React useSyncExternalStore: De Kunst van Externe State Synchronisatie

useSyncExternalStore is een React hook, geïntroduceerd in React 18, waarmee u zich kunt abonneren op en lezen van externe databronnen op een manier die compatibel is met concurrent rendering. Deze hook overbrugt de kloof tussen de door React beheerde state en externe state, zoals data van bibliotheken van derden, browser-API's of andere UI-frameworks. Laten we dieper ingaan op het doel, de implementatie en de voordelen.

De Noodzaak van useSyncExternalStore Begrijpen

React's ingebouwde state management (useState, useReducer, Context API) werkt uitzonderlijk goed voor data die nauw verbonden is met de React component tree. Veel applicaties moeten echter integreren met databronnen die *buiten* de controle van React vallen. Deze externe bronnen kunnen zijn:

• State management-bibliotheken van derden: Integratie met bibliotheken zoals Zustand, Jotai of Valtio.
• Browser-API's: Toegang tot gegevens van localStorage, IndexedDB of de Network Information API.
• Data opgehaald van servers: Hoewel bibliotheken zoals React Query en SWR vaak de voorkeur hebben, wilt u soms directe controle.
• Andere UI-frameworks: In hybride applicaties waar React naast andere UI-technologieën bestaat.

Rechtstreeks lezen van en schrijven naar deze externe bronnen binnen een React-component kan leiden tot problemen, met name bij concurrent rendering. React kan een component renderen met verouderde data als de externe bron verandert terwijl React een nieuw scherm voorbereidt. useSyncExternalStore lost dit probleem op door een mechanisme te bieden waarmee React veilig kan synchroniseren met externe state.

Hoe useSyncExternalStore Werkt

De useSyncExternalStore hook accepteert drie argumenten:

1. subscribe: Een functie die een callback accepteert. Deze callback wordt aangeroepen wanneer de externe store verandert. De functie moet een functie retourneren die, wanneer aangeroepen, het abonnement op de externe store opzegt.
2. getSnapshot: Een functie die de huidige waarde van de externe store retourneert. React gebruikt deze functie om de waarde van de store te lezen tijdens het renderen.
3. getServerSnapshot (optioneel): Een functie die de initiële waarde van de externe store op de server retourneert. Dit is alleen nodig voor server-side rendering (SSR). Indien niet opgegeven, zal React getSnapshot op de server gebruiken.

De hook retourneert de huidige waarde van de externe store, verkregen via de getSnapshot-functie. React zorgt ervoor dat de component opnieuw rendert wanneer de waarde die door getSnapshot wordt geretourneerd, verandert, zoals bepaald door een Object.is-vergelijking.

Basisvoorbeeld: Synchroniseren met localStorage

Laten we een eenvoudig voorbeeld maken dat useSyncExternalStore gebruikt om een waarde te synchroniseren met localStorage.

```javascript import { useSyncExternalStore, useState, useEffect } from 'react'; function subscribe(callback) { window.addEventListener('storage', callback); return () => window.removeEventListener('storage', callback); } function getSnapshot() { return localStorage.getItem('myValue') || 'default'; } function getServerSnapshot() { return 'default'; // Or fetch from a cookie on the server } function MyComponent() { const value = useSyncExternalStore(subscribe, getSnapshot, getServerSnapshot); const [localValue, setLocalValue] = useState(value); useEffect(() => { setLocalValue(value); }, [value]); const setValue = (newValue) => { localStorage.setItem('myValue', newValue); }; const handleInputChange = (event) => { setValue(event.target.value); }; return ( ); } export default MyComponent; ```

In dit voorbeeld:

• subscribe: Luistert naar het storage-event op het window-object. Dit event wordt geactiveerd wanneer localStorage wordt gewijzigd door een ander tabblad of venster.
• getSnapshot: Haalt de waarde van myValue op uit localStorage.
• getServerSnapshot: Retourneert een standaardwaarde voor server-side rendering. Dit zou kunnen worden opgehaald uit een cookie als de gebruiker eerder een waarde had ingesteld.
• MyComponent: Gebruikt useSyncExternalStore om zich te abonneren op wijzigingen in localStorage en de huidige waarde weer te geven.

Geavanceerde Use Cases en Overwegingen

1. Integratie met State Management-bibliotheken van Derden

useSyncExternalStore blinkt uit bij het integreren van React-componenten met externe state management-bibliotheken. Laten we een voorbeeld bekijken met Zustand:

