React experimental_useMutableSource endringsdeteksjon: Mestring av muterbare data

React, kjent for sin deklarative tilnærming og effektive rendring, oppfordrer vanligvis til håndtering av immuterbare data. Imidlertid krever visse scenarier at man jobber med muterbare data. Reacts experimental_useMutableSource-hook, en del av de eksperimentelle Concurrent Mode API-ene, gir en mekanisme for å integrere muterbare datakilder i React-komponentene dine, noe som muliggjør finkornet endringsdeteksjon og optimalisering. Denne artikkelen utforsker nyansene ved experimental_useMutableSource, dens fordeler, ulemper og praktiske eksempler.

Forståelse av muterbare data i React

Før vi dykker ned i experimental_useMutableSource, er det avgjørende å forstå hvorfor muterbare data kan være utfordrende i React. Reacts rendringsoptimalisering er sterkt avhengig av å sammenligne tidligere og nåværende tilstander for å avgjøre om en komponent trenger å gjengis på nytt. Når data muteres direkte, kan det hende at React ikke oppdager disse endringene, noe som fører til inkonsistens mellom det viste brukergrensesnittet og de faktiske dataene.

Vanlige scenarier der muterbare data oppstår:

• Integrasjon med eksterne biblioteker: Noen biblioteker, spesielt de som håndterer komplekse datastrukturer eller sanntidsoppdateringer (f.eks. visse grafbiblioteker, spillmotorer), kan internt håndtere data muterbart.
• Ytelsesoptimalisering: I spesifikke ytelseskritiske seksjoner kan direkte mutasjon gi små fordeler sammenlignet med å lage helt nye immuterbare kopier, selv om dette kommer på bekostning av kompleksitet og potensial for feil.
• Eldre kodebaser: Migrering fra eldre kodebaser kan innebære håndtering av eksisterende muterbare datastrukturer.

Selv om immuterbare data generelt foretrekkes, lar experimental_useMutableSource utviklere bygge bro mellom Reacts deklarative modell og realitetene ved å jobbe med muterbare datakilder.

Introduksjon til experimental_useMutableSource

experimental_useMutableSource er en React-hook spesielt designet for å abonnere på muterbare datakilder. Den lar React-komponenter gjengis på nytt bare når de relevante delene av de muterbare dataene har endret seg, og unngår dermed unødvendige re-rendringer og forbedrer ytelsen. Denne hooken er en del av Reacts eksperimentelle Concurrent Mode-funksjoner, og API-et kan endres.

Hook-signatur:

const value = experimental_useMutableSource(mutableSource, getSnapshot, subscribe);

Parametere:

• mutableSource: Et objekt som representerer den muterbare datakilden. Dette objektet bør gi en måte å få tilgang til den nåværende verdien av dataene og abonnere på endringer.
• getSnapshot: En funksjon som tar mutableSource som input og returnerer et øyeblikksbilde (snapshot) av de relevante dataene. Dette øyeblikksbildet brukes til å sammenligne tidligere og nåværende verdier for å avgjøre om en re-rendring er nødvendig. Det er avgjørende å lage et stabilt øyeblikksbilde.
• subscribe: En funksjon som tar mutableSource og en callback-funksjon som input. Denne funksjonen skal abonnere callback-funksjonen på endringer i den muterbare datakilden. Når dataene endres, blir callback-funksjonen kalt, noe som utløser en re-rendring.

Returverdi:

Hooken returnerer det nåværende øyeblikksbildet av dataene, slik det ble returnert av getSnapshot-funksjonen.

Hvordan experimental_useMutableSource fungerer

experimental_useMutableSource fungerer ved å spore endringer i en muterbar datakilde ved hjelp av de medfølgende getSnapshot- og subscribe-funksjonene. Her er en steg-for-steg-gjennomgang:

1. Første rendring: Når komponenten først rendres, kaller experimental_useMutableSource getSnapshot-funksjonen for å få et innledende øyeblikksbilde av dataene.
2. Abonnement: Hooken bruker deretter subscribe-funksjonen til å registrere en callback som vil bli kalt hver gang de muterbare dataene endres.
3. Endringsdeteksjon: Når dataene endres, utløses callback-funksjonen. Inne i callback-funksjonen kaller React getSnapshot igjen for å få et nytt øyeblikksbilde.
4. Sammenligning: React sammenligner det nye øyeblikksbildet med det forrige. Hvis øyeblikksbildene er forskjellige (ved hjelp av Object.is eller en egendefinert sammenligningsfunksjon), planlegger React en re-rendring av komponenten.
5. Re-rendring: Under re-rendringen kaller experimental_useMutableSource getSnapshot igjen for å hente de nyeste dataene og returnerer dem til komponenten.

Praktiske eksempler

La oss illustrere bruken av experimental_useMutableSource med flere praktiske eksempler.

