Reacts experimental_useOptimistic Merge-algoritme: En dybdeanalyse av optimistiske oppdateringer

I den stadig utviklende verdenen av front-end-utvikling er det avgjørende å skape responsive og engasjerende brukergrensesnitt. React, med sin komponentbaserte arkitektur, gir utviklere kraftige verktøy for å nå dette målet. Et slikt verktøy, som for øyeblikket er eksperimentelt, er experimental_useOptimistic-hooken, designet for å forbedre brukeropplevelsen gjennom optimistiske oppdateringer. Dette blogginnlegget gir en grundig utforskning av denne hooken, med et spesielt fokus på merge-algoritmen som driver den.

Hva er optimistiske oppdateringer?

Optimistiske oppdateringer er et UI-mønster der du umiddelbart oppdaterer brukergrensesnittet som om en operasjon (f.eks. et knappetrykk, innsending av skjema) har vært vellykket, før du faktisk mottar bekreftelse fra serveren. Dette gir en opplevd ytelsesforbedring og får applikasjonen til å føles mer responsiv. Hvis serveren bekrefter operasjonen, endres ingenting. Men hvis serveren rapporterer en feil, tilbakestiller du grensesnittet til sin forrige tilstand og informerer brukeren.

Vurder disse eksemplene:

• Sosiale medier: Å like et innlegg på en sosial medieplattform. Antall likes øker umiddelbart, og brukeren ser det oppdaterte tallet med en gang. Hvis liken ikke blir registrert på serveren, går antallet tilbake til sin opprinnelige verdi.
• Oppgavehåndtering: Å markere en oppgave som fullført i en gjøremålsliste-applikasjon. Oppgaven vises som overstreket umiddelbart, noe som gir øyeblikkelig tilbakemelding. Hvis fullføringen ikke lagres, går oppgaven tilbake til sin ufullførte tilstand.
• E-handel: Å legge en vare i handlekurven. Antallet i handlekurven oppdateres umiddelbart, og brukeren ser varen i forhåndsvisningen av handlekurven. Hvis legging i handlekurv mislykkes, fjernes varen fra forhåndsvisningen og antallet går tilbake.

Introduksjon til experimental_useOptimistic

Reacts experimental_useOptimistic-hook forenkler implementeringen av optimistiske oppdateringer. Den lar deg enkelt håndtere optimistiske tilstandsoppdateringer, og gir en mekanisme for å gå tilbake til den opprinnelige tilstanden om nødvendig. Denne hooken er eksperimentell, noe som betyr at API-et kan endre seg i fremtidige utgivelser.

Grunnleggende bruk

experimental_useOptimistic-hooken tar to argumenter:

• Initiell tilstand: Startverdien til tilstanden.
• Oppdateringsfunksjon: En funksjon som tar den nåværende tilstanden og en optimistisk verdi, og returnerer den nye optimistiske tilstanden. Det er her merge-algoritmen kommer inn i bildet.

Den returnerer en array som inneholder to elementer:

• Optimistisk tilstand: Den nåværende optimistiske tilstanden (enten den initielle tilstanden eller resultatet av oppdateringsfunksjonen).
• Optimistisk dispatch: En funksjon som aksepterer en optimistisk verdi. Å kalle denne funksjonen utløser oppdateringsfunksjonen for å beregne en ny optimistisk tilstand.

Her er et forenklet eksempel:

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

function MyComponent() {
  const [originalValue, setOriginalValue] = useState(0);
  const [optimisticValue, updateOptimisticValue] = useOptimistic(
    originalValue,
    (state, optimisticUpdate) => state + optimisticUpdate // Enkel merge-algoritme: legger den optimistiske oppdateringen til den nåværende tilstanden
  );

  const handleClick = () => {
    updateOptimisticValue(1); // Øk optimistisk med 1
    // Simuler en asynkron operasjon (f.eks. API-kall)
    setTimeout(() => {
      setOriginalValue(originalValue + 1); // Oppdater den faktiske verdien etter vellykket operasjon
    }, 1000);
  };

  return (
    

      
Opprinnelig verdi: {originalValue}
      
Optimistisk verdi: {optimisticValue}
      Øk
    
  );
}

export default MyComponent;

            

              
                Copy
              
            
          

I dette eksempelet øker et klikk på "Øk"-knappen `optimisticValue` optimistisk med 1. Etter en forsinkelse på 1 sekund, oppdateres `originalValue` for å reflektere den faktiske endringen på serversiden. Hvis det simulerte API-kallet hadde mislyktes, måtte vi tilbakestilt `originalValue` til sin forrige verdi.

