Poznaj eksperymentalny hook experimental_useCache w React: zrozum jego cel, korzyści, użycie z Suspense i potencjalny wpływ na strategie pobierania danych dla zoptymalizowanej wydajności aplikacji.
Odblokuj wydajność dzięki eksperymentalnemu hookowi experimental_useCache w React: Kompleksowy przewodnik
React stale ewoluuje, wprowadzając nowe funkcje i eksperymentalne API zaprojektowane w celu poprawy wydajności i doświadczenia deweloperskiego. Jedną z takich funkcji jest hook experimental_useCache
. Chociaż nadal jest eksperymentalny, oferuje potężny sposób zarządzania cachowaniem w aplikacjach React, zwłaszcza w połączeniu z Suspense i React Server Components. Ten kompleksowy przewodnik zagłębi się w zawiłości experimental_useCache
, badając jego cel, korzyści, użycie i potencjalny wpływ na strategie pobierania danych.
Czym jest React's experimental_useCache?
experimental_useCache
to React Hook (obecnie eksperymentalny i podlegający zmianom), który zapewnia mechanizm cachowania wyników kosztownych operacji. Jest on przeznaczony przede wszystkim do pobierania danych, pozwalając na ponowne wykorzystanie wcześniej pobranych danych w wielu renderowaniach, komponentach, a nawet żądaniach serwerowych. W przeciwieństwie do tradycyjnych rozwiązań cachowania, które polegają na zarządzaniu stanem na poziomie komponentu lub zewnętrznych bibliotekach, experimental_useCache
integruje się bezpośrednio z potokiem renderowania React i Suspense.
Zasadniczo experimental_useCache
pozwala na opakowanie funkcji wykonującej kosztowną operację (taką jak pobieranie danych z API) i automatyczne cachowanie jej wyniku. Kolejne wywołania tej samej funkcji z tymi samymi argumentami zwrócą cachowany wynik, unikając niepotrzebnego ponownego wykonania kosztownej operacji.
Dlaczego warto używać experimental_useCache?
Główną zaletą experimental_useCache
jest optymalizacja wydajności. Cachując wyniki kosztownych operacji, można znacząco zmniejszyć ilość pracy, którą React musi wykonać podczas renderowania, prowadząc do szybszego czasu ładowania i bardziej responsywnego interfejsu użytkownika. Oto kilka konkretnych scenariuszy, w których experimental_useCache
może być szczególnie przydatny:
- Pobieranie danych: Cachowanie odpowiedzi API w celu uniknięcia zbędnych żądań sieciowych. Jest to szczególnie przydatne w przypadku danych, które nie zmieniają się często lub są dostępne dla wielu komponentów.
- Kosztowne obliczenia: Cachowanie wyników złożonych obliczeń lub transformacji. Na przykład, można użyć
experimental_useCache
do cachowania wyniku intensywnej obliczeniowo funkcji przetwarzania obrazów. - React Server Components (RSCs): W RSC
experimental_useCache
może optymalizować pobieranie danych po stronie serwera, zapewniając, że dane są pobierane tylko raz na żądanie, nawet jeśli wiele komponentów potrzebuje tych samych danych. Może to drastycznie poprawić wydajność renderowania serwerowego. - Aktualizacje optymistyczne: Implementacja aktualizacji optymistycznych, natychmiastowe wyświetlanie użytkownikowi zaktualizowanego interfejsu, a następnie cachowanie wyniku ostatecznej aktualizacji serwera w celu uniknięcia migotania.
Podsumowanie korzyści:
- Poprawiona wydajność: Redukuje niepotrzebne ponowne renderowania i obliczenia.
- Zmniejszona liczba żądań sieciowych: Minimalizuje narzut związany z pobieraniem danych.
- Uproszczona logika cachowania: Zapewnia deklaratywne i zintegrowane rozwiązanie cachowania w React.
- Bezproblemowa integracja z Suspense: Działa bezproblemowo z Suspense, aby zapewnić lepsze doświadczenie użytkownika podczas ładowania danych.
- Zoptymalizowane renderowanie serwerowe: Poprawia wydajność renderowania serwerowego w React Server Components.
Jak działa experimental_useCache?
experimental_useCache
działa poprzez powiązanie pamięci podręcznej z konkretną funkcją i jej argumentami. Po wywołaniu cachowanej funkcji z zestawem argumentów, experimental_useCache
sprawdza, czy wynik dla tych argumentów znajduje się już w pamięci podręcznej. Jeśli tak, cachowany wynik jest zwracany natychmiast. Jeśli nie, funkcja jest wykonywana, jej wynik jest przechowywany w pamięci podręcznej, a wynik jest zwracany.
