React's useEvent: A Deep Dive into the Future of Stable Event Handlers

W stale ewoluującym krajobrazie React, podstawowy zespół nieustannie dąży do udoskonalenia doświadczenia programistycznego i rozwiązania powszechnych problemów. Jednym z najbardziej uporczywych wyzwań dla programistów, od początkujących po doświadczonych ekspertów, jest zarządzanie obsługą zdarzeń, integralnością referencyjną i niesławnymi tablicami zależności hooków, takich jak useEffect i useCallback. Od lat programiści poruszają się po delikatnej równowadze między optymalizacją wydajności a unikaniem błędów, takich jak przestarzałe domknięcia.

Oto useEvent, proponowany hook, który wywołał spore podekscytowanie w społeczności React. Chociaż jest nadal eksperymentalny i nie jest jeszcze częścią stabilnego wydania React, jego koncepcja oferuje kuszący wgląd w przyszłość z bardziej intuicyjną i niezawodną obsługą zdarzeń. Ten kompleksowy przewodnik zbada problemy, które useEvent ma na celu rozwiązać, jak działa pod maską, jego praktyczne zastosowania i jego potencjalne miejsce w przyszłości rozwoju React.

The Core Problem: Referential Integrity and The Dependency Dance

Aby naprawdę docenić, dlaczego useEvent jest tak znaczący, musimy najpierw zrozumieć problem, który ma rozwiązać. Problem tkwi w tym, jak JavaScript obsługuje funkcje i jak działa mechanizm renderowania React.

What is Referential Integrity?

W JavaScript funkcje są obiektami. Kiedy definiujesz funkcję wewnątrz komponentu React, nowy obiekt funkcji jest tworzony przy każdym renderowaniu. Rozważ ten prosty przykład:

            
function MyComponent({ onLog }) {
  const handleClick = () => {
    console.log('Button clicked!');
  };

  // Every time MyComponent re-renders, a brand new `handleClick` function is created.
  return <button onClick={handleClick}>Click Me</button>;
}

            

              
                Copy
              
            
          

W przypadku prostego przycisku jest to zwykle nieszkodliwe. Jednak w React to zachowanie ma znaczące skutki uboczne, zwłaszcza w przypadku optymalizacji i efektów. Optymalizacje wydajności React, takie jak React.memo, i jego podstawowe hooki, takie jak useEffect, polegają na płytkich porównaniach ich zależności, aby zdecydować, czy ponownie uruchomić, czy ponownie wyrenderować. Ponieważ nowy obiekt funkcji jest tworzony przy każdym renderowaniu, jego odniesienie (lub adres pamięci) jest zawsze inne. Dla React, oldHandleClick !== newHandleClick, nawet jeśli ich kod jest identyczny.

The `useCallback` Solution and Its Complications

Zespół React dostarczył narzędzie do zarządzania tym: hook useCallback. Memoizuje on funkcję, co oznacza, że zwraca to samo odniesienie do funkcji podczas ponownych renderowań, o ile jej zależności się nie zmieniły.

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

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

  const handleClick = useCallback(() => {
    // This function's identity is now stable across re-renders
    console.log(`Current count is: ${count}`); 
  }, [count]); // ...but now it has a dependency

  useEffect(() => {
    // Some effect that depends on the click handler
    setupListener(handleClick);
    return () => removeListener(handleClick);
  }, [handleClick]); // This effect re-runs whenever handleClick changes

  return <button onClick={() => setCount(c => c + 1)}>Increment</button>;
}

            

              
                Copy
              
            
          

Tutaj, handleClick będzie nową funkcją tylko wtedy, gdy count się zmieni. To rozwiązuje początkowy problem, ale wprowadza nowy: taniec tablicy zależności. Teraz nasz hook useEffect, który używa handleClick, musi wymienić handleClick jako zależność. Ponieważ handleClick zależy od count, efekt zostanie teraz ponownie uruchomiony za każdym razem, gdy licznik się zmieni. Może to być to, czego chcesz, ale często tak nie jest. Możesz chcieć skonfigurować detektor tylko raz, ale zawsze wywoływać *najnowszą* wersję obsługi kliknięć.