Eksempel 1: Integrasjon med en muterbar timer

Anta at du har et muterbart timer-objekt som oppdaterer et tidsstempel. Vi kan bruke experimental_useMutableSource for å effektivt vise gjeldende tid i en React-komponent.

// Muterbar timer-implementasjon
class MutableTimer {
  constructor() {
    this._time = Date.now();
    this._listeners = [];
    this._intervalId = setInterval(() => {
      this._time = Date.now();
      this._listeners.forEach(listener => listener());
    }, 1000);
  }

  get time() {
    return this._time;
  }

  subscribe(listener) {
    this._listeners.push(listener);
    return () => {
      this._listeners = this._listeners.filter(l => l !== listener);
    };
  }
}

const timer = new MutableTimer();

// React-komponent
import React, { experimental_useMutableSource as useMutableSource } from 'react';

const mutableSource = {
  version: 0, //versjon for å spore endringer
  getSnapshot: () => timer.time,
  subscribe: timer.subscribe.bind(timer),
};

function CurrentTime() {
  const currentTime = useMutableSource(mutableSource, mutableSource.getSnapshot, mutableSource.subscribe);

  return (
    

      Nåværende tid: {new Date(currentTime).toLocaleTimeString()}
    
  );
}

export default CurrentTime;

I dette eksempelet er MutableTimer en klasse som oppdaterer tiden muterbart. experimental_useMutableSource abonnerer på timeren, og CurrentTime-komponenten gjengis på nytt bare når tiden endres. getSnapshot-funksjonen returnerer gjeldende tid, og subscribe-funksjonen registrerer en lytter til timerens endringshendelser. version-egenskapen i mutableSource, selv om den ikke brukes i dette minimale eksempelet, er avgjørende i komplekse scenarier for å indikere oppdateringer til selve datakilden (f.eks. endring av timerens intervall).

Eksempel 2: Integrasjon med en muterbar spilltilstand

Tenk deg et enkelt spill der spilltilstanden (f.eks. spillerens posisjon, poengsum) lagres i et muterbart objekt. experimental_useMutableSource kan brukes til å oppdatere spillets brukergrensesnitt effektivt.

// Muterbar spilltilstand
class GameState {
  constructor() {
    this.playerX = 0;
    this.playerY = 0;
    this.score = 0;
    this._listeners = [];
  }

  movePlayer(x, y) {
    this.playerX = x;
    this.playerY = y;
    this.notifyListeners();
  }

  increaseScore(amount) {
    this.score += amount;
    this.notifyListeners();
  }

  subscribe(listener) {
    this._listeners.push(listener);
    return () => {
      this._listeners = this._listeners.filter(l => l !== listener);
    };
  }

  notifyListeners() {
    this._listeners.forEach(listener => listener());
  }
}

const gameState = new GameState();

// React-komponent
import React, { experimental_useMutableSource as useMutableSource } from 'react';

const mutableSource = {
  version: 0, //versjon for å spore endringer
  getSnapshot: () => ({
    x: gameState.playerX,
    y: gameState.playerY,
    score: gameState.score,
  }),
  subscribe: gameState.subscribe.bind(gameState),
};

function GameUI() {
  const { x, y, score } = useMutableSource(mutableSource, mutableSource.getSnapshot, mutableSource.subscribe);

  return (
    

      Spillerposisjon: ({x}, {y})

      Poengsum: {score}
       gameState.increaseScore(10)}>Øk poengsum
       gameState.movePlayer(x + 1, y + 1)}>Flytt spiller
    
  );
}

export default GameUI;

I dette eksempelet er GameState en klasse som inneholder den muterbare spilltilstanden. GameUI-komponenten bruker experimental_useMutableSource til å abonnere på endringer i spilltilstanden. getSnapshot-funksjonen returnerer et øyeblikksbilde av de relevante spilltilstandsegenskapene. Komponenten gjengis på nytt bare når spillerens posisjon eller poengsum endres, noe som sikrer effektive oppdateringer.

Eksempel 3: Muterbare data med selektorfunksjoner

Noen ganger trenger du bare å reagere på endringer i spesifikke deler av de muterbare dataene. Du kan bruke selektorfunksjoner i getSnapshot-funksjonen for å trekke ut bare de relevante dataene for komponenten.