Pamięć podręczna jest utrzymywana pomiędzy renderowaniami, a nawet żądaniami serwerowymi (w przypadku React Server Components). Oznacza to, że dane pobrane w jednym komponencie mogą być ponownie wykorzystane przez inne komponenty bez ponownego ich pobierania. Okres życia pamięci podręcznej jest powiązany z kontekstem React, w którym jest używana, więc zostanie automatycznie zwolniona po odmontowaniu kontekstu.
Użycie experimental_useCache: Praktyczny przykład
Ilustrujmy, jak używać experimental_useCache
na praktycznym przykładzie pobierania danych użytkownika z API:
import React, { experimental_useCache, Suspense } from 'react';
// Symulacja wywołania API (zastąp rzeczywistym punktem końcowym API)
const fetchUserData = async (userId) => {
console.log(`Fetching user data for user ID: ${userId}`);
await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, 1000)); // Symulacja opóźnienia sieci
const response = await fetch(`https://jsonplaceholder.typicode.com/users/${userId}`);
if (!response.ok) {
throw new Error(`Failed to fetch user data: ${response.status}`);
}
return response.json();
};
// Utworzenie cachowanej wersji funkcji fetchUserData
const getCachedUserData = experimental_useCache(fetchUserData);
function UserProfile({ userId }) {
const userData = getCachedUserData(userId);
return (
User Profile
Name: {userData.name}
Email: {userData.email}
);
}
function App() {
return (
Loading user data...
Wyjaśnienie:
- Import
experimental_useCache
: Importujemy niezbędny hook z React. - Definicja
fetchUserData
: Ta funkcja symuluje pobieranie danych użytkownika z API. Zastąp wywołanie mockującego API rzeczywistą logiką pobierania danych.await new Promise
symuluje opóźnienie sieci, sprawiając, że efekt cachowania jest bardziej widoczny. Obsługa błędów jest zawarta dla gotowości produkcyjnej. - Utworzenie
getCachedUserData
: Używamyexperimental_useCache
do utworzenia cachowanej wersji funkcjifetchUserData
. Jest to funkcja, której faktycznie użyjemy w naszym komponencie. - Użycie
getCachedUserData
wUserProfile
: KomponentUserProfile
wywołujegetCachedUserData
w celu pobrania danych użytkownika. Ponieważ używamyexperimental_useCache
, dane zostaną pobrane z pamięci podręcznej, jeśli są już dostępne. - Opakowanie w
Suspense
: KomponentUserProfile
jest opakowany wSuspense
, aby obsłużyć stan ładowania podczas pobierania danych. Zapewnia to płynne doświadczenie użytkownika, nawet jeśli dane ładują się powoli. - Wielokrotne wywołania: Komponent
App
renderuje dwa komponentyUserProfile
z tym samymuserId
(1). Drugi komponentUserProfile
użyje cachowanych danych, unikając drugiego wywołania API. Zawiera również profil innego użytkownika z innym identyfikatorem, aby zademonstrować pobieranie niecachowanych danych.
W tym przykładzie pierwszy komponent UserProfile
pobierze dane użytkownika z API. Jednak drugi komponent UserProfile
użyje cachowanych danych, unikając drugiego wywołania API. Może to znacząco poprawić wydajność, zwłaszcza jeśli wywołanie API jest kosztowne lub dane są dostępne dla wielu komponentów.
Integracja z Suspense
experimental_useCache
jest zaprojektowany do bezproblemowej współpracy z funkcją Suspense w React. Suspense pozwala na deklaratywne obsługiwanie stanu ładowania komponentów, które oczekują na dane. Kiedy używasz experimental_useCache
w połączeniu z Suspense, React automatycznie zawiesi renderowanie komponentu do momentu, gdy dane będą dostępne w pamięci podręcznej lub zostaną pobrane ze źródła danych. Pozwala to zapewnić lepsze doświadczenie użytkownika, wyświetlając zapasowy interfejs (np. wskaźnik ładowania) podczas ładowania danych.
W powyższym przykładzie komponent Suspense
opakowuje komponent UserProfile
i zapewnia prop fallback
. Ten zapasowy interfejs użytkownika zostanie wyświetlony podczas pobierania danych użytkownika. Po udostępnieniu danych, komponent UserProfile
zostanie wyrenderowany z pobranymi danymi.
