Управление состоянием во фронтенде: Redux Toolkit против Zustand — подробное сравнение

В постоянно меняющемся мире фронтенд-разработки эффективное управление состоянием имеет первостепенное значение. По мере усложнения приложений управление потоками данных и обеспечение их согласованности становится все более сложной задачей. К счастью, для решения этих проблем появилось множество библиотек управления состоянием, каждая из которых предлагает уникальные подходы и компромиссы. В этой статье представлено подробное сравнение двух популярных вариантов: Redux Toolkit и Zustand. Мы углубимся в их основные концепции, преимущества, недостатки и сценарии использования, чтобы помочь вам принять взвешенное решение для вашего следующего проекта.

Понимание управления состоянием

Прежде чем погружаться в особенности Redux Toolkit и Zustand, давайте кратко рассмотрим основы управления состоянием во фронтенд-приложениях.

Что такое состояние?

Во фронтенд-приложении состояние — это данные, которые представляют текущее состояние приложения. Эти данные могут включать ввод пользователя, ответы API, конфигурации пользовательского интерфейса и многое другое. Состояние может быть локальным, относящимся к одному компоненту, или глобальным, доступным для всего приложения.

Зачем использовать библиотеку управления состоянием?

• Централизованные данные: Библиотеки управления состоянием предоставляют центральное хранилище для состояния приложения, что упрощает доступ и изменение данных из разных компонентов.
• Предсказуемые обновления: Они обеспечивают предсказуемые шаблоны обновлений, гарантируя, что изменения состояния будут последовательными и отслеживаемыми.
• Улучшенная отладка: Они часто предлагают инструменты отладки, которые упрощают процесс отслеживания изменений состояния и выявления проблем.
• Повышенная производительность: Оптимизируя обновления состояния и сокращая ненужные повторные рендеры, они могут повысить производительность приложения.
• Поддерживаемость кода: Они способствуют более организованной и поддерживаемой кодовой базе, отделяя логику управления состоянием от компонентов пользовательского интерфейса.

Знакомство с Redux Toolkit

Redux Toolkit — это официальный, стандартизированный и рекомендуемый способ написания логики Redux. Он упрощает процесс настройки и использования Redux, решая многие из распространенных проблем, связанных с оригинальной библиотекой Redux. Redux Toolkit стремится быть решением «все включено» для разработки на Redux.

Ключевые особенности Redux Toolkit

• `configureStore`: Упрощает процесс создания хранилища Redux, автоматически настраивая middleware и DevTools.
• `createSlice`: Оптимизирует создание редьюсеров и действий Redux, сокращая шаблонный код.
• `createAsyncThunk`: Предоставляет удобный способ обработки асинхронной логики, такой как вызовы API.
• Иммутабельность по умолчанию: Использует Immer «под капотом» для обеспечения иммутабельных обновлений состояния, предотвращая случайные мутации.

Рабочий процесс Redux Toolkit

1. Определите срезы (slices): Используйте `createSlice` для определения редьюсеров и действий для каждой функции в вашем приложении.
2. Настройте хранилище (store): Используйте `configureStore` для создания хранилища Redux с определенными срезами.
3. Отправляйте действия (actions): Отправляйте действия из ваших компонентов для запуска обновлений состояния.
4. Выбирайте данные: Используйте селекторы для извлечения данных из хранилища и передачи их в ваши компоненты.

Пример: реализация счетчика с помощью Redux Toolkit

Давайте проиллюстрируем использование Redux Toolkit на простом примере счетчика.

1. Установите Redux Toolkit и React-Redux:

            npm install @reduxjs/toolkit react-redux
            

              
                Copy
              
            
          

2. Создайте срез для счетчика (counterSlice.js):

            import { createSlice } from '@reduxjs/toolkit';

export const counterSlice = createSlice({
  name: 'counter',
  initialState: {
    value: 0,
  },
  reducers: {
    increment: (state) => {
      state.value += 1;
    },
    decrement: (state) => {
      state.value -= 1;
    },
    incrementByAmount: (state, action) => {
      state.value += action.payload;
    },
  },
});

export const { increment, decrement, incrementByAmount } = counterSlice.actions;

export const selectCount = (state) => state.counter.value;

export default counterSlice.reducer;
            

              
                Copy
              
            
          

3. Настройте хранилище (store.js):

            import { configureStore } from '@reduxjs/toolkit';
import counterReducer from './counterSlice';

export const store = configureStore({
  reducer: {
    counter: counterReducer,
  },
});
            

              
                Copy
              
            
          