// Muterbare data
const mutableData = {
  name: "Ola Nordmann",
  age: 30,
  city: "Oslo",
  country: "Norge",
  occupation: "Programvareutvikler",
  _listeners: [],

  subscribe(listener) {
    this._listeners.push(listener);
    return () => {
      this._listeners = this._listeners.filter(l => l !== listener);
    };
  },

  setName(newName) {
    this.name = newName;
    this._listeners.forEach(l => l());
  },

  setAge(newAge) {
    this.age = newAge;
    this._listeners.forEach(l => l());
  }

};


// React-komponent
import React, { experimental_useMutableSource as useMutableSource } from 'react';

const mutableSource = {
  version: 0, //versjon for å spore endringer
  getSnapshot: () => mutableData.age,
  subscribe: mutableData.subscribe.bind(mutableData),
};


function AgeDisplay() {
  const age = useMutableSource(mutableSource, mutableSource.getSnapshot, mutableSource.subscribe);

  return (
    

      Alder: {age}
    
  );
}

export default AgeDisplay;

I dette tilfellet gjengis AgeDisplay-komponenten bare på nytt når age-egenskapen til mutableData-objektet endres. getSnapshot-funksjonen trekker spesifikt ut age-egenskapen, noe som gir mulighet for finkornet endringsdeteksjon.

Fordeler med experimental_useMutableSource

• Finkornet endringsdeteksjon: Gjengir bare på nytt når de relevante delene av de muterbare dataene endres, noe som fører til forbedret ytelse.
• Integrasjon med muterbare datakilder: Lar React-komponenter integreres sømløst med biblioteker eller kodebaser som bruker muterbare data.
• Optimaliserte oppdateringer: Reduserer unødvendige re-rendringer, noe som resulterer i et mer effektivt og responsivt brukergrensesnitt.

Ulemper og hensyn

• Kompleksitet: Å jobbe med muterbare data og experimental_useMutableSource legger til kompleksitet i koden din. Det krever nøye vurdering av datakonsistens og synkronisering.
• Eksperimentelt API: experimental_useMutableSource er en del av Reacts eksperimentelle Concurrent Mode-funksjoner, noe som betyr at API-et kan endres i fremtidige utgivelser.
• Potensial for feil: Muterbare data kan introdusere subtile feil hvis de ikke håndteres forsiktig. Det er avgjørende å sikre at endringer spores riktig og at brukergrensesnittet oppdateres konsekvent.
• Ytelsesavveininger: Selv om experimental_useMutableSource kan forbedre ytelsen i visse scenarier, introduserer det også overhead på grunn av prosessen med å lage og sammenligne øyeblikksbilder. Det er viktig å benchmarke applikasjonen din for å sikre at den gir en netto ytelsesfordel.
• Stabilitet i øyeblikksbilder: getSnapshot-funksjonen må returnere et stabilt øyeblikksbilde. Unngå å lage nye objekter eller arrays ved hvert kall til getSnapshot med mindre dataene faktisk har endret seg. Dette kan oppnås ved å memo-isere øyeblikksbildet eller sammenligne de relevante egenskapene i selve getSnapshot-funksjonen.

Beste praksis for bruk av experimental_useMutableSource

1. Minimer muterbare data: Når det er mulig, foretrekk immuterbare datastrukturer. Bruk experimental_useMutableSource bare når det er nødvendig for å integrere med eksisterende muterbare datakilder eller for spesifikke ytelsesoptimaliseringer.
2. Lag stabile øyeblikksbilder: Sørg for at getSnapshot-funksjonen returnerer et stabilt øyeblikksbilde. Unngå å lage nye objekter eller arrays ved hvert kall med mindre dataene faktisk har endret seg. Bruk memo-iseringsteknikker eller sammenligningsfunksjoner for å optimalisere opprettelsen av øyeblikksbilder.
3. Test koden din grundig: Muterbare data kan introdusere subtile feil. Test koden grundig for å sikre at endringer spores riktig og at brukergrensesnittet oppdateres konsekvent.
4. Dokumenter koden din: Dokumenter tydelig bruken av experimental_useMutableSource og antakelsene som er gjort om den muterbare datakilden. Dette vil hjelpe andre utviklere med å forstå og vedlikeholde koden din.
5. Vurder alternativer: Før du bruker experimental_useMutableSource, bør du vurdere alternative tilnærminger, som å bruke et tilstandshåndteringsbibliotek (f.eks. Redux, Zustand) eller refaktorere koden din til å bruke immuterbare datastrukturer.
6. Bruk versjonering: Inkluder en version-egenskap i mutableSource-objektet. Oppdater denne egenskapen hver gang strukturen til selve datakilden endres (f.eks. ved å legge til eller fjerne egenskaper). Dette lar experimental_useMutableSource vite når den trenger å re-evaluere sin snapshot-strategi fullstendig, ikke bare dataverdiene. Øk versjonen hver gang du fundamentalt endrer hvordan datakilden fungerer.