React Server Components (RSCs) i experimental_useCache
experimental_useCache
błyszczy, gdy jest używany z React Server Components. W RSC pobieranie danych odbywa się na serwerze, a wyniki są strumieniowo przesyłane do klienta. experimental_useCache
może znacząco zoptymalizować pobieranie danych po stronie serwera, zapewniając, że dane są pobierane tylko raz na żądanie, nawet jeśli wiele komponentów potrzebuje tych samych danych.
Rozważ scenariusz, w którym masz komponent serwerowy, który musi pobrać dane użytkownika i wyświetlić je w wielu częściach interfejsu. Bez experimental_useCache
możesz pobrać dane użytkownika wielokrotnie, co może być nieefektywne. Dzięki experimental_useCache
możesz zapewnić, że dane użytkownika są pobierane tylko raz, a następnie cachowane do późniejszego wykorzystania w tym samym żądaniu serwerowym.
Przykład (koncepcyjny przykład RSC):
// Komponent serwerowy
import { experimental_useCache } from 'react';
async function fetchUserData(userId) {
// Symulacja pobierania danych użytkownika z bazy danych
await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, 500)); // Symulacja opóźnienia zapytania do bazy danych
return { id: userId, name: `User ${userId}`, email: `user${userId}@example.com` };
}
const getCachedUserData = experimental_useCache(fetchUserData);
export default async function UserDashboard({ userId }) {
const userData = await getCachedUserData(userId);
return (
Welcome, {userData.name}!
);
}
async function UserInfo({ userId }) {
const userData = await getCachedUserData(userId);
return (
User Information
Email: {userData.email}
);
}
async function UserActivity({ userId }) {
const userData = await getCachedUserData(userId);
return (
Recent Activity
{userData.name} viewed the homepage.
);
}
W tym uproszczonym przykładzie UserDashboard
, UserInfo
i UserActivity
są komponentami serwerowymi. Wszystkie potrzebują dostępu do danych użytkownika. Użycie experimental_useCache
zapewnia, że funkcja fetchUserData
jest wywoływana tylko raz na żądanie serwerowe, nawet jeśli jest używana w wielu komponentach.
Uwagi i potencjalne wady
Chociaż experimental_useCache
oferuje znaczące korzyści, ważne jest, aby być świadomym jego ograniczeń i potencjalnych wad:
- Status eksperymentalny: Jako API eksperymentalne,
experimental_useCache
może ulec zmianie lub zostać usunięte w przyszłych wydaniach React. Używaj go z ostrożnością w środowiskach produkcyjnych i bądź gotów do dostosowania kodu w razie potrzeby. Monitoruj oficjalną dokumentację React i uwagi do wydania pod kątem aktualizacji. - Unieważnianie pamięci podręcznej:
experimental_useCache
nie zapewnia wbudowanych mechanizmów unieważniania pamięci podręcznej. Będziesz musiał zaimplementować własne strategie unieważniania pamięci podręcznej, gdy bazowe dane ulegną zmianie. Może to obejmować użycie niestandardowych hooków lub dostawców kontekstu do zarządzania okresem życia pamięci podręcznej. - Zużycie pamięci: Cachowanie danych może zwiększyć zużycie pamięci. Miej na uwadze rozmiar cachowanych danych i rozważ użycie technik takich jak ewakuacja lub wygaśnięcie pamięci podręcznej w celu ograniczenia zużycia pamięci. Monitoruj zużycie pamięci w aplikacji, zwłaszcza w środowiskach serwerowych.
- Serializacja argumentów: Argumenty przekazywane do cachowanej funkcji muszą być serializowane. Dzieje się tak, ponieważ
experimental_useCache
używa argumentów do generowania klucza pamięci podręcznej. Jeśli argumenty nie są serializowane, pamięć podręczna może nie działać poprawnie. - Debugowanie: Debugowanie problemów z cachowaniem może być trudne. Używaj narzędzi do logowania i debugowania, aby sprawdzać pamięć podręczną i weryfikować, czy działa zgodnie z oczekiwaniami. Rozważ dodanie niestandardowego logowania debugowania do funkcji
fetchUserData
, aby śledzić, kiedy dane są pobierane, a kiedy są pobierane z pamięci podręcznej. - Stan globalny: Unikaj używania globalnego mutowalnego stanu w cachowanej funkcji. Może to prowadzić do nieoczekiwanych zachowań i utrudniać racjonalne rozumowanie o pamięci podręcznej. Opieraj się na argumentach funkcji i cachowanym wyniku, aby utrzymać spójny stan.
