply Chain:
  • Bestelling volgen: Wanneer de status van een pakket wordt bijgewerkt (bijv. "onderweg"), kan de trackinginformatie optimistisch worden bijgewerkt om de wijziging direct weer te geven.
  • Voorbeeld: Een koeriersapp toont een pakket als "onderweg" zodra de chauffeur het scant, zelfs voordat het centrale systeem de update uitvoert.
  • Voorraadbeheer: Bij het aanpassen van voorraadniveaus (bijv. het ontvangen van een zending), kunnen de voorraadaantallen optimistisch worden bijgewerkt om de onmiddellijke beschikbaarheid weer te geven.
  • Voorbeeld: Een magazijnbeheersysteem toont het bijgewerkte voorraadniveau van een product direct nadat een ontvangstmedewerker de aankomst van een nieuwe zending heeft bevestigd.
• Onderwijstechnologie (EdTech):
  • Quiz-inzendingen: Wanneer een student een quiz inlevert, kan het systeem direct een voorlopige score weergeven, zelfs voordat alle antwoorden zijn beoordeeld.
  • Voorbeeld: Een online leerplatform toont een student direct een geschatte score nadat ze een quiz hebben ingeleverd, wat de potentiële prestaties aangeeft.
  • Cursusinschrijving: Bij het inschrijven voor een cursus kan het systeem de cursus direct aan het dashboard van de student toevoegen, terwijl de beschikbaarheid van plaatsen op de achtergrond wordt gecontroleerd.
  • Voorbeeld: Een universiteitsportaal voegt direct een cursus toe aan de lijst met ingeschreven cursussen van een student nadat de student op "Inschrijven" heeft geklikt.

Conclusie

experimental_useOptimistic is een krachtige tool voor het verbeteren van de gebruikerservaring in React-applicaties door middel van optimistische updates. Door het merge algoritme te begrijpen en het aan te passen aan je specifieke behoeften, kun je naadloze en responsieve gebruikersinterfaces creëren die een waargenomen prestatieverbetering bieden. Denk eraan om fouten af te handelen en de optimistische staat terug te draaien wanneer nodig om de gegevensconsistentie te behouden. Als een experimentele API is het cruciaal om op de hoogte te blijven van de nieuwste React-releases en voorbereid te zijn op mogelijke wijzigingen in de toekomst.

Door zorgvuldig rekening te houden met de staatstructuur, updatetypen en foutafhandelingsmechanismen, kun je experimental_useOptimistic effectief gebruiken om meer boeiende en responsieve applicaties te bouwen voor je gebruikers, ongeacht hun globale locatie of industrie.

Verder Lezen

• React Documentatie - experimental_useOptimistic
• React GitHub Repository
• Immer Bibliotheek voor Onveranderlijke Staatupdates (https://immerjs.github.io/immer/)