```javascript import { useSyncExternalStore } from 'react'; import { create } from 'zustand'; const useStore = create((set) => ({ count: 0, increment: () => set((state) => ({ count: state.count + 1 })), decrement: () => set((state) => ({ count: state.count - 1 })), })); function MyComponent() { const count = useSyncExternalStore( useStore.subscribe, useStore.getState, useStore.getState // Initial state on the server ).count; const increment = useStore((state) => state.increment); const decrement = useStore((state) => state.decrement); return ( ); } export default MyComponent; ```

In dit voorbeeld wordt useSyncExternalStore gebruikt om te abonneren op wijzigingen in de Zustand-store. Merk op hoe we useStore.subscribe en useStore.getState rechtstreeks aan de hook doorgeven, wat de integratie naadloos maakt.

2. Prestaties Optimaliseren met Memoization

Omdat getSnapshot bij elke render wordt aangeroepen, is het cruciaal om ervoor te zorgen dat deze performant is. Vermijd dure berekeningen binnen getSnapshot. Indien nodig, memoïseer het resultaat van getSnapshot met useMemo of vergelijkbare technieken.

Beschouw dit (potentieel problematische) voorbeeld:

```javascript import { useSyncExternalStore, useMemo } from 'react'; const externalStore = { data: [...Array(10000).keys()], // Large array listeners: [], subscribe(listener) { this.listeners.push(listener); return () => { this.listeners = this.listeners.filter((l) => l !== listener); }; }, setState(newData) { this.data = newData; this.listeners.forEach((listener) => listener()); }, getState() { return this.data; }, }; function ExpensiveComponent() { const data = useSyncExternalStore( externalStore.subscribe, () => externalStore.getState().map(x => x * 2) // Expensive operation ); return (

{data.slice(0, 10).map((item) => (
• {item}
))}

); } ```

In dit voorbeeld voert getSnapshot (de inline-functie die als tweede argument aan useSyncExternalStore wordt doorgegeven) een dure map-operatie uit op een grote array. Deze operatie wordt bij *elke* render uitgevoerd, zelfs als de onderliggende data niet is veranderd. Om dit te optimaliseren, kunnen we het resultaat memoïseren:

```javascript import { useSyncExternalStore, useMemo } from 'react'; const externalStore = { // ... (same as before) }; function OptimizedComponent() { const data = useSyncExternalStore( externalStore.subscribe, () => { return useMemo(() => externalStore.getState().map(x => x * 2), [externalStore.getState()]); } ); return (

{data.slice(0, 10).map((item) => (
• {item}
))}

); } ```

Nu wordt de map-operatie alleen uitgevoerd wanneer externalStore.getState() verandert. Let op: je zult externalStore.getState() daadwerkelijk diep moeten vergelijken of een andere strategie moeten gebruiken als de store hetzelfde object muteert. Het voorbeeld is vereenvoudigd ter demonstratie.

3. Omgaan met Concurrent Rendering

Het primaire voordeel van useSyncExternalStore is de compatibiliteit met de concurrent rendering-functies van React. Concurrent rendering stelt React in staat om meerdere versies van de UI tegelijkertijd voor te bereiden. Wanneer de externe store verandert tijdens een concurrent render, zorgt useSyncExternalStore ervoor dat React altijd de meest actuele data gebruikt bij het doorvoeren van de wijzigingen naar de DOM.

Zonder useSyncExternalStore zouden componenten kunnen renderen met verouderde data, wat leidt tot visuele inconsistenties en onverwacht gedrag. De getSnapshot-methode van useSyncExternalStore is ontworpen om synchroon en snel te zijn, waardoor React snel kan bepalen of de externe store tijdens het renderen is gewijzigd.

4. Overwegingen bij Server-Side Rendering (SSR)

Bij het gebruik van useSyncExternalStore met server-side rendering is het essentieel om de getServerSnapshot-functie mee te geven. Deze functie wordt gebruikt om de initiële waarde van de externe store op de server op te halen. Zonder deze functie zal React proberen getSnapshot op de server te gebruiken, wat mogelijk niet kan als de externe store afhankelijk is van browser-specifieke API's (bijv. localStorage).

De getServerSnapshot-functie moet een standaardwaarde retourneren of de data ophalen van een server-side bron (bijv. cookies, database). Dit zorgt ervoor dat de initiële HTML die op de server wordt gerenderd de juiste data bevat.

5. Foutafhandeling

Robuuste foutafhandeling is cruciaal, vooral bij het omgaan met externe databronnen. Wikkel de getSnapshot- en getServerSnapshot-functies in try...catch-blokken om potentiële fouten af te handelen. Log de fouten op de juiste manier en bied fallback-waarden om te voorkomen dat de applicatie crasht.

6. Custom Hooks voor Herbruikbaarheid

Om hergebruik van code te bevorderen, kunt u de useSyncExternalStore-logica inkapselen in een custom hook. Dit maakt het gemakkelijker om de logica over meerdere componenten te delen.

Laten we bijvoorbeeld een custom hook maken voor toegang tot een specifieke sleutel in localStorage:

```javascript import { useSyncExternalStore } from 'react'; function useLocalStorage(key, defaultValue) { function subscribe(callback) { window.addEventListener('storage', callback); return () => window.removeEventListener('storage', callback); } function getSnapshot() { return localStorage.getItem(key) || defaultValue; } function getServerSnapshot() { return defaultValue; } const value = useSyncExternalStore(subscribe, getSnapshot, getServerSnapshot); const setValue = (newValue) => { localStorage.setItem(key, newValue); }; return [value, setValue]; } export default useLocalStorage; ```

Nu kunt u deze hook gemakkelijk in elke component gebruiken:

```javascript import useLocalStorage from './useLocalStorage'; function MyComponent() { const [name, setName] = useLocalStorage('userName', 'Guest'); return ( ); } ```

Best Practices

• Houd getSnapshot Snel: Vermijd dure berekeningen in de getSnapshot-functie. Memoïseer het resultaat indien nodig.
• Bied getServerSnapshot aan voor SSR: Zorg ervoor dat de initiële HTML die op de server wordt gerenderd de juiste data bevat.
• Gebruik Custom Hooks: Kapsel de useSyncExternalStore-logica in binnen custom hooks voor betere herbruikbaarheid en onderhoudbaarheid.
• Handel Fouten Netjes Af: Wikkel getSnapshot en getServerSnapshot in try...catch-blokken.
• Minimaliseer Abonnementen: Abonneer alleen op de delen van de externe store die de component daadwerkelijk nodig heeft. Dit vermindert onnodige re-renders.
• Overweeg Alternatieven: Evalueer of useSyncExternalStore echt nodig is. Voor eenvoudige gevallen zijn andere state management-technieken mogelijk geschikter.

Alternatieven voor useSyncExternalStore

Hoewel useSyncExternalStore een krachtig hulpmiddel is, is het niet altijd de beste oplossing. Overweeg deze alternatieven:

• Ingebouwd State Management (useState, useReducer, Context API): Als de data nauw verbonden is met de React component tree, zijn deze ingebouwde opties vaak voldoende.
• React Query/SWR: Voor het ophalen van data bieden deze bibliotheken uitstekende caching-, invalidatie- en foutafhandelingsmogelijkheden.
• Zustand/Jotai/Valtio: Deze minimalistische state management-bibliotheken bieden een eenvoudige en efficiënte manier om de applicatiestatus te beheren.
• Redux/MobX: Voor complexe applicaties met een globale state kunnen Redux of MobX een betere keuze zijn (hoewel ze meer boilerplate introduceren).

De keuze hangt af van de specifieke eisen van uw applicatie.

Conclusie

useSyncExternalStore is een waardevolle toevoeging aan de toolkit van React, die een naadloze integratie met externe state-bronnen mogelijk maakt met behoud van compatibiliteit met concurrent rendering. Door het doel, de implementatie en de geavanceerde use cases te begrijpen, kunt u deze hook benutten om robuuste en performante React-applicaties te bouwen die effectief omgaan met data uit verschillende bronnen.

Vergeet niet om prestaties te prioriteren, fouten netjes af te handelen en alternatieve oplossingen te overwegen voordat u naar useSyncExternalStore grijpt. Met zorgvuldige planning en implementatie kan deze hook de flexibiliteit en kracht van uw React-applicaties aanzienlijk verbeteren.

Verder Onderzoek

• React Documentatie voor useSyncExternalStore
• Voorbeelden met verschillende state management-bibliotheken (Zustand, Jotai, Valtio)
• Prestatiebenchmarks die useSyncExternalStore vergelijken met andere benaderingen