The Peril of Stale Closures

Co się stanie, jeśli spróbujemy oszukać? Powszechnym, ale niebezpiecznym wzorcem jest pomijanie zależności z tablicy useCallback, aby utrzymać stabilność funkcji.

            
// ANTI-PATTERN: DO NOT DO THIS
const handleClick = useCallback(() => {
  console.log(`Current count is: ${count}`); 
}, []); // Omitted `count` from dependencies

            

              
                Copy
              
            
          

Teraz handleClick ma stabilną tożsamość. useEffect uruchomi się tylko raz. Problem rozwiązany? Wcale nie. Właśnie stworzyliśmy przestarzałe domknięcie. Funkcja przekazana do useCallback "domyka się" na stanie i rekwizytach w momencie jej utworzenia. Ponieważ podaliśmy pustą tablicę zależności [], funkcja jest tworzona tylko raz podczas początkowego renderowania. W tym czasie count wynosi 0. Bez względu na to, ile razy klikniesz przycisk zwiększania, handleClick na zawsze będzie logować "Current count is: 0". Trzyma się przestarzałej wartości stanu count.

To jest fundamentalny dylemat: albo masz stale zmieniające się odniesienie do funkcji, które wyzwala niepotrzebne ponowne renderowania i ponowne uruchamianie efektów, albo ryzykujesz wprowadzenie subtelnych i trudnych do debugowania błędów przestarzałych domknięć.

Introducing `useEvent`: The Best of Both Worlds

Proponowany hook useEvent ma na celu przełamanie tego kompromisu. Jego podstawowa obietnica jest prosta, ale rewolucyjna:

Zapewnij funkcję, która ma trwale stabilną tożsamość, ale której implementacja zawsze używa najnowszego, najbardziej aktualnego stanu i rekwizytów.

Przyjrzyjmy się jego proponowanej składni:

            
import { useEvent } from 'react'; // Hypothetical import

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

  const handleClick = useEvent(() => {
    // No dependency array needed!
    // This code will always see the latest `count` value.
    console.log(`Current count is: ${count}`);
  });

  useEffect(() => {
    // setupListener is called only once on mount.
    // handleClick has a stable identity and is safe to omit from the dependency array.
    setupListener(handleClick);
    return () => removeListener(handleClick);
  }, []); // No need to include handleClick here!

  return <button onClick={() => setCount(c => c + 1)}>Increment</button>;
}

            

              
                Copy
              
            
          

Zwróć uwagę na dwie kluczowe zmiany:

1. useEvent przyjmuje funkcję, ale nie ma tablicy zależności.
2. Funkcja handleClick zwrócona przez useEvent jest tak stabilna, że dokumentacja React oficjalnie zezwoliłaby na pominięcie jej z tablicy zależności useEffect (reguła lint byłaby nauczona, aby ją ignorować).

To elegancko rozwiązuje oba problemy. Tożsamość funkcji jest stabilna, zapobiegając niepotrzebnemu ponownemu uruchamianiu useEffect. Jednocześnie, ponieważ jego wewnętrzna logika jest zawsze aktualizowana, nigdy nie cierpi na przestarzałe domknięcia. Otrzymujesz korzyść wydajnościową ze stabilnego odniesienia i poprawność zawsze posiadania najnowszych danych.

`useEvent` in Action: Practical Use Cases

Implikacje useEvent są daleko idące. Przyjrzyjmy się kilku typowym scenariuszom, w których dramatycznie uprościłby kod i poprawił niezawodność.

1. Simplifying `useEffect` and Event Listeners

To jest kanoniczny przykład. Konfigurowanie globalnych detektorów zdarzeń (takich jak zmiana rozmiaru okna, skróty klawiszowe lub wiadomości WebSocket) jest częstym zadaniem, które zazwyczaj powinno się zdarzyć tylko raz.