- Złożone struktury danych: Zachowaj ostrożność podczas cachowania złożonych struktur danych, zwłaszcza jeśli zawierają one odniesienia cykliczne. Odniesienia cykliczne mogą prowadzić do nieskończonych pętli lub błędów przepełnienia stosu podczas serializacji.
Strategie unieważniania pamięci podręcznej
Ponieważ experimental_useCache
nie obsługuje unieważniania, oto kilka strategii, które można zastosować:
- Ręczne unieważnianie: Zaimplementuj niestandardowy hook lub dostawcę kontekstu do śledzenia mutacji danych. Po wystąpieniu mutacji unieważnij pamięć podręczną, resetując cachowaną funkcję. Wymaga to przechowywania wersji lub znacznika czasu, który zmienia się po mutacji, i sprawdzania tego w funkcji
fetch
.import React, { createContext, useContext, useState, experimental_useCache } from 'react'; const DataVersionContext = createContext(null); export function DataVersionProvider({ children }) { const [version, setVersion] = useState(0); const invalidate = () => setVersion(v => v + 1); return (
{children} ); } async function fetchData(version) { console.log("Fetching data with version:", version) await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, 500)); return { data: `Data for version ${version}` }; } const useCachedData = () => { const { version } = useContext(DataVersionContext); return experimental_useCache(() => fetchData(version))(); // Wywołanie pamięci podręcznej }; export function useInvalidateData() { return useContext(DataVersionContext).invalidate; } export default useCachedData; // Przykładowe użycie: function ComponentUsingData() { const data = useCachedData(); return{data?.data}
; } function ComponentThatInvalidates() { const invalidate = useInvalidateData(); return } // Owiń swój App w DataVersionProvider //// // // - Wygaśnięcie oparte na czasie: Zaimplementuj mechanizm wygasania pamięci podręcznej, który automatycznie unieważnia pamięć podręczną po określonym czasie. Może to być przydatne w przypadku danych, które są stosunkowo statyczne, ale mogą się czasami zmieniać.
- Unieważnianie oparte na tagach: Powiąż tagi z cachowanymi danymi i unieważniaj pamięć podręczną na podstawie tych tagów. Może to być przydatne do unieważniania powiązanych danych, gdy zmienia się konkretny fragment danych.
- WebSockets i aktualizacje w czasie rzeczywistym: Jeśli twoja aplikacja używa WebSockets lub innych mechanizmów aktualizacji w czasie rzeczywistym, możesz użyć tych aktualizacji do wywołania unieważnienia pamięci podręcznej. Po otrzymaniu aktualizacji w czasie rzeczywistym unieważnij pamięć podręczną dla objętych danych.
Najlepsze praktyki używania experimental_useCache
Aby skutecznie wykorzystać experimental_useCache
i uniknąć potencjalnych pułapek, postępuj zgodnie z poniższymi najlepszymi praktykami:
- Używaj go do kosztownych operacji: Używaj
experimental_useCache
tylko do operacji, które są naprawdę kosztowne, takich jak pobieranie danych lub złożone obliczenia. Cachowanie tanich operacji może faktycznie zmniejszyć wydajność z powodu narzutu zarządzania pamięcią podręczną. - Definiuj jasne klucze pamięci podręcznej: Upewnij się, że argumenty przekazywane do cachowanej funkcji jednoznacznie identyfikują cachowane dane. Jest to kluczowe dla zapewnienia prawidłowego działania pamięci podręcznej i zapobiegania nieumyślnemu ponownemu użyciu danych. W przypadku argumentów obiektowych rozważ serializację i haszowanie ich w celu utworzenia spójnego klucza.
- Zaimplementuj strategie unieważniania pamięci podręcznej: Jak wspomniano wcześniej, będziesz musiał zaimplementować własne strategie unieważniania pamięci podręcznej, gdy bazowe dane ulegną zmianie. Wybierz strategię odpowiednią dla twojej aplikacji i danych.
- Monitoruj wydajność pamięci podręcznej: Monitoruj wydajność swojej pamięci podręcznej, aby zapewnić, że działa zgodnie z oczekiwaniami. Używaj narzędzi do logowania i debugowania, aby śledzić trafienia i nietrafienia w pamięci podręcznej oraz identyfikować potencjalne wąskie gardła.