4. Используйте счетчик в компоненте (Counter.js):

            import React from 'react';
import { useSelector, useDispatch } from 'react-redux';
import { increment, decrement, incrementByAmount, selectCount } from './counterSlice';

export function Counter() {
  const count = useSelector(selectCount);
  const dispatch = useDispatch();

  return (
    <div>
      <button aria-label="Increment value" onClick={() => dispatch(increment())}>
        Increment
      </button>
      <span>{count}</span>
      <button aria-label="Decrement value" onClick={() => dispatch(decrement())}>
        Decrement
      </button>
      <button
        onClick={() => dispatch(incrementByAmount(5))}
      >
        Add 5
      </button>
    </div>
  );
}
            

              
                Copy
              
            
          

5. Предоставьте хранилище приложению (App.js):

            import React from 'react';
import { Provider } from 'react-redux';
import { store } from './store';
import { Counter } from './Counter';

function App() {
  return (
    <Provider store={store}>
      <Counter />
    </Provider>
  );
}

export default App;
            

              
                Copy
              
            
          

Преимущества Redux Toolkit

• Упрощенный Redux: Сокращает шаблонный код и упрощает общие задачи Redux.
• Улучшенная производительность: Использует Immer для эффективных иммутабельных обновлений.
• Официальная рекомендация: Официально рекомендуемый способ написания логики Redux.
• Обработка асинхронности: Предоставляет `createAsyncThunk` для управления асинхронными операциями.
• Интеграция с DevTools: Бесшовная интеграция с Redux DevTools для отладки.

Недостатки Redux Toolkit

• Более крутая кривая обучения: Все еще требует понимания концепций Redux, что может быть сложно для новичков.
• Больше шаблонного кода, чем у Zustand: Хотя количество кода уменьшено по сравнению с ванильным Redux, его все равно больше, чем у Zustand.
• Больший размер бандла: Немного больший размер бандла по сравнению с Zustand.

Знакомство с Zustand

Zustand — это небольшое, быстрое и масштабируемое минималистичное решение для управления состоянием. Он использует упрощенные принципы Flux и фокусируется на предоставлении минимального API с максимальной гибкостью. Zustand особенно хорошо подходит для приложений малого и среднего размера, где простота и удобство использования имеют первостепенное значение.

Ключевые особенности Zustand

• Простой API: Предоставляет минимальный и интуитивно понятный API для создания и управления состоянием.
• Минимальный шаблонный код: Требует значительно меньше шаблонного кода по сравнению с Redux Toolkit.
• Масштабируемый: Может использоваться как в небольших, так и в крупных приложениях.
• Основан на хуках: Использует хуки React для доступа и обновления состояния.
• Иммутабельность необязательна: Не навязывает иммутабельность по умолчанию, позволяя при желании производить мутабельные обновления (хотя для сложного состояния все же рекомендуется иммутабельность).

Рабочий процесс Zustand

1. Создайте хранилище: Определите хранилище с помощью функции `create`, указав начальное состояние и функции обновления.
2. Доступ к состоянию: Используйте хук хранилища для доступа к состоянию и функциям обновления в ваших компонентах.
3. Обновите состояние: Вызывайте функции обновления для изменения состояния.

Пример: реализация счетчика с помощью Zustand

Давайте реализуем тот же пример счетчика с помощью Zustand.

1. Установите Zustand:

            npm install zustand
            

              
                Copy
              
            
          

2. Создайте хранилище (store.js):

            import create from 'zustand';

export const useStore = create((set) => ({
  count: 0,
  increment: () => set((state) => ({ count: state.count + 1 })), 
  decrement: () => set((state) => ({ count: state.count - 1 })), 
  incrementByAmount: (amount) => set((state) => ({ count: state.count + amount }))
}));
            

              
                Copy
              
            
          

3. Используйте счетчик в компоненте (Counter.js):

            import React from 'react';
import { useStore } from './store';

export function Counter() {
  const { count, increment, decrement, incrementByAmount } = useStore();

  return (
    <div>
      <button aria-label="Increment value" onClick={() => increment()}>
        Increment
      </button>
      <span>{count}</span>
      <button aria-label="Decrement value" onClick={() => decrement()}>
        Decrement
      </button>
      <button
        onClick={() => incrementByAmount(5)}
      >
        Add 5
      </button>
    </div>
  );
}
            

              
                Copy
              
            
          

4. Предоставьте счетчик в приложении (App.js):

            import React from 'react';
import { Counter } from './Counter';

function App() {
  return (
      <Counter />
  );
}

export default App;
            

              
                Copy
              
            
          

Преимущества Zustand

• Минимальный шаблонный код: Требует значительно меньше кода по сравнению с Redux Toolkit.
• Легко изучить: Простой и интуитивно понятный API делает его легким для изучения и использования.
• Малый размер бандла: Очень маленький размер бандла, минимизирующий влияние на производительность приложения.
• Гибкий: Может использоваться с иммутабельностью или без нее.
• Основан на хуках: Бесшовная интеграция с хуками React.

Недостатки Zustand

• Менее стандартизированный: Предоставляет меньше структуры и руководств по сравнению с Redux Toolkit, что может быть недостатком для больших команд или сложных проектов.
• Нет встроенной обработки асинхронности: Требует ручной обработки асинхронных операций.
• Ограниченная поддержка DevTools: Интеграция с DevTools менее полная, чем у Redux DevTools.

Redux Toolkit против Zustand: подробное сравнение

Теперь, когда мы представили обе библиотеки, давайте сравним их по нескольким ключевым аспектам.

Шаблонный код (Boilerplate)

Zustand: Значительно меньше шаблонного кода. Создание хранилища и обновление состояния лаконичны и просты.

Redux Toolkit: Больше шаблонного кода по сравнению с Zustand, особенно при настройке хранилища и определении редьюсеров и действий. Однако это огромное улучшение по сравнению с ванильным Redux.

Кривая обучения

Zustand: Легче изучить благодаря простому API и минимальному количеству концепций.

Redux Toolkit: Более крутая кривая обучения, так как требует понимания концепций Redux, таких как действия, редьюсеры и middleware.

Производительность

Zustand: В целом быстрее благодаря меньшему размеру и более простому механизму обновления. Его присущая простота означает меньше накладных расходов.

Redux Toolkit: Производительность в целом хорошая, особенно с иммутабельными обновлениями от Immer. Однако больший размер бандла и более сложный процесс обновления могут вносить некоторые накладные расходы.

Масштабируемость

Zustand: Может масштабироваться до крупных приложений, но требует большей дисциплины и организации, так как предоставляет меньше структуры.

Redux Toolkit: Хорошо подходит для крупных приложений благодаря своему структурированному подходу и поддержке middleware. Предсказуемость Redux упрощает управление сложным состоянием.

Иммутабельность

Zustand: Не навязывает иммутабельность по умолчанию, позволяя мутабельные обновления. Однако иммутабельность все же рекомендуется для сложного состояния, чтобы избежать неожиданных побочных эффектов. При желании можно интегрировать такие библиотеки, как Immer.

Redux Toolkit: Навязывает иммутабельность по умолчанию с помощью Immer, обеспечивая предсказуемые обновления состояния и предотвращая случайные мутации.

Обработка асинхронности

Zustand: Требует ручной обработки асинхронных операций. Вы можете использовать такие техники, как thunks или sagas, но их нужно реализовывать самостоятельно.

Redux Toolkit: Предоставляет `createAsyncThunk` для упрощения асинхронной логики, такой как вызовы API. Это упрощает управление состояниями загрузки и обработку ошибок.

Поддержка DevTools

Zustand: Поддержка DevTools доступна, но менее полная, чем у Redux DevTools. Может потребоваться дополнительная настройка.

Redux Toolkit: Бесшовно интегрируется с Redux DevTools, предоставляя мощные возможности отладки для отслеживания изменений состояния и инспектирования действий.

Размер бандла

Zustand: Очень маленький размер бандла, обычно около 1 КБ.

Redux Toolkit: Больший размер бандла по сравнению с Zustand, но все же относительно небольшой (около 10-15 КБ).

Сообщество и экосистема

Zustand: Меньшее сообщество и экосистема по сравнению с Redux Toolkit.

Redux Toolkit: Более крупное и устоявшееся сообщество с широким спектром доступных middleware, инструментов и ресурсов.

Сценарии использования

Выбор правильной библиотеки управления состоянием зависит от конкретных требований вашего проекта. Вот некоторые общие сценарии использования для каждой библиотеки.