Before `useEvent`:

            
function ChatRoom({ roomId }) {
  const [messages, setMessages] = useState([]);

  const onMessage = useCallback((newMessage) => {
    // We need `messages` to add the new message
    setMessages([...messages, newMessage]);
  }, [messages]); // Dependency on `messages` makes `onMessage` unstable

  useEffect(() => {
    const socket = createSocket(roomId);
    socket.on('message', onMessage);
    return () => socket.off('message', onMessage);
  }, [roomId, onMessage]); // Effect re-subscribes every time `messages` changes
}

            

              
                Copy
              
            
          

W tym kodzie, za każdym razem, gdy nadejdzie nowa wiadomość i zaktualizuje się stan messages, tworzona jest nowa funkcja onMessage. Powoduje to, że useEffect zrywa starą subskrypcję gniazda i tworzy nową. Jest to nieefektywne i może nawet prowadzić do błędów, takich jak utracone wiadomości.

After `useEvent`:

            
function ChatRoom({ roomId }) {
  const [messages, setMessages] = useState([]);

  const onMessage = useEvent((newMessage) => {
    // `useEvent` ensures this function always has the latest `messages` state
    setMessages([...messages, newMessage]);
  });

  useEffect(() => {
    const socket = createSocket(roomId);
    socket.on('message', onMessage);
    return () => socket.off('message', onMessage);
  }, [roomId]); // `onMessage` is stable, so we only re-subscribe if `roomId` changes
}

            

              
                Copy
              
            
          

Kod jest teraz prostszy, bardziej intuicyjny i bardziej poprawny. Połączenie gniazda jest zarządzane tylko na podstawie roomId, jak powinno być, podczas gdy obsługa zdarzeń dla wiadomości przejrzyście obsługuje najnowszy stan.

2. Optimizing Custom Hooks

Niestandardowe hooki często akceptują funkcje wywołania zwrotnego jako argumenty. Twórca niestandardowego hooka nie ma kontroli nad tym, czy użytkownik przekazuje stabilną funkcję, co prowadzi do potencjalnych pułapek wydajnościowych.

Before `useEvent`:

Niestandardowy hook do odpytywania API:

            
function usePolling(url, onData) {
  useEffect(() => {
    const intervalId = setInterval(async () => {
      const data = await fetch(url).then(res => res.json());
      onData(data);
    }, 5000);

    return () => clearInterval(intervalId);
  }, [url, onData]); // Unstable `onData` will restart the interval
}

// Component using the hook
function StockTicker() {
  const [price, setPrice] = useState(0);

  // This function is re-created on every render, causing the polling to restart
  const handleNewPrice = (data) => {
    setPrice(data.price);
  };

  usePolling('/api/stock', handleNewPrice);

  return <div>Price: {price}</div>
}

            

              
                Copy
              
            
          

Aby to naprawić, użytkownik usePolling musiałby pamiętać o opakowaniu handleNewPrice w useCallback. To sprawia, że API hooka jest mniej ergonomiczne.

After `useEvent`:

Niestandardowy hook można uczynić wewnętrznie niezawodnym za pomocą useEvent.

            
function usePolling(url, onData) {
  // Wrap the user's callback in `useEvent` inside the hook
  const stableOnData = useEvent(onData);

  useEffect(() => {
    const intervalId = setInterval(async () => {
      const data = await fetch(url).then(res => res.json());
      stableOnData(data); // Call the stable wrapper
    }, 5000);

    return () => clearInterval(intervalId);
  }, [url]); // Now the effect only depends on `url`
}

// Component using the hook can be much simpler
function StockTicker() {
  const [price, setPrice] = useState(0);

  // No need for useCallback here!
  usePolling('/api/stock', (data) => {
    setPrice(data.price);
  });

  return <div>Price: {price}</div>
}

            

              
                Copy
              
            
          

Odpowiedzialność jest przenoszona na autora hooka, co skutkuje czystszym i bezpieczniejszym API dla wszystkich odbiorców hooka.

3. Stable Callbacks for Memoized Components

Podczas przekazywania wywołań zwrotnych jako rekwizytów do komponentów opakowanych w React.memo, musisz użyć useCallback, aby zapobiec niepotrzebnym ponownym renderowaniom. useEvent zapewnia bardziej bezpośredni sposób deklarowania intencji.

            
const MemoizedButton = React.memo(({ onClick, children }) => {
  console.log('Rendering button:', children);
  return <button onClick={onClick}>{children}</button>;
});

function Dashboard() {
  const [user, setUser] = useState('Alice');

  // With `useEvent`, this function is declared as a stable event handler
  const handleSave = useEvent(() => {
    saveUserDetails(user);
  });

  return (
    <div>
      <input value={user} onChange={e => setUser(e.target.value)} />
      {/* `handleSave` has a stable identity, so MemoizedButton won't re-render when `user` changes */}
      <MemoizedButton onClick={handleSave}>Save</MemoizedButton>
    </div>
  );
}

            

              
                Copy
              
            
          

W tym przykładzie, gdy piszesz w polu wprowadzania tekstu, stan user się zmienia, a komponent Dashboard ponownie się renderuje. Bez stabilnej funkcji handleSave, MemoizedButton ponownie renderowałby się przy każdym naciśnięciu klawisza. Używając useEvent, sygnalizujemy, że handleSave jest obsługą zdarzeń, której tożsamość nie powinna być powiązana z cyklem renderowania komponentu. Pozostaje stabilna, zapobiegając ponownemu renderowaniu przycisku, ale po kliknięciu zawsze wywoła saveUserDetails z najnowszą wartością user.

Under the Hood: How Does `useEvent` Work?

Chociaż ostateczna implementacja byłaby wysoce zoptymalizowana w wewnętrznych elementach React, możemy zrozumieć podstawową koncepcję, tworząc uproszczony polyfill. Magia polega na połączeniu stabilnego odniesienia do funkcji ze zmiennym refem, który przechowuje najnowszą implementację.

Oto koncepcyjna implementacja:

            
import { useRef, useLayoutEffect, useCallback } from 'react';

export function useEvent(handler) {
  // Create a ref to hold the latest version of the handler function.
  const handlerRef = useRef(null);

  // `useLayoutEffect` runs synchronously after DOM mutations but before the browser paints.
  // This ensures the ref is updated before any event can be triggered by the user.
  useLayoutEffect(() => {
    handlerRef.current = handler;
  });

  // Return a stable, memoized function that never changes.
  // This is the function that will be passed as a prop or used in an effect.
  return useCallback((...args) => {
    // When called, it invokes the *current* handler from the ref.
    const fn = handlerRef.current;
    return fn(...args);
  }, []);
}

            

              
                Copy
              
            
          

Rozbijmy to na części:

1. `useRef`: Tworzymy handlerRef. Ref jest zmiennym obiektem, który utrzymuje się podczas renderowań. Jego właściwość .current można zmieniać bez powodowania ponownego renderowania.
2. `useLayoutEffect`: Przy każdym renderowaniu ten efekt uruchamia się i aktualizuje handlerRef.current, aby była to nowa funkcja handler, którą właśnie otrzymaliśmy. Używamy useLayoutEffect zamiast useEffect, aby upewnić się, że ta aktualizacja nastąpi synchronicznie, zanim przeglądarka będzie miała szansę pomalować. Zapobiega to małemu oknu, w którym zdarzenie mogłoby zostać wywołane i wywołać nieaktualną wersję obsługi z poprzedniego renderowania.
3. `useCallback` with `[]`: To jest klucz do stabilności. Tworzymy funkcję opakowującą i memoizujemy ją z pustą tablicą zależności. Oznacza to, że React *zawsze* zwróci dokładnie ten sam obiekt funkcji dla tego opakowania podczas wszystkich renderowań. To jest stabilna funkcja, którą otrzymają odbiorcy naszego hooka.
4. The Stable Wrapper: Jedynym zadaniem tej stabilnej funkcji jest odczytanie najnowszej obsługi z handlerRef.current i wykonanie jej, przekazując wszystkie argumenty.