- Rozważ alternatywy: Zanim zaczniesz używać
experimental_useCache
, rozważ, czy inne rozwiązania cachowania mogą być bardziej odpowiednie dla twoich potrzeb. Na przykład, jeśli potrzebujesz bardziej solidnego rozwiązania cachowania z wbudowanymi funkcjami, takimi jak unieważnianie i ewakuacja pamięci podręcznej, możesz rozważyć użycie dedykowanej biblioteki cachowania. Biblioteki takie jakreact-query
,SWR
, a nawet użycielocalStorage
mogą czasami być bardziej odpowiednie. - Zacznij od małych kroków: Wprowadzaj
experimental_useCache
stopniowo do swojej aplikacji. Zacznij od cachowania kilku kluczowych operacji pobierania danych i stopniowo rozszerzaj ich użycie w miarę zdobywania doświadczenia. - Dokumentuj swoją strategię cachowania: Jasno dokumentuj swoją strategię cachowania, w tym, które dane są cachowane, jak pamięć podręczna jest unieważniana i wszelkie potencjalne ograniczenia. Ułatwi to innym programistom zrozumienie i utrzymanie twojego kodu.
- Testuj gruntownie: Dokładnie przetestuj swoją implementację cachowania, aby upewnić się, że działa poprawnie i nie wprowadza żadnych nieoczekiwanych błędów. Napisz testy jednostkowe, aby zweryfikować, czy pamięć podręczna jest poprawnie wypełniana i unieważniana.
Alternatywy dla experimental_useCache
Chociaż experimental_useCache
zapewnia wygodny sposób zarządzania cachowaniem w React, nie jest to jedyne dostępne rozwiązanie. W aplikacjach React można używać kilku innych rozwiązań cachowania, każde z własnymi zaletami i wadami.
useMemo
: HookuseMemo
może być używany do memoizowania wyników kosztownych obliczeń. Chociaż nie zapewnia prawdziwego cachowania między renderowaniami, może być przydatny do optymalizacji wydajności w obrębie pojedynczego komponentu. Mniej nadaje się do pobierania danych lub scenariuszy, w których dane muszą być udostępniane między komponentami.React.memo
:React.memo
to funkcja wyższego rzędu, której można używać do memoizowania komponentów funkcyjnych. Zapobiega ponownym renderowaniom komponentu, jeśli jego propsy się nie zmieniły. Może to w niektórych przypadkach poprawić wydajność, ale nie zapewnia cachowania danych.- Zewnętrzne biblioteki cachowania (
react-query
,SWR
): Biblioteki takie jakreact-query
iSWR
zapewniają kompleksowe rozwiązania do pobierania danych i cachowania dla aplikacji React. Biblioteki te oferują funkcje takie jak automatyczne unieważnianie pamięci podręcznej, pobieranie danych w tle i aktualizacje optymistyczne. Mogą być dobrym wyborem, jeśli potrzebujesz bardziej solidnego rozwiązania cachowania z zaawansowanymi funkcjami. - Local Storage / Session Storage: W prostszych zastosowaniach lub do utrwalania danych między sesjami można wykorzystać
localStorage
lubsessionStorage
. Wymaga to jednak ręcznego zarządzania serializacją, unieważnianiem i limitami przechowywania. - Niestandardowe rozwiązania cachowania: Można również tworzyć własne niestandardowe rozwiązania cachowania przy użyciu API kontekstu React lub innych technik zarządzania stanem. Daje to pełną kontrolę nad implementacją cachowania, ale wymaga również więcej wysiłku i wiedzy specjalistycznej.
Wniosek
Hook experimental_useCache
w React oferuje potężny i wygodny sposób zarządzania cachowaniem w aplikacjach React. Cachując wyniki kosztownych operacji, można znacząco poprawić wydajność, zmniejszyć liczbę żądań sieciowych i uprościć logikę pobierania danych. W połączeniu z Suspense i React Server Components, experimental_useCache
może dalej poprawiać doświadczenie użytkownika i optymalizować wydajność renderowania serwerowego.
Jednak ważne jest, aby być świadomym ograniczeń i potencjalnych wad experimental_useCache
, takich jak brak wbudowanego unieważniania pamięci podręcznej i potencjalne zwiększenie zużycia pamięci. Postępując zgodnie z najlepszymi praktykami opisanymi w tym przewodniku i dokładnie rozważając specyficzne potrzeby swojej aplikacji, można skutecznie wykorzystać experimental_useCache
do odblokowania znacznych zysków wydajności i zapewnienia lepszego doświadczenia użytkownika.
Pamiętaj, aby być na bieżąco z najnowszymi aktualizacjami eksperymentalnych API React i być przygotowanym na dostosowanie swojego kodu w razie potrzeby. W miarę ewolucji React, techniki cachowania, takie jak experimental_useCache
, będą odgrywać coraz ważniejszą rolę w tworzeniu wysoce wydajnych i skalowalnych aplikacji internetowych.