React useInsertionEffect: Оптимизация производительности CSS-in-JS библиотек

useInsertionEffect в React — это относительно новый хук, предназначенный для решения специфической проблемы с производительностью в определенных ситуациях, особенно при работе с библиотеками CSS-in-JS. Эта статья представляет собой исчерпывающее руководство по useInsertionEffect, объясняющее его назначение, как он работает и как его можно использовать для оптимизации библиотек CSS-in-JS с целью повышения производительности и уменьшения перерисовок макета. Информация, содержащаяся здесь, важна для любого разработчика React, работающего над приложениями, чувствительными к производительности, или стремящегося улучшить воспринимаемую производительность своих веб-приложений.

Понимание проблемы: CSS-in-JS и перерисовка макета

Библиотеки CSS-in-JS предлагают мощный способ управления CSS-стилями внутри вашего JavaScript-кода. Популярные примеры включают:

• styled-components
• Emotion
• stitches

Эти библиотеки обычно работают, динамически генерируя CSS-правила на основе пропсов и состояния вашего компонента. Хотя этот подход обеспечивает превосходную гибкость и композитность, он может вызывать проблемы с производительностью, если не обращаться с ним осторожно. Основная проблема — это перерисовка макета (layout thrashing).

Что такое перерисовка макета?

Перерисовка макета происходит, когда браузер вынужден пересчитывать макет (положение и размеры элементов на странице) несколько раз в течение одного кадра. Это случается, когда JavaScript-код:

1. Модифицирует DOM.
2. Немедленно запрашивает информацию о макете (например, offsetWidth, offsetHeight, getBoundingClientRect).
3. Затем браузер пересчитывает макет.

Если эта последовательность повторяется многократно в пределах одного кадра, браузер тратит значительное количество времени на пересчет макета, что приводит к проблемам с производительностью, таким как:

• Медленный рендеринг
• Дерганые анимации
• Плохой пользовательский опыт

Библиотеки CSS-in-JS могут способствовать перерисовке макета, потому что они часто вставляют CSS-правила в DOM после того, как React обновил структуру DOM компонента. Это может вызвать пересчет макета, особенно если стили влияют на размер или положение элементов. Раньше библиотеки часто использовали useEffect для добавления стилей, который срабатывает после того, как браузер уже произвел отрисовку. Теперь у нас есть инструменты получше.

Представляем useInsertionEffect

useInsertionEffect — это хук React, разработанный для решения именно этой проблемы с производительностью. Он позволяет вам выполнять код до отрисовки браузером, но после обновления DOM. Это критически важно для библиотек CSS-in-JS, поскольку позволяет им вставлять CSS-правила до того, как браузер выполнит первоначальный расчет макета, тем самым минимизируя его перерисовку. Считайте его более специализированной версией useLayoutEffect.

Ключевые характеристики useInsertionEffect:

• Выполняется до отрисовки: Эффект запускается до того, как браузер отрисует экран.
• Ограниченная область применения: В основном предназначен для вставки стилей; мутации DOM за пределами указанной области, скорее всего, вызовут неожиданные результаты или проблемы.
• Выполняется после мутаций DOM: Эффект запускается после того, как DOM был изменен React.
• Рендеринг на стороне сервера (SSR): Он не будет выполняться на сервере во время серверного рендеринга. Это связано с тем, что серверный рендеринг не включает в себя отрисовку или расчеты макета.

Как работает useInsertionEffect

Чтобы понять, как useInsertionEffect помогает с производительностью, важно понимать жизненный цикл рендеринга React. Вот упрощенный обзор:

1. Фаза рендеринга: React определяет, какие изменения необходимо внести в DOM на основе состояния и пропсов компонента.
2. Фаза фиксации: React применяет изменения к DOM.
3. Отрисовка в браузере: Браузер рассчитывает макет и отрисовывает экран.