To sprytne połączenie daje nam funkcję, która jest stabilna na zewnątrz (opakowanie), ale zawsze dynamiczna wewnątrz (odczytując z refa), doskonale rozwiązując nasz dylemat.

The Status and Future of `useEvent`

Na koniec 2023 roku i początek 2024 roku, useEvent nie został wydany w stabilnej wersji React. Został wprowadzony w oficjalnym RFC (Request for Comments) i był dostępny przez pewien czas w eksperymentalnym kanale wydań React. Jednak wniosek został od tego czasu wycofany z repozytorium RFC, a dyskusja ucichła.

Dlaczego ta przerwa? Istnieje kilka możliwości:

• Edge Cases and API Design: Wprowadzenie nowego prymitywnego hooka do React jest ogromną decyzją. Zespół mógł odkryć trudne przypadki brzegowe lub otrzymać opinie od społeczności, które skłoniły do przemyślenia API lub jego podstawowego zachowania.
• The Rise of the React Compiler: Głównym trwającym projektem dla zespołu React jest "React Compiler" (wcześniej o nazwie kodowej "Forget"). Ten kompilator ma na celu automatyczne memoizowanie komponentów i hooków, skutecznie eliminując potrzebę ręcznego używania przez programistów useCallback, useMemo i React.memo w większości przypadków. Jeśli kompilator jest wystarczająco inteligentny, aby zrozumieć, kiedy tożsamość funkcji musi zostać zachowana, może rozwiązać problem, dla którego zaprojektowano useEvent, ale na bardziej fundamentalnym, zautomatyzowanym poziomie.
• Alternative Solutions: Podstawowy zespół może badać inne, być może prostsze, interfejsy API, aby rozwiązać tę samą klasę problemów bez wprowadzania zupełnie nowej koncepcji hooka.

Podczas gdy czekamy na oficjalny kierunek, *koncepcja* stojąca za useEvent pozostaje niezwykle cenna. Zapewnia jasny model mentalny do oddzielenia tożsamości zdarzenia od jego implementacji. Nawet bez oficjalnego hooka, programiści mogą użyć wzorca polyfill powyżej (często znajdującego się w bibliotekach społecznościowych, takich jak use-event-listener), aby osiągnąć podobne wyniki, aczkolwiek bez oficjalnego błogosławieństwa i obsługi lintera.

Conclusion: A New Way of Thinking About Events

Propozycja useEvent była znaczącym momentem w ewolucji hooków React. Było to pierwsze oficjalne potwierdzenie od zespołu React w odniesieniu do inherentnego tarcia i obciążenia poznawczego spowodowanego interakcją między tożsamością funkcji, useCallback i tablicami zależności useEffect.

Niezależnie od tego, czy sam useEvent stanie się częścią stabilnego API React, czy jego duch zostanie wchłonięty do nadchodzącego React Compiler, problem, który podkreśla, jest realny i ważny. Zachęca nas do jaśniejszego myślenia o naturze naszych funkcji:

• Czy jest to funkcja reprezentująca obsługę zdarzeń, której tożsamość powinna być stabilna?
• Czy jest to funkcja przekazywana do efektu, która powinna spowodować ponowną synchronizację efektu, gdy logika funkcji się zmieni?

Zapewniając narzędzie - lub przynajmniej koncepcję - do wyraźnego rozróżnienia między tymi dwoma przypadkami, React może stać się bardziej deklaratywny, mniej podatny na błędy i przyjemniejszy w pracy. Podczas gdy czekamy na jego ostateczną formę, dogłębne spojrzenie na useEvent zapewnia bezcenne spojrzenie na wyzwania związane z budowaniem złożonych aplikacji i genialną inżynierię, która sprawia, że framework taki jak React wydaje się zarówno potężny, jak i prosty.