React useMemo: Prestatiepatronen voor waardegeheugen voor wereldwijde applicaties

In het steeds veranderende landschap van webontwikkeling is prestatie-optimalisatie van cruciaal belang, vooral bij het bouwen van applicaties voor een wereldwijd publiek. React, een populaire JavaScript-bibliotheek voor het bouwen van gebruikersinterfaces, biedt verschillende tools om de prestaties te verbeteren. Een van die tools is de useMemo hook. Deze gids biedt een uitgebreide verkenning van useMemo, waarbij de mogelijkheden voor waardegeheugen, prestatie-optimalisatiepatronen en best practices worden gedemonstreerd voor het creëren van efficiënte en responsieve wereldwijde applicaties.

Geheugen begrijpen

Geheugen is een optimalisatietechniek die applicaties versnelt door de resultaten van dure functieaanroepen te cachen en het gecachte resultaat te retourneren wanneer dezelfde invoer opnieuw voorkomt. Het is een afweging: je ruilt geheugengebruik in voor minder rekentijd. Stel je voor dat je een computationeel intensieve functie hebt die de oppervlakte van een complexe veelhoek berekent. Zonder geheugen zou deze functie elke keer dat deze wordt aangeroepen opnieuw worden uitgevoerd, zelfs met dezelfde veelhoekgegevens. Met geheugen wordt het resultaat opgeslagen en halen volgende aanroepen met dezelfde veelhoekgegevens de opgeslagen waarde direct op, waardoor de dure berekening wordt overgeslagen.

Introductie van React's useMemo Hook

React's useMemo hook stelt je in staat om het resultaat van een berekening te onthouden. Het accepteert twee argumenten:

• Een functie die de waarde berekent die moet worden onthouden.
• Een afhankelijkheidsarray.

De hook retourneert de onthouden waarde. De functie wordt alleen opnieuw uitgevoerd wanneer een van de afhankelijkheden in de afhankelijkheidsarray verandert. Als de afhankelijkheden hetzelfde blijven, retourneert useMemo de eerder onthouden waarde, waardoor onnodige herberekeningen worden voorkomen.

Syntaxis

const memoizedValue = useMemo(() => computeExpensiveValue(a, b), [a, b]);

In dit voorbeeld is computeExpensiveValue de functie waarvan we het resultaat willen onthouden. [a, b] is de afhankelijkheidsarray. De onthouden waarde wordt alleen opnieuw berekend als a of b verandert.

Voordelen van het gebruik van useMemo

Het gebruik van useMemo biedt verschillende voordelen:

• Prestatie-optimalisatie: Voorkomt onnodige herberekeningen, wat leidt tot snellere rendering en een verbeterde gebruikerservaring, vooral voor complexe componenten of computationeel intensieve bewerkingen.
• Referentiële gelijkheid: Behoudt referentiële gelijkheid voor complexe datastructuren, waardoor onnodige opnieuw uitvoeren van onderliggende componenten wordt voorkomen die afhankelijk zijn van strikte gelijkheidscontroles.
• Verminderde garbage collection: Door onnodige herberekeningen te voorkomen, kan useMemo de hoeveelheid gegenereerde rommel verminderen, waardoor de algehele applicatieprestaties en responsiviteit worden verbeterd.

useMemo Prestatiepatronen en Voorbeelden

Laten we verschillende praktische scenario's bekijken waarin useMemo de prestaties aanzienlijk kan verbeteren.

1. Dure berekeningen onthouden

Overweeg een component dat een grote dataset weergeeft en complexe filter- of sorteerbewerkingen uitvoert.

            
function ExpensiveComponent({ data, filter }) {
  const filteredData = useMemo(() => {
    // Simuleer een dure filterbewerking
    console.log('Gegevens filteren...');
    return data.filter(item => item.name.includes(filter));
  }, [data, filter]);

  return (
    

      {filteredData.map(item => (
        
{item.name}
      ))}
    
  );
}

            

              
                Copy
              
            
          

In dit voorbeeld wordt de filteredData onthouden met behulp van useMemo. De filterbewerking wordt alleen opnieuw uitgevoerd wanneer de data- of filter-eigenschap verandert. Zonder useMemo zou de filterbewerking bij elke rendering worden uitgevoerd, zelfs als de data en filter hetzelfde bleven.

Voorbeeld van een wereldwijde applicatie: Stel je een wereldwijde e-commerce applicatie voor die productlijsten weergeeft. Het filteren op prijsklasse, land van herkomst of beoordelingen van klanten kan computationeel intensief zijn, vooral met duizenden producten. Het gebruik van useMemo om de gefilterde productlijst te cachen op basis van filtercriteria, zal de responsiviteit van de productlijstpagina drastisch verbeteren. Overweeg verschillende valuta's en weergaveformaten die geschikt zijn voor de locatie van de gebruiker.

2. Referentiële gelijkheid handhaven voor onderliggende componenten

Bij het doorgeven van complexe datastructuren als props aan onderliggende componenten, is het belangrijk om ervoor te zorgen dat de onderliggende componenten niet onnodig opnieuw worden weergegeven. useMemo kan helpen bij het handhaven van referentiële gelijkheid, waardoor deze opnieuw wordt weergegeven.

            
function ParentComponent({ config }) {
  const memoizedConfig = useMemo(() => config, [config]);

  return ;
}

function ChildComponent({ config }) {
  // ChildComponent gebruikt React.memo voor prestatie-optimalisatie
  console.log('ChildComponent weergegeven');
  return 
{JSON.stringify(config)}
;
}

const MemoizedChildComponent = React.memo(ChildComponent, (prevProps, nextProps) => {
  // Vergelijk props om te bepalen of opnieuw weergeven nodig is
  return prevProps.config === nextProps.config; // Alleen opnieuw weergeven als de config verandert
});

export default ParentComponent;

            

              
                Copy
              
            
          

Hier onthoudt ParentComponent de config-eigenschap met behulp van useMemo. De ChildComponent (verpakt in React.memo) wordt alleen opnieuw weergegeven als de memoizedConfig-referentie verandert. Dit voorkomt onnodige opnieuw renderingen wanneer de eigenschappen van het config-object veranderen, maar de objectreferentie hetzelfde blijft. Zonder `useMemo` zou bij elke rendering van `ParentComponent` een nieuw object worden gemaakt, wat zou leiden tot onnodige opnieuw renderingen van `ChildComponent`.

Voorbeeld van een wereldwijde applicatie: Overweeg een applicatie die gebruikersprofielen beheert met voorkeuren zoals taal, tijdzone en meldingsinstellingen. Als het bovenliggende component het profiel bijwerkt zonder deze specifieke voorkeuren te wijzigen, mag het onderliggende component dat deze voorkeuren weergeeft niet opnieuw worden weergegeven. useMemo zorgt ervoor dat het configuratieobject dat aan het kind wordt doorgegeven referentieel hetzelfde blijft, tenzij deze voorkeuren veranderen, waardoor onnodige opnieuw renderingen worden voorkomen.

3. Gebeurtenisafhandelingen optimaliseren

Bij het doorgeven van event handlers als props kan het maken van een nieuwe functie bij elke rendering tot prestatieproblemen leiden. useMemo, in combinatie met useCallback, kan hierbij helpen.

