React useLayoutEffect: Синхронное измерение и обновление DOM

React предлагает мощные хуки для управления побочными эффектами в ваших компонентах. В то время как useEffect является основной рабочей лошадкой для большинства асинхронных побочных эффектов, useLayoutEffect вступает в игру, когда вам необходимо выполнить синхронные измерения и обновления DOM. В этом руководстве мы подробно рассмотрим useLayoutEffect, объясним его назначение, сценарии использования и как его эффективно применять.

Понимание необходимости синхронных обновлений DOM

Прежде чем углубляться в детали useLayoutEffect, крайне важно понять, почему иногда необходимы синхронные обновления DOM. Процесс рендеринга в браузере состоит из нескольких этапов, включая:

• Парсинг HTML: Преобразование HTML-документа в DOM-дерево.
• Рендеринг: Расчет стилей и макета для каждого элемента в DOM.
• Отрисовка (Painting): Отображение элементов на экране.

Хук useEffect в React запускается асинхронно после того, как браузер отрисовал экран. Обычно это предпочтительно с точки зрения производительности, так как это предотвращает блокировку основного потока и позволяет браузеру оставаться отзывчивым. Однако существуют ситуации, когда вам нужно измерить DOM до того, как браузер выполнит отрисовку, а затем обновить DOM на основе этих измерений до того, как пользователь увидит первоначальный рендер. Примеры включают:

• Корректировка положения всплывающей подсказки в зависимости от размера ее содержимого и доступного пространства на экране.
• Вычисление высоты элемента, чтобы убедиться, что он помещается в контейнер.
• Синхронизация положения элементов во время прокрутки или изменения размера окна.

Если вы используете useEffect для таких операций, вы можете столкнуться с визуальным мерцанием или сбоем, потому что браузер отрисовывает начальное состояние до того, как useEffect запустится и обновит DOM. Именно здесь на помощь приходит useLayoutEffect.

Представляем useLayoutEffect

useLayoutEffect — это хук React, похожий на useEffect, но он запускается синхронно после того, как браузер выполнил все мутации DOM, но до того, как он отрисует экран. Это позволяет вам считывать измерения DOM и обновлять DOM, не вызывая визуального мерцания. Вот основной синтаксис:

import { useLayoutEffect } from 'react';

function MyComponent() {
  useLayoutEffect(() => {
    // Код, который запускается после мутаций DOM, но до отрисовки

    // Опционально возвращаем функцию очистки
    return () => {
      // Код, который запускается при размонтировании или повторном рендеринге компонента
    };
  }, [dependencies]);

  return (
    

      {/* Содержимое компонента */}
    
  );
}

Как и useEffect, useLayoutEffect принимает два аргумента:

1. Функцию, содержащую логику побочного эффекта.
2. Необязательный массив зависимостей. Эффект будет повторно запускаться только в том случае, если изменится одна из зависимостей. Если массив зависимостей пуст ([]), эффект запустится только один раз, после первоначального рендера. Если массив зависимостей не предоставлен, эффект будет запускаться после каждого рендера.

Когда использовать useLayoutEffect

Ключ к пониманию того, когда использовать useLayoutEffect, — это определить ситуации, когда вам нужно выполнять измерения и обновления DOM синхронно, до того, как браузер выполнит отрисовку. Вот несколько распространенных сценариев использования:

1. Измерение размеров элементов

Вам может понадобиться измерить ширину, высоту или положение элемента для расчета макета других элементов. Например, вы можете использовать useLayoutEffect, чтобы гарантировать, что всплывающая подсказка всегда будет находиться в пределах области просмотра (viewport).

import React, { useState, useRef, useLayoutEffect } from 'react';

function Tooltip() {
  const [isVisible, setIsVisible] = useState(false);
  const tooltipRef = useRef(null);
  const buttonRef = useRef(null);

  useLayoutEffect(() => {
    if (isVisible && tooltipRef.current && buttonRef.current) {
      const buttonRect = buttonRef.current.getBoundingClientRect();
      const tooltipWidth = tooltipRef.current.offsetWidth;
      const windowWidth = window.innerWidth;

      // Вычисляем идеальное положение для всплывающей подсказки
      let left = buttonRect.left + (buttonRect.width / 2) - (tooltipWidth / 2);

      // Корректируем положение, если подсказка выходит за пределы области просмотра
      if (left < 0) {
        left = 10; // Минимальный отступ от левого края
      } else if (left + tooltipWidth > windowWidth) {
        left = windowWidth - tooltipWidth - 10; // Минимальный отступ от правого края
      }

      tooltipRef.current.style.left = `${left}px`;
      tooltipRef.current.style.top = `${buttonRect.bottom + 5}px`;
    }
  }, [isVisible]);

  return (
    

       setIsVisible(!isVisible)}>Toggle Tooltip
      {isVisible && (
        

          This is a tooltip message.
        