Merge-algoritmen: Drivkraften bak optimistiske oppdateringer

Hjertet av experimental_useOptimistic ligger i dens merge-algoritme, som er implementert i oppdateringsfunksjonen. Denne algoritmen bestemmer hvordan den optimistiske oppdateringen blir brukt på den nåværende tilstanden for å produsere den nye optimistiske tilstanden. Kompleksiteten til denne algoritmen avhenger av strukturen til tilstanden og arten av oppdateringene.

Ulike scenarier krever ulike merge-strategier. Her er noen vanlige eksempler:

1. Enkle verdioppdateringer

Som vist i forrige eksempel, for enkle verdier som tall eller strenger, kan merge-algoritmen være så enkel som å legge den optimistiske oppdateringen til den nåværende tilstanden eller erstatte den nåværende tilstanden med den optimistiske verdien.

            (state, optimisticUpdate) => state + optimisticUpdate // For tall
(state, optimisticUpdate) => optimisticUpdate // For strenger eller boolske verdier (erstatter hele tilstanden)

            

              
                Copy
              
            
          

2. Objektsammenslåing

Når man håndterer objekter som tilstand, må man ofte slå sammen den optimistiske oppdateringen med det eksisterende objektet, og bevare de opprinnelige egenskapene mens man oppdaterer de spesifiserte. Dette gjøres vanligvis ved hjelp av spread-operatoren eller Object.assign()-metoden.

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

            

              
                Copy
              
            
          

Vurder et scenario for profiloppdatering:

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

const handleLocationUpdate = (newLocation) => {
  updateOptimisticProfile({ location: newLocation }); // Oppdater lokasjonen optimistisk
  // Simuler API-kall for å oppdatere profilen på serveren
};

            

              
                Copy
              
            
          

I dette eksempelet er det bare `location`-egenskapen som oppdateres optimistisk, mens `name`- og `bio`-egenskapene forblir uendret.

3. Array-manipulering

Oppdatering av arrays krever mer nøye vurdering, spesielt når man legger til, fjerner eller endrer elementer. Her er noen vanlige scenarier for array-manipulering:

• Legge til et element: Konkatener det nye elementet til arrayen.
• Fjerne et element: Filtrer arrayen for å ekskludere elementet som skal fjernes.
• Oppdatere et element: Map arrayen og erstatt elementet med den oppdaterte versjonen basert på en unik identifikator.

Vurder en gjøremålsliste-applikasjon:

            const [tasks, updateOptimisticTasks] = useOptimistic(
  [
    { id: 1, text: "Kjøp matvarer", completed: false },
    { id: 2, text: "Gå tur med hunden", 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 });
  // Simuler API-kall for å legge til oppgaven på serveren
};

const handleRemoveTask = (taskId) => {
  updateOptimisticTasks({ type: 'REMOVE', id: taskId });
  // Simuler API-kall for å fjerne oppgaven fra serveren
};

const handleUpdateTask = (updatedTask) => {
  updateOptimisticTasks({ type: 'UPDATE', task: updatedTask });
  // Simuler API-kall for å oppdatere oppgaven på serveren
};

            

              
                Copy
              
            
          

Dette eksempelet viser hvordan man legger til, fjerner og oppdaterer oppgaver i en array optimistisk. Merge-algoritmen bruker en switch-setning for å håndtere forskjellige oppdateringstyper.

4. Dypt nestede objekter

Når man håndterer dypt nestede objekter, er en enkel spread-operator kanskje ikke tilstrekkelig, da den bare utfører en grunn kopi. I slike tilfeller kan det være nødvendig å bruke en rekursiv sammenslåingsfunksjon eller et bibliotek som Lodashs _.merge eller Immer for å sikre at hele objektet blir korrekt oppdatert.

Her er et eksempel som bruker en tilpasset rekursiv merge-funksjon:

            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 }; // Lag en grunn kopi
    deepMerge(newState, optimisticUpdate);
    return newState;
  }
);

const handleThemeUpdate = (newTheme) => {
  updateOptimisticConfig({ theme: newTheme });
  // Simuler API-kall for å oppdatere konfigurasjonen på serveren
};

            

              
                Copy
              
            
          

Dette eksemplet viser hvordan man bruker en rekursiv merge-funksjon for å oppdatere dypt nestede egenskaper i konfigurasjonsobjektet.