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

function ParentComponent() {
  const [count, setCount] = useState(0);

  const handleClick = useCallback(() => {
    console.log(`Knop aangeklikt! Aantal: ${count}`);
    setCount(c => c + 1);
  }, [count]); // Maak de functie alleen opnieuw als 'aantal' verandert

  const memoizedButton = useMemo(() => (
    Klik hier
  ), [handleClick]);

  return (
    

      
Aantal: {count}
      {memoizedButton}
    
  );
}

export default ParentComponent;

            

              
                Copy
              
            
          

In dit voorbeeld onthoudt useCallback de handleClick-functie, waardoor ervoor wordt gezorgd dat er alleen een nieuwe functie wordt gemaakt wanneer de count-status verandert. Dit zorgt ervoor dat de knop niet opnieuw wordt weergegeven telkens wanneer het bovenliggende component opnieuw wordt weergegeven, alleen wanneer de `handleClick`-functie, waarvan het afhankelijk is, verandert. De useMemo onthoudt bovendien de knop zelf, en render deze alleen opnieuw wanneer de handleClick-functie verandert.

Voorbeeld van een wereldwijde applicatie: Overweeg een formulier met meerdere invoervelden en een verzendknop. De event handler van de verzendknop, die complexe validatie- en gegevensverzendlogica kan activeren, moet worden onthouden met behulp van useCallback om onnodige opnieuw renderingen van de knop te voorkomen. Dit is met name belangrijk wanneer het formulier deel uitmaakt van een grotere applicatie met frequente statusupdates in andere componenten.

4. Opnieuw weergeven controleren met aangepaste gelijkheidsfuncties

Soms is de standaard referentiële gelijkheidscontrole in React.memo niet voldoende. Mogelijk heb je een fijnere controle nodig over wanneer een component opnieuw wordt weergegeven. useMemo kan worden gebruikt om een onthouden prop te maken die een opnieuw rendering activeert, alleen wanneer specifieke eigenschappen van een complex object veranderen.

            
import React, { useState, useMemo } from 'react';

function areEqual(prevProps, nextProps) {
  // Aangepaste gelijkheidscontrole: alleen opnieuw weergeven als de 'data'-eigenschap verandert
  return prevProps.data.value === nextProps.data.value;
}

function MyComponent({ data }) {
  console.log('MyComponent weergegeven');
  return 
Waarde: {data.value}
;
}

const MemoizedComponent = React.memo(MyComponent, areEqual);

function App() {
  const [value, setValue] = useState(1);
  const [otherValue, setOtherValue] = useState(100); // Deze wijziging zal geen opnieuw weergeven activeren

  const memoizedData = useMemo(() => ({ value }), [value]);

  return (
    

      
       setValue(v => v + 1)}>Waarde verhogen
       setOtherValue(v => v + 1)}>Andere waarde verhogen
    
  );
}

export default App;

            

              
                Copy
              
            
          

In dit voorbeeld gebruikt MemoizedComponent een aangepaste gelijkheidsfunctie areEqual. De component wordt alleen opnieuw weergegeven als de data.value-eigenschap verandert, zelfs als andere eigenschappen van het data-object worden gewijzigd. De memoizedData wordt gemaakt met behulp van `useMemo` en de waarde is afhankelijk van de state-variabele `value`. Deze setup zorgt ervoor dat `MemoizedComponent` efficiënt opnieuw wordt weergegeven, alleen wanneer de relevante gegevens veranderen.

Voorbeeld van een wereldwijde applicatie: Overweeg een kaartcomponent dat locatiegegevens weergeeft. Je wilt de kaart mogelijk alleen opnieuw weergeven wanneer de breedte- of lengtegraad verandert, niet wanneer andere metagegevens die aan de locatie zijn gekoppeld (bijv. beschrijving, afbeeldings-URL) worden bijgewerkt. Een aangepaste gelijkheidsfunctie in combinatie met `useMemo` kan worden gebruikt om deze fijnmazige controle te implementeren, waardoor de renderingprestaties van de kaart worden geoptimaliseerd, vooral bij het omgaan met frequent bijgewerkte locatiegegevens van over de hele wereld.

Best practices voor het gebruik van useMemo

Hoewel useMemo een krachtig hulpmiddel kan zijn, is het belangrijk om het oordeelkundig te gebruiken. Hier zijn enkele best practices om in gedachten te houden:

• Gebruik het niet overmatig: Geheugen gaat gepaard met kosten – geheugengebruik. Gebruik useMemo alleen als je een aantoonbaar prestatieprobleem hebt of te maken hebt met computationeel dure bewerkingen.
• Neem altijd een afhankelijkheidsarray op: Het weglaten van de afhankelijkheidsarray zorgt ervoor dat de onthouden waarde bij elke rendering opnieuw wordt berekend, waardoor de prestatievoordelen teniet worden gedaan.
• Houd de afhankelijkheidsarray minimaal: Voeg alleen de afhankelijkheden toe die daadwerkelijk van invloed zijn op het resultaat van de berekening. Het opnemen van onnodige afhankelijkheden kan leiden tot onnodige herberekeningen.
• Overweeg de kosten van berekening versus de kosten van memoization: Als de berekening erg goedkoop is, kunnen de overhead van memoization de voordelen overtreffen.
• Profiel je applicatie: Gebruik React DevTools of andere profileringstools om prestatieknelpunten te identificeren en te bepalen of useMemo de prestaties daadwerkelijk verbetert.
• Gebruik met `React.memo`: Combineer useMemo met React.memo voor optimale prestaties, vooral bij het doorgeven van onthouden waarden als props aan onderliggende componenten. React.memo vergelijkt props oppervlakkig en render de component alleen opnieuw als de props zijn gewijzigd.

Veelvoorkomende valkuilen en hoe deze te vermijden

Verschillende veelvoorkomende fouten kunnen de effectiviteit van useMemo ondermijnen:

• De afhankelijkheidsarray vergeten: Dit is de meest voorkomende fout. Door de afhankelijkheidsarray te vergeten, wordt `useMemo` effectief een no-op, waarbij de waarde bij elke rendering opnieuw wordt berekend. Oplossing: Controleer altijd dubbel of je de juiste afhankelijkheidsarray hebt opgenomen.
• Onnodige afhankelijkheden opnemen: Het opnemen van afhankelijkheden die niet echt van invloed zijn op de onthouden waarde, veroorzaakt onnodige herberekeningen. Oplossing: Analyseer zorgvuldig de functie die je onthoudt en neem alleen de afhankelijkheden op die direct van invloed zijn op de uitvoer ervan.
• Goedkope berekeningen onthouden: Memoization heeft overhead. Als de berekening triviaal is, kunnen de kosten van memoization de voordelen overtreffen. Oplossing: Profiel je applicatie om te bepalen of `useMemo` de prestaties daadwerkelijk verbetert.
• Afhankelijkheden wijzigen: Het wijzigen van afhankelijkheden kan leiden tot onverwacht gedrag en onjuiste memoization. Oplossing: Behandel je afhankelijkheden als onveranderlijk en gebruik technieken zoals spreiden of het maken van nieuwe objecten om mutaties te voorkomen.
• Overmatige afhankelijkheid van useMemo: Pas `useMemo` niet blind toe op elke functie of waarde. Concentreer je op de gebieden waar dit de grootste impact op de prestaties zal hebben.

Geavanceerde useMemo-technieken

1. Objecten onthouden met diepe gelijkheidscontroles

Soms is een oppervlakkige vergelijking van objecten in de afhankelijkheidsarray niet voldoende. Mogelijk heb je een diepe gelijkheidscontrole nodig om te bepalen of de eigenschappen van het object zijn gewijzigd.

            
import React, { useMemo } from 'react';
import isEqual from 'lodash/isEqual'; // Vereist lodash

function MyComponent({ data }) {
  // ...
}

function ParentComponent({ data }) {
  const memoizedData = useMemo(() => data, [data, isEqual]);

  return ;
}

            

              
                Copy
              
            
          

In dit voorbeeld gebruiken we de isEqual-functie van de lodash-bibliotheek om een diepe gelijkheidscontrole uit te voeren op het data-object. De memoizedData wordt alleen opnieuw berekend als de inhoud van het data-object is gewijzigd, niet alleen de verwijzing.

Belangrijke opmerking: Diepe gelijkheidscontroles kunnen computationeel duur zijn. Gebruik ze spaarzaam en alleen wanneer dat nodig is. Overweeg alternatieve datastructuren of normalisatietechnieken om de gelijkheidscontroles te vereenvoudigen.

2. useMemo met complexe afhankelijkheden afgeleid van Refs

In sommige gevallen moet je mogelijk waarden in React-refs gebruiken als afhankelijkheden voor `useMemo`. Het rechtstreeks opnemen van refs in de afhankelijkheidsarray werkt echter niet zoals verwacht, omdat het ref-object zelf niet verandert tussen renderingen, zelfs niet als de `current`-waarde verandert.

            
import React, { useRef, useMemo, useState, useEffect } from 'react';

function MyComponent() {
  const inputRef = useRef(null);
  const [processedValue, setProcessedValue] = useState('');

  useEffect(() => {
    // Simuleer een externe wijziging van de invoerwaarde
    setTimeout(() => {
      if (inputRef.current) {
        inputRef.current.value = 'Nieuwe waarde uit externe bron';
      }
    }, 2000);
  }, []);

  const memoizedProcessedValue = useMemo(() => {
    console.log('Waarde verwerken...');
    const inputValue = inputRef.current ? inputRef.current.value : '';
    const processed = inputValue.toUpperCase();
    return processed;
  }, [inputRef.current ? inputRef.current.value : '']); // Direct toegang tot ref.current.value

  return (
    

      
      
Verwerkte waarde: {memoizedProcessedValue}
    
  );
}

export default MyComponent;

            

              
                Copy
              
            
          

In dit voorbeeld hebben we rechtstreeks toegang tot inputRef.current.value in de afhankelijkheidsarray. Dit lijkt misschien contra-intuïtief, maar het dwingt `useMemo` om opnieuw te evalueren wanneer de invoerwaarde verandert. Wees voorzichtig bij het gebruik van dit patroon, omdat het tot onverwacht gedrag kan leiden als de ref vaak wordt bijgewerkt.

Belangrijke overweging: Toegang tot `ref.current` rechtstreeks in de afhankelijkheidsarray kan je code moeilijker te beredeneren maken. Overweeg of er alternatieve manieren zijn om de status of afgeleide gegevens te beheren zonder rechtstreeks te vertrouwen op ref-waarden binnen afhankelijkheden. Als de ref-waarde verandert in een callback en je de onthouden berekening opnieuw moet uitvoeren op basis van die verandering, kan deze aanpak geldig zijn.

Conclusie

useMemo is een waardevol hulpmiddel in React voor het optimaliseren van prestaties door computationeel dure berekeningen te onthouden en referentiële gelijkheid te handhaven. Het is echter cruciaal om de nuances ervan te begrijpen en het oordeelkundig te gebruiken. Door de best practices te volgen en veelvoorkomende valkuilen in deze gids te vermijden, kun je useMemo effectief gebruiken om efficiënte en responsieve React-applicaties te bouwen voor een wereldwijd publiek. Vergeet niet om je applicatie altijd te profileren om prestatieknelpunten te identificeren en ervoor te zorgen dat useMemo daadwerkelijk de gewenste voordelen biedt.

Bij het ontwikkelen voor een wereldwijd publiek, moet je rekening houden met factoren zoals verschillende netwerksnelheden en apparaatmogelijkheden. Het optimaliseren van de prestaties is in dergelijke scenario's nog kritischer. Door useMemo en andere technieken voor prestatie-optimalisatie onder de knie te krijgen, kun je een soepele en plezierige gebruikerservaring leveren aan gebruikers over de hele wereld.