Когда использовать Redux Toolkit

• Крупные и сложные приложения: Структурированный подход и поддержка middleware в Redux Toolkit делают его хорошо подходящим для управления сложным состоянием в крупных приложениях. Например, сложные e-commerce платформы с аутентификацией пользователей, корзинами покупок, управлением заказами и каталогами продуктов получат выгоду.
• Приложения, требующие предсказуемых обновлений состояния: Навязываемая иммутабельность в Redux Toolkit обеспечивает предсказуемые обновления состояния, что крайне важно для приложений, где согласованность данных имеет первостепенное значение. Рассмотрите финансовые приложения, управляющие транзакциями, или системы здравоохранения, управляющие записями пациентов.
• Приложения с асинхронными операциями: `createAsyncThunk` упрощает обработку асинхронной логики, что делает его идеальным для приложений, которые сильно зависят от вызовов API. Примером может служить платформа социальных сетей, получающая данные пользователей, посты и комментарии с сервера.
• Команды, знакомые с Redux: Если ваша команда уже знакома с концепциями Redux, Redux Toolkit предоставляет естественный и оптимизированный способ продолжать использовать Redux.
• Когда вам нужны надежные DevTools: Redux DevTools предоставляют непревзойденные возможности отладки для сложных приложений.

Когда использовать Zustand

• Приложения малого и среднего размера: Простота и минимальный шаблонный код Zustand делают его отличным выбором для приложений малого и среднего размера, где сложность ниже. Примеры включают простые приложения для списков дел, личные блоги или небольшие сайты-портфолио.
• Приложения, для которых важна простота использования: Интуитивно понятный API Zustand делает его легким для изучения и использования, что подходит для проектов, где важны быстрая разработка и простота.
• Приложения, требующие минимального размера бандла: Маленький размер бандла Zustand минимизирует влияние на производительность приложения, что полезно для приложений, где производительность критична. Это особенно важно для мобильных приложений или веб-сайтов, ориентированных на пользователей с ограниченной пропускной способностью.
• Прототипирование и быстрая разработка: Его простая настройка позволяет быстро создавать прототипы и экспериментировать.
• Когда вам нужна гибкость: Отсутствие жесткой структуры является преимуществом, когда вы не уверены в форме состояния и не хотите быть скованными рамками.

Примеры из реальной жизни и сценарии использования

Чтобы дополнительно проиллюстрировать практическое применение Redux Toolkit и Zustand, давайте рассмотрим несколько примеров из реальной жизни.

Примеры Redux Toolkit

• Платформа электронной коммерции: Управление аутентификацией пользователей, корзиной покупок, каталогом продуктов, обработкой заказов и интеграцией платежей. Структура Redux Toolkit помогает организовать сложное состояние и обеспечить предсказуемые обновления.
• Финансовая панель: Отображение котировок акций в реальном времени, балансов портфелей и истории транзакций. Способность Redux Toolkit обрабатывать асинхронную загрузку данных и управлять сложными связями данных имеет решающее значение.
• Система управления контентом (CMS): Управление статьями, пользователями, разрешениями и медиа-активами. Redux Toolkit предоставляет централизованное решение для управления состоянием, контролирующее различные аспекты CMS.
• Глобальные инструменты для совместной работы: Платформы, такие как Microsoft Teams или Slack, используют схожие концепции для управления присутствием пользователей, состоянием сообщений и обновлениями в реальном времени для распределенной базы пользователей.

Примеры Zustand

• Личный блог: Управление настройками темы, предпочтениями пользователя и простыми обновлениями контента. Простота Zustand позволяет легко управлять состоянием блога без введения излишней сложности.
• Приложение для списка дел: Управление задачами, категориями и статусом выполнения. Минимальный шаблонный код Zustand обеспечивает быструю реализацию и простое обслуживание.
• Небольшой сайт-портфолио: Управление данными проектов, контактной информацией и настройками темы. Малый размер бандла Zustand обеспечивает оптимальную производительность для веб-сайта.
• Разработка игр: Инди-разработчики игр часто используют более простые решения для управления состоянием игры (здоровье игрока, счет, инвентарь), когда они не хотят накладных расходов от более крупной библиотеки управления состоянием.

Организация и поддерживаемость кода

Организация и поддерживаемость кода являются критически важными соображениями при выборе библиотеки управления состоянием. Вот как Redux Toolkit и Zustand сравниваются в этом отношении.

Redux Toolkit

• Структурированный подход: Redux Toolkit навязывает структурированный подход с редьюсерами, действиями и middleware, что способствует организации кода и единообразию.
• Модульный дизайн: Срезы (slices) позволяют разделить состояние вашего приложения на более мелкие, управляемые модули, улучшая поддерживаемость кода.
• Тестируемость: Предсказуемые обновления состояния в Redux Toolkit упрощают написание юнит-тестов для ваших редьюсеров и действий.