Tilpasning av Merge-algoritmen

Fleksibiliteten til experimental_useOptimistic lar deg tilpasse merge-algoritmen for å passe dine spesifikke behov. Du kan lage tilpassede funksjoner som håndterer kompleks sammenslåingslogikk, og sikrer at dine optimistiske oppdateringer blir brukt korrekt og effektivt.

Når du designer din merge-algoritme, bør du vurdere følgende faktorer:

• Tilstandsstruktur: Kompleksiteten til tilstandsdataene (enkle verdier, objekter, arrays, nestede strukturer).
• Oppdateringstyper: De forskjellige typene oppdateringer som kan oppstå (legg til, fjern, oppdater, erstatt).
• Ytelse: Effektiviteten til algoritmen, spesielt når man håndterer store datasett.
• Immutabilitet: Opprettholde immutabilitet av tilstanden for å forhindre uventede bivirkninger.

Feilhåndtering og tilbakerulling

Et avgjørende aspekt ved optimistiske oppdateringer er å håndtere feil og rulle tilbake den optimistiske tilstanden hvis serveroperasjonen mislykkes. Når en feil oppstår, må du tilbakestille grensesnittet til sin opprinnelige tilstand og informere brukeren om feilen.

Her er et eksempel på hvordan man håndterer feil og ruller tilbake den optimistiske tilstanden:

            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
  );

  // Bruk useRef for å lagre den forrige originalValue for tilbakerulling
  const previousValueRef = useRef(originalValue);

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

    try {
      // Simuler en asynkron operasjon (f.eks. API-kall)
      await new Promise((resolve, reject) => {
        setTimeout(() => {
          // Simuler en tilfeldig feil
          if (Math.random() < 0.2) {
            reject(new Error("Operasjonen mislyktes"));
          } else {
            setOriginalValue(originalValue + 1);
            resolve();
          }
        }, 1000);
      });
    } catch (error) {
      console.error("Operasjonen mislyktes:", error);
      // Rull tilbake til forrige verdi
      setOriginalValue(previousValueRef.current);
      alert("Operasjonen mislyktes. Vennligst prøv igjen."); // Informer brukeren
    }
  };

  return (
    

      
Opprinnelig verdi: {originalValue}
      
Optimistisk verdi: {optimisticValue}
      Øk
    
  );
}

            

              
                Copy
              
            
          

I dette eksemplet brukes `previousValueRef` til å lagre den forrige `originalValue` før den optimistiske oppdateringen blir brukt. Hvis API-kallet mislykkes, tilbakestilles `originalValue` til den lagrede verdien, noe som effektivt ruller tilbake den optimistiske oppdateringen. En varselmelding informerer brukeren om feilen.

Fordeler med å bruke experimental_useOptimistic

Å bruke experimental_useOptimistic for å implementere optimistiske oppdateringer gir flere fordeler:

• Forbedret brukeropplevelse: Gir et mer responsivt og engasjerende brukergrensesnitt.
• Forenklet implementering: Forenkler håndteringen av optimistiske tilstandsoppdateringer.
• Sentralisert logikk: Kapsler inn sammenslåingslogikken i oppdateringsfunksjonen, noe som gjør koden mer vedlikeholdbar.
• Deklarativ tilnærming: Lar deg definere hvordan optimistiske oppdateringer skal brukes på en deklarativ måte.

Begrensninger og hensyn

Selv om experimental_useOptimistic er et kraftig verktøy, er det viktig å være klar over dets begrensninger og hensyn:

• Eksperimentelt API: API-et kan endres i fremtidige React-utgivelser.
• Kompleksitet: Implementering av komplekse merge-algoritmer kan være utfordrende.
• Feilhåndtering: Riktig feilhåndtering og tilbakerullingsmekanismer er avgjørende.
• Datakonsistens: Sørg for at de optimistiske oppdateringene er i tråd med datamodellen på serversiden.

Alternativer til experimental_useOptimistic

Selv om experimental_useOptimistic gir en praktisk måte å implementere optimistiske oppdateringer på, finnes det alternative tilnærminger du kan vurdere:

• Manuell tilstandshåndtering: Du kan håndtere den optimistiske tilstanden manuelt ved hjelp av useState og tilpasset logikk.
• Redux med optimistisk middleware: Redux-middleware kan brukes til å avskjære handlinger og anvende optimistiske oppdateringer før de sendes til store.
• GraphQL-biblioteker (f.eks. Apollo Client, Relay): Disse bibliotekene har ofte innebygd støtte for optimistiske oppdateringer.

Brukstilfeller på tvers av ulike bransjer

Optimistiske oppdateringer forbedrer brukeropplevelsen i ulike bransjer. Her er noen spesifikke scenarier:

• Finansteknologi (FinTech):
  • Sanntids handelsplattformer: Når en bruker plasserer en handel, kan plattformen optimistisk oppdatere porteføljesaldoen og handelsbekreftelsesstatusen før handelen faktisk er utført. Dette gir umiddelbar tilbakemelding, noe som er spesielt viktig i raske handelsmiljøer.
    • Eksempel: En aksjehandelsapp oppdaterer brukerens tilgjengelige saldo umiddelbart etter å ha plassert en kjøpsordre, og viser en estimert handelsutførelse.
  • Nettbank: Ved overføring av midler mellom kontoer, kan brukergrensesnittet vise overføringen som fullført umiddelbart, med en bekreftelse som venter i bakgrunnen.
  • Eksempel: En nettbank-app viser en vellykket overføringsbekreftelse umiddelbart mens den faktiske overføringen behandles i bakgrunnen.
• Helseteknologi (HealthTech):
  • Timebestilling: Ved bestilling av en time, kan systemet umiddelbart vise timen som bekreftet, mens bakgrunnskontroller verifiserer tilgjengelighet.
  • Eksempel: En helseportal viser en time som bekreftet umiddelbart etter at brukeren velger en tid.
  • Oppdateringer av elektroniske pasientjournaler (EPJ): Ved oppdatering av pasientinformasjon (f.eks. allergier, medisiner), kan endringene vises umiddelbart, mens systemet lagrer dem i bakgrunnen.
  • Eksempel: En lege oppdaterer en pasients allergiliste og ser endringene umiddelbart, slik at de kan fortsette konsultasjonen uten å vente.
• Logistikk og forsyningskjede:
  • Ordresporing: Når en pakkestatus oppdateres (f.eks. "ute for levering"), kan sporingsinformasjonen oppdateres optimistisk for å reflektere endringen umiddelbart.
  • Eksempel: En bud-app viser en pakke som "ute for levering" så snart sjåføren skanner den, selv før det sentrale systemet oppdateres.
  • Lagerstyring: Ved justering av lagernivåer (f.eks. mottak av en forsendelse), kan lagertallene oppdateres optimistisk for å vise umiddelbar tilgjengelighet.
  • Eksempel: Et lagerstyringssystem viser det oppdaterte lagernivået for et produkt umiddelbart etter at en lagermedarbeider bekrefter ankomsten av en ny forsendelse.
• Utdanningsteknologi (EdTech):
  • Innlevering av quizer: Når en student leverer en quiz, kan systemet umiddelbart vise en foreløpig poengsum, selv før alle svarene er vurdert.
  • Eksempel: En nettbasert læringsplattform viser en student en estimert poengsum umiddelbart etter at de har levert en quiz, noe som indikerer potensiell ytelse.
  • Kurspåmelding: Ved påmelding til et kurs, kan systemet umiddelbart legge til kurset på studentens dashbord, mens det verifiserer tilgjengelige plasser i bakgrunnen.
  • Eksempel: En universitetsportal legger til et kurs på en students liste over påmeldte kurs umiddelbart etter at studenten klikker "Meld på."

Konklusjon

experimental_useOptimistic er et kraftig verktøy for å forbedre brukeropplevelsen i React-applikasjoner gjennom optimistiske oppdateringer. Ved å forstå merge-algoritmen og tilpasse den til dine spesifikke behov, kan du skape sømløse og responsive brukergrensesnitt som gir en opplevd ytelsesforbedring. Husk å håndtere feil og rulle tilbake den optimistiske tilstanden når det er nødvendig for å opprettholde datakonsistens. Som et eksperimentelt API er det avgjørende å holde seg oppdatert med de siste React-utgivelsene og være forberedt på potensielle endringer i fremtiden.

Ved å nøye vurdere tilstandsstrukturen, oppdateringstyper og feilhåndteringsmekanismer, kan du effektivt utnytte experimental_useOptimistic til å bygge mer engasjerende og responsive applikasjoner for brukerne dine, uavhengig av deres globale plassering eller bransje.

Videre lesning

• React Dokumentasjon - experimental_useOptimistic
• React GitHub Repository
• Immer Library for Immutable State Updates (https://immerjs.github.io/immer/)