Традиционно библиотеки CSS-in-JS вставляли стили с помощью useEffect или useLayoutEffect. useEffect запускается после того, как браузер произвел отрисовку, что может привести к мельканию нестилизованного контента (FOUC) и потенциальной перерисовке макета. useLayoutEffect запускается до отрисовки браузером, но после мутаций DOM. Хотя useLayoutEffect в целом лучше, чем useEffect для вставки стилей, он все же может способствовать перерисовке макета, потому что заставляет браузер пересчитывать макет после обновления DOM, но до первоначальной отрисовки.

useInsertionEffect решает эту проблему, запускаясь до отрисовки браузером, но после мутаций DOM и до useLayoutEffect. Это позволяет библиотекам CSS-in-JS вставлять стили до того, как браузер выполнит свой первоначальный расчет макета, минимизируя необходимость в последующих пересчетах.

Практический пример: Оптимизация компонента с CSS-in-JS

Рассмотрим простой пример с использованием гипотетической библиотеки CSS-in-JS под названием my-css-in-js. Эта библиотека предоставляет функцию injectStyles, которая вставляет CSS-правила в DOM.

Наивная реализация (с использованием useEffect):

            
import React, { useEffect } from 'react';
import { injectStyles } from 'my-css-in-js';

const MyComponent = ({ color }) => {
  useEffect(() => {
    const styles = `
      .my-component {
        color: ${color};
        font-size: 16px;
      }
    `;
    injectStyles(styles);
  }, [color]);

  return <div className="my-component">Hello, world!</div>;
};

export default MyComponent;

            

              
                Copy
              
            
          

Эта реализация использует useEffect для вставки стилей. Хотя это работает, это может привести к FOUC и потенциальной перерисовке макета.

Оптимизированная реализация (с использованием useInsertionEffect):

            
import React, { useInsertionEffect } from 'react';
import { injectStyles } from 'my-css-in-js';

const MyComponent = ({ color }) => {
  useInsertionEffect(() => {
    const styles = `
      .my-component {
        color: ${color};
        font-size: 16px;
      }
    `;
    injectStyles(styles);
  }, [color]);

  return <div className="my-component">Hello, world!</div>;
};

export default MyComponent;

            

              
                Copy
              
            
          

Переключившись на useInsertionEffect, мы гарантируем, что стили будут вставлены до того, как браузер произведет отрисовку, что снижает вероятность перерисовки макета.

Лучшие практики и рекомендации

При использовании useInsertionEffect помните о следующих лучших практиках и рекомендациях:

• Используйте его специально для вставки стилей: useInsertionEffect в основном предназначен для вставки стилей. Избегайте его использования для других типов побочных эффектов, так как это может привести к неожиданному поведению.
• Минимизируйте побочные эффекты: Старайтесь, чтобы код внутри useInsertionEffect был как можно более минимальным и эффективным. Избегайте сложных вычислений или манипуляций с DOM, которые могут замедлить процесс рендеринга.
• Понимайте порядок выполнения: Помните, что useInsertionEffect выполняется до useLayoutEffect. Это может быть важно, если у вас есть зависимости между этими эффектами.
• Тщательно тестируйте: Тщательно тестируйте свои компоненты, чтобы убедиться, что useInsertionEffect корректно вставляет стили и не вызывает регрессий производительности.
• Измеряйте производительность: Используйте инструменты разработчика в браузере для измерения влияния useInsertionEffect на производительность. Сравните производительность вашего компонента с и без useInsertionEffect, чтобы убедиться, что он дает преимущество.
• Помните о сторонних библиотеках: При использовании сторонних библиотек CSS-in-JS проверьте, используют ли они уже useInsertionEffect внутри. Если да, вам может не понадобиться использовать его напрямую в ваших компонентах.

Реальные примеры и сценарии использования

Хотя предыдущий пример демонстрировал базовый случай использования, useInsertionEffect может быть особенно полезен в более сложных сценариях. Вот несколько реальных примеров и сценариев использования:

• Динамическое темирование: При реализации динамического темирования в вашем приложении вы можете использовать useInsertionEffect для вставки стилей конкретной темы до того, как браузер произведет отрисовку. Это гарантирует плавное применение темы без смещения макета.
• Библиотеки компонентов: Если вы создаете библиотеку компонентов, использование useInsertionEffect может помочь улучшить производительность ваших компонентов при их использовании в различных приложениях. Эффективно вставляя стили, вы можете минимизировать влияние на общую производительность приложения.
• Сложные макеты: В приложениях со сложными макетами, такими как дашборды или визуализации данных, useInsertionEffect может помочь уменьшить перерисовку макета, вызванную частыми обновлениями стилей.

Пример: Динамическое темирование с useInsertionEffect

Рассмотрим приложение, которое позволяет пользователям переключаться между светлой и темной темами. Стили темы определены в отдельном CSS-файле и вставляются в DOM с помощью useInsertionEffect.

            
import React, { useInsertionEffect, useState } from 'react';
import { injectStyles } from 'my-css-in-js';

const themes = {
  light: `
    body {
      background-color: #fff;
      color: #000;
    }
  `,
  dark: `
    body {
      background-color: #000;
      color: #fff;
    }
  `,
};

const ThemeSwitcher = () => {
  const [theme, setTheme] = useState('light');

  useInsertionEffect(() => {
    injectStyles(themes[theme]);
  }, [theme]);

  const toggleTheme = () => {
    setTheme(theme === 'light' ? 'dark' : 'light');
  };

  return (
    <div>
      <button onClick={toggleTheme}>Toggle Theme</button>
      <p>Current Theme: {theme}</p>
    </div>
  );
};

export default ThemeSwitcher;

            

              
                Copy
              
            
          

В этом примере useInsertionEffect гарантирует, что стили темы вставляются до отрисовки браузером, что приводит к плавному переключению темы без заметных смещений макета.

Когда не следует использовать useInsertionEffect

Хотя useInsertionEffect может быть ценным инструментом для оптимизации библиотек CSS-in-JS, важно понимать, когда он не нужен или неуместен:

• Простые приложения: В простых приложениях с минимальным количеством стилей или редкими обновлениями стилей выгоды от производительности useInsertionEffect могут быть незначительными.
• Когда библиотека уже занимается оптимизацией: Многие современные библиотеки CSS-in-JS уже используют useInsertionEffect внутри или имеют другие методы оптимизации. В этих случаях вам может не понадобиться использовать его напрямую в ваших компонентах.
• Побочные эффекты, не связанные со стилями: useInsertionEffect специально разработан для вставки стилей. Избегайте его использования для других типов побочных эффектов, так как это может привести к неожиданному поведению.
• Рендеринг на стороне сервера: Этот эффект не будет выполняться во время серверного рендеринга, поскольку там нет отрисовки.

Альтернативы useInsertionEffect

Хотя useInsertionEffect — мощный инструмент, существуют и другие подходы, которые можно рассмотреть для оптимизации библиотек CSS-in-JS:

• CSS-модули: CSS-модули предлагают способ локализации CSS-правил для компонентов, избегая коллизий в глобальном пространстве имен. Хотя они не обеспечивают такого же уровня динамической стилизации, как библиотеки CSS-in-JS, они могут быть хорошей альтернативой для более простых потребностей в стилизации.
• Атомарный CSS: Атомарный CSS (также известный как utility-first CSS) включает создание небольших, одноцелевых CSS-классов, которые можно комбинировать для стилизации элементов. Этот подход может привести к более эффективному CSS и уменьшению дублирования кода.
• Оптимизированные CSS-in-JS библиотеки: Некоторые библиотеки CSS-in-JS разработаны с учетом производительности и предлагают встроенные методы оптимизации, такие как извлечение CSS и разделение кода. Исследуйте и выберите библиотеку, которая соответствует вашим требованиям к производительности.

Заключение

useInsertionEffect — это ценный инструмент для оптимизации библиотек CSS-in-JS и минимизации перерисовки макета в приложениях React. Понимая, как он работает и когда его использовать, вы можете улучшить производительность и пользовательский опыт ваших веб-приложений. Помните, что его следует использовать специально для вставки стилей, минимизировать побочные эффекты и тщательно тестировать ваши компоненты. При тщательном планировании и реализации useInsertionEffect может помочь вам создавать высокопроизводительные приложения React, обеспечивающие плавный и отзывчивый пользовательский опыт.

Тщательно рассматривая методы, обсуждаемые в этой статье, вы сможете эффективно решать проблемы, связанные с библиотеками CSS-in-JS, и гарантировать, что ваши приложения React обеспечат плавный, отзывчивый и производительный опыт для пользователей по всему миру.