Zustand

• Гибкая структура: Zustand предоставляет большую гибкость в организации кода, но требует большей дисциплины для поддержания последовательной структуры.
• Компонуемое состояние: Zustand позволяет создавать компонуемое состояние, что упрощает повторное использование логики состояния в разных частях вашего приложения.
• Тестируемость: Простой API Zustand делает написание юнит-тестов относительно легким, но требует тщательного учета зависимостей состояния.

Сообщество и экосистема

Размер и активность сообщества и экосистемы библиотеки могут значительно повлиять на ваш опыт разработки. Вот сравнение Redux Toolkit и Zustand в этой области.

Redux Toolkit

• Большое сообщество: У Redux Toolkit большое и активное сообщество, предоставляющее обширную поддержку, ресурсы и сторонние библиотеки.
• Зрелая экосистема: Экосистема Redux является зрелой и хорошо зарекомендовавшей себя, с широким спектром доступных middleware, инструментов и расширений.
• Обширная документация: У Redux Toolkit есть обширная документация, что облегчает изучение и устранение проблем.

Zustand

• Растущее сообщество: У Zustand есть растущее сообщество, но оно меньше, чем сообщество Redux Toolkit.
• Развивающаяся экосистема: Экосистема Zustand все еще находится в стадии становления, с меньшим количеством сторонних библиотек и инструментов по сравнению с Redux Toolkit.
• Лаконичная документация: У Zustand лаконичная и хорошо написанная документация, но она может быть не такой всеобъемлющей, как документация Redux Toolkit.

Выбор правильной библиотеки: руководство по принятию решений

Чтобы помочь вам принять взвешенное решение, вот руководство по принятию решений, основанное на требованиях вашего проекта.

• Размер и сложность проекта:
  • Малый и средний: Zustand обычно предпочтительнее из-за своей простоты и удобства использования.
  • Крупный и сложный: Redux Toolkit лучше подходит благодаря своему структурированному подходу и масштабируемости.
• Знакомство команды:
  • Знакомы с Redux: Redux Toolkit — естественный выбор.
  • Не знакомы с Redux: Zustand может быть проще для изучения и внедрения.
• Требования к производительности:
  • Производительность критична: Малый размер бандла и более простой механизм обновления Zustand могут обеспечить лучшую производительность.
  • Умеренные требования к производительности: Производительность Redux Toolkit в целом хороша и достаточна для большинства приложений.
• Требования к иммутабельности:
  • Иммутабельность обязательна: Redux Toolkit навязывает иммутабельность по умолчанию.
  • Иммутабельность необязательна: Zustand позволяет мутабельные обновления, но иммутабельность все же рекомендуется.
• Обработка асинхронности:
  • Интенсивное использование асинхронных операций: `createAsyncThunk` в Redux Toolkit упрощает обработку асинхронности.
  • Ограниченные асинхронные операции: Zustand требует ручной обработки асинхронных операций.

Альтернативные решения для управления состоянием

Хотя Redux Toolkit и Zustand являются популярными выборами, стоит отметить, что существуют и другие решения для управления состоянием, каждое со своими сильными и слабыми сторонами. Некоторые заметные альтернативы включают:

• Context API: Встроенный в React Context API предоставляет простой способ обмена состоянием между компонентами без проброса пропсов. Однако он не идеален для сложных сценариев управления состоянием.
• Recoil: Библиотека управления состоянием, разработанная Facebook, которая использует атомы и селекторы для управления состоянием гранулярным и эффективным способом.
• MobX: Библиотека управления состоянием, которая использует наблюдаемые данные и реактивные функции для автоматического обновления компонентов при изменении состояния.
• XState: Библиотека для управления сложным состоянием с использованием конечных автоматов и диаграмм состояний.

Заключение

Redux Toolkit и Zustand — оба отличные выборы для управления состоянием во фронтенде, каждый из которых предлагает уникальные преимущества и компромиссы. Redux Toolkit предоставляет структурированный и стандартизированный подход, что делает его хорошо подходящим для крупных и сложных приложений. Zustand, с другой стороны, предлагает простоту и удобство использования, что делает его идеальным для проектов малого и среднего размера. Тщательно рассмотрев требования вашего проекта и сильные стороны каждой библиотеки, вы сможете выбрать правильный инструмент для эффективного управления состоянием вашего приложения и создания поддерживаемых, масштабируемых и производительных фронтенд-приложений.

В конечном счете, лучший выбор зависит от ваших конкретных потребностей и предпочтений. Поэкспериментируйте с обеими библиотеками и посмотрите, какая из них лучше всего подходит вашему рабочему процессу и стилю кодирования. Успешного кодирования!