Integrasjon med tredjepartsbiblioteker

experimental_useMutableSource er spesielt nyttig for å integrere React-komponenter med tredjepartsbiblioteker som håndterer data muterbart. Her er en generell tilnærming:

1. Identifiser den muterbare datakilden: Finn ut hvilken del av bibliotekets API som eksponerer de muterbare dataene du trenger tilgang til i React-komponenten din.
2. Lag et muterbart kildeobjekt: Lag et JavaScript-objekt som innkapsler den muterbare datakilden og gir getSnapshot- og subscribe-funksjonene.
3. Implementer getSnapshot-funksjonen: Skriv getSnapshot-funksjonen for å trekke ut de relevante dataene fra den muterbare datakilden. Sørg for at øyeblikksbildet er stabilt.
4. Implementer Subscribe-funksjonen: Skriv subscribe-funksjonen for å registrere en lytter i bibliotekets hendelsessystem. Lytteren skal kalles hver gang de muterbare dataene endres.
5. Bruk experimental_useMutableSource i komponenten din: Bruk experimental_useMutableSource for å abonnere på den muterbare datakilden og få tilgang til dataene i React-komponenten din.

For eksempel, hvis du bruker et grafbibliotek som oppdaterer grafdata muterbart, kan du bruke experimental_useMutableSource til å abonnere på grafens dataendringer og oppdatere graf-komponenten deretter.

Hensyn til Concurrent Mode

experimental_useMutableSource er designet for å fungere med Reacts Concurrent Mode-funksjoner. Concurrent Mode lar React avbryte, pause og gjenoppta rendring, noe som forbedrer responsiviteten og ytelsen til applikasjonen din. Når du bruker experimental_useMutableSource i Concurrent Mode, er det viktig å være klar over følgende hensyn:

• Tearing: Tearing oppstår når React bare oppdaterer en del av brukergrensesnittet på grunn av avbrudd i rendringsprosessen. For å unngå tearing, sørg for at getSnapshot-funksjonen returnerer et konsistent øyeblikksbilde av dataene.
• Suspense: Suspense lar deg utsette rendringen av en komponent til visse data er tilgjengelige. Når du bruker experimental_useMutableSource med Suspense, sørg for at den muterbare datakilden er tilgjengelig før komponenten prøver å rendre.
• Transitions: Transitions lar deg jevnt gå over mellom forskjellige tilstander i applikasjonen din. Når du bruker experimental_useMutableSource med Transitions, sørg for at den muterbare datakilden oppdateres korrekt under overgangen.

Alternativer til experimental_useMutableSource

Selv om experimental_useMutableSource gir en mekanisme for å integrere med muterbare datakilder, er det ikke alltid den beste løsningen. Vurder følgende alternativer:

• Immuterbare datastrukturer: Hvis mulig, refaktorer koden din til å bruke immuterbare datastrukturer. Immuterbare datastrukturer gjør det enklere å spore endringer og forhindre utilsiktede mutasjoner.
• Tilstandshåndteringsbiblioteker: Bruk et tilstandshåndteringsbibliotek som Redux, Zustand eller Recoil for å håndtere applikasjonens tilstand. Disse bibliotekene gir en sentralisert lagring for dataene dine og håndhever immutabilitet.
• Context API: Reacts Context API lar deg dele data mellom komponenter uten prop drilling. Selv om Context API i seg selv ikke håndhever immutabilitet, kan du bruke det i kombinasjon med immuterbare datastrukturer eller et tilstandshåndteringsbibliotek.
• useSyncExternalStore: Denne hooken lar deg abonnere på eksterne datakilder på en måte som er kompatibel med Concurrent Mode og Server Components. Selv om den ikke er spesifikt designet for *muterbare* data, kan den være et passende alternativ hvis du kan håndtere oppdateringer til den eksterne kilden på en forutsigbar måte.

Konklusjon

experimental_useMutableSource er et kraftig verktøy for å integrere React-komponenter med muterbare datakilder. Det muliggjør finkornet endringsdeteksjon og optimaliserte oppdateringer, noe som forbedrer ytelsen til applikasjonen din. Imidlertid legger det også til kompleksitet og krever nøye vurdering av datakonsistens og synkronisering.

Før du bruker experimental_useMutableSource, bør du vurdere alternative tilnærminger, som å bruke immuterbare datastrukturer eller et tilstandshåndteringsbibliotek. Hvis du velger å bruke experimental_useMutableSource, følg beste praksis som er beskrevet i denne artikkelen for å sikre at koden din er robust og vedlikeholdbar.

Siden experimental_useMutableSource er en del av Reacts eksperimentelle Concurrent Mode-funksjoner, kan API-et endres. Hold deg oppdatert med den nyeste React-dokumentasjonen og vær forberedt på å tilpasse koden din etter behov. Den beste tilnærmingen er å alltid strebe etter immutabilitet når det er mulig, og bare ty til håndtering av muterbare data med verktøy som experimental_useMutableSource når det er strengt nødvendig for integrasjon eller ytelsesårsaker.