      )}
    
  );
}

В этом примере useLayoutEffect используется для вычисления положения всплывающей подсказки на основе положения кнопки и размеров области просмотра. Это гарантирует, что подсказка всегда видна и не выходит за пределы экрана. Метод getBoundingClientRect используется для получения размеров и положения кнопки относительно области просмотра.

2. Синхронизация положений элементов

Вам может понадобиться синхронизировать положение одного элемента с другим, например, "липкий" заголовок (sticky header), который следует за пользователем при прокрутке. Опять же, useLayoutEffect может гарантировать, что элементы правильно выровнены до отрисовки браузером, избегая визуальных сбоев.

import React, { useState, useRef, useLayoutEffect } from 'react';

function StickyHeader() {
  const [isSticky, setIsSticky] = useState(false);
  const headerRef = useRef(null);
  const placeholderRef = useRef(null);

  useLayoutEffect(() => {
    const handleScroll = () => {
      if (headerRef.current && placeholderRef.current) {
        const headerHeight = headerRef.current.offsetHeight;
        const headerTop = headerRef.current.offsetTop;
        const scrollPosition = window.pageYOffset;

        if (scrollPosition > headerTop) {
          setIsSticky(true);
          placeholderRef.current.style.height = `${headerHeight}px`;
        } else {
          setIsSticky(false);
          placeholderRef.current.style.height = '0px';
        }
      }
    };

    window.addEventListener('scroll', handleScroll);

    return () => {
      window.removeEventListener('scroll', handleScroll);
    };
  }, []);

  return (
    

      

      

        
Sticky Header
      
      
{/* Некоторый контент для прокрутки */}
    
  );
}

Этот пример демонстрирует, как создать "липкий" заголовок, который остается вверху области просмотра при прокрутке пользователем. useLayoutEffect используется для вычисления высоты заголовка и установки высоты элемента-заполнителя, чтобы предотвратить "прыжок" контента, когда заголовок становится "липким". Свойство offsetTop используется для определения начального положения заголовка относительно документа.

3. Предотвращение "прыжков" текста при загрузке шрифтов

Когда загружаются веб-шрифты, браузеры могут сначала отображать резервные шрифты, что приводит к перекомпоновке текста после загрузки пользовательских шрифтов. useLayoutEffect можно использовать для вычисления высоты текста с резервным шрифтом и установки минимальной высоты для контейнера, предотвращая "прыжок".

import React, { useRef, useLayoutEffect, useState } from 'react';

function FontLoadingComponent() {
  const textRef = useRef(null);
  const [minHeight, setMinHeight] = useState(0);

  useLayoutEffect(() => {
    if (textRef.current) {
      // Измеряем высоту с резервным шрифтом
      const height = textRef.current.offsetHeight;
      setMinHeight(height);
    }
  }, []);

  return (
    

      
This is some text that uses a custom font.
    
  );
}

В этом примере useLayoutEffect измеряет высоту элемента абзаца, используя резервный шрифт. Затем он устанавливает свойство стиля minHeight для родительского div, чтобы предотвратить "прыжок" текста при загрузке пользовательского шрифта. Замените "MyCustomFont" на фактическое имя вашего пользовательского шрифта.

useLayoutEffect vs. useEffect: ключевые различия

Самое важное различие между useLayoutEffect и useEffect заключается во времени их выполнения:

• useLayoutEffect: Запускается синхронно после мутаций DOM, но до отрисовки браузером. Это блокирует отрисовку до тех пор, пока эффект не завершит свое выполнение.
• useEffect: Запускается асинхронно после того, как браузер отрисовал экран. Это не блокирует отрисовку.

Поскольку useLayoutEffect блокирует отрисовку в браузере, его следует использовать с осторожностью. Чрезмерное использование useLayoutEffect может привести к проблемам с производительностью, особенно если эффект содержит сложные или длительные вычисления.

Вот таблица, суммирующая ключевые различия:

Характеристика	useLayoutEffect	useEffect
Время выполнения	Синхронно (до отрисовки)	Асинхронно (после отрисовки)
Блокировка	Блокирует отрисовку	Неблокирующий
Сценарии использования	Измерения и обновления DOM, требующие синхронного выполнения	Большинство других побочных эффектов (API-запросы, таймеры и т.д.)
Влияние на производительность	Потенциально выше (из-за блокировки)	Ниже

Лучшие практики использования useLayoutEffect

Чтобы эффективно использовать useLayoutEffect и избежать проблем с производительностью, следуйте этим лучшим практикам:

1. Используйте с осторожностью

Используйте useLayoutEffect только тогда, когда вам абсолютно необходимо выполнять синхронные измерения и обновления DOM. Для большинства других побочных эффектов лучшим выбором будет useEffect.

2. Делайте функцию эффекта короткой и эффективной

Функция эффекта в useLayoutEffect должна быть как можно короче и эффективнее, чтобы минимизировать время блокировки. Избегайте сложных вычислений или длительных операций внутри функции эффекта.

3. Используйте зависимости с умом

Всегда предоставляйте массив зависимостей для useLayoutEffect. Это гарантирует, что эффект будет повторно запускаться только при необходимости. Тщательно продумайте, какие переменные должны быть включены в массив зависимостей. Включение ненужных зависимостей может привести к лишним повторным рендерам и проблемам с производительностью.

4. Избегайте бесконечных циклов

Будьте осторожны, чтобы не создать бесконечные циклы, обновляя переменную состояния внутри useLayoutEffect, которая также является зависимостью этого эффекта. Это может привести к многократному повторному запуску эффекта, вызывая зависание браузера. Если вам нужно обновить переменную состояния на основе измерений DOM, рассмотрите возможность использования ref для хранения измеренного значения и сравнения его с предыдущим значением перед обновлением состояния.

5. Рассматривайте альтернативы

Прежде чем использовать useLayoutEffect, подумайте, есть ли альтернативные решения, которые не требуют синхронных обновлений DOM. Например, возможно, вы сможете использовать CSS для достижения желаемого макета без вмешательства JavaScript. CSS-переходы и анимации также могут обеспечить плавные визуальные эффекты без необходимости использования useLayoutEffect.

useLayoutEffect и рендеринг на стороне сервера (SSR)

useLayoutEffect зависит от DOM браузера, поэтому он вызовет предупреждение при использовании во время рендеринга на стороне сервера (SSR). Это связано с тем, что на сервере нет DOM. Чтобы избежать этого предупреждения, вы можете использовать условную проверку, чтобы убедиться, что useLayoutEffect запускается только на стороне клиента.

import React, { useLayoutEffect, useEffect, useState } from 'react';

function MyComponent() {
  const [isClient, setIsClient] = useState(false);

  useEffect(() => {
    setIsClient(true);
  }, []);

  useLayoutEffect(() => {
    if (isClient) {
      // Код, который зависит от DOM
      console.log('useLayoutEffect работает на клиенте');
    }
  }, [isClient]);

  return (
    

      {/* Содержимое компонента */}
    
  );
}

В этом примере хук useEffect используется для установки переменной состояния isClient в true после монтирования компонента на стороне клиента. Затем хук useLayoutEffect запускается только в том случае, если isClient равен true, что предотвращает его запуск на сервере.

Другой подход — использовать кастомный хук, который при SSR переключается на useEffect:

import { useLayoutEffect, useEffect } from 'react';

const useIsomorphicLayoutEffect = typeof window !== 'undefined' ? useLayoutEffect : useEffect;

export default useIsomorphicLayoutEffect;

Затем вы можете использовать useIsomorphicLayoutEffect вместо прямого использования useLayoutEffect или useEffect. Этот кастомный хук проверяет, выполняется ли код в среде браузера (т.е. typeof window !== 'undefined'). Если да, он использует useLayoutEffect; в противном случае он использует useEffect. Таким образом, вы избегаете предупреждения во время SSR, продолжая использовать синхронное поведение useLayoutEffect на стороне клиента.

Глобальные аспекты и примеры

При использовании useLayoutEffect в приложениях, ориентированных на глобальную аудиторию, учитывайте следующее:

• Различия в рендеринге шрифтов: Рендеринг шрифтов может отличаться в разных операционных системах и браузерах. Убедитесь, что ваши корректировки макета работают последовательно на всех платформах. Рассмотрите возможность тестирования вашего приложения на различных устройствах и операционных системах для выявления и устранения любых несоответствий.
• Языки с письмом справа налево (RTL): Если ваше приложение поддерживает языки RTL (например, арабский, иврит), помните о том, как измерения и обновления DOM влияют на макет в режиме RTL. Используйте логические свойства CSS (например, margin-inline-start, margin-inline-end) вместо физических свойств (например, margin-left, margin-right), чтобы обеспечить правильную адаптацию макета.
• Интернационализация (i18n): Длина текста может значительно варьироваться между языками. При корректировке макета на основе текстового контента учитывайте возможность появления более длинных или коротких текстовых строк на разных языках. Используйте гибкие методы верстки (например, CSS flexbox, grid) для адаптации к различной длине текста.
• Доступность (a11y): Убедитесь, что ваши корректировки макета не оказывают негативного влияния на доступность. Предоставьте альтернативные способы доступа к контенту, если JavaScript отключен или если пользователь использует вспомогательные технологии. Используйте атрибуты ARIA для предоставления семантической информации о структуре и назначении ваших корректировок макета.

Пример: Динамическая загрузка контента и корректировка макета в многоязычном контексте

Представьте себе новостной сайт, который динамически загружает статьи на разных языках. Макет каждой статьи должен адаптироваться в зависимости от длины контента и предпочтительных настроек шрифта пользователя. Вот как useLayoutEffect можно использовать в этом сценарии:

1. Измерение контента статьи: После загрузки и рендеринга контента статьи (но до его отображения) используйте useLayoutEffect для измерения высоты контейнера статьи.
2. Расчет доступного пространства: Определите доступное пространство для статьи на экране, принимая во внимание заголовок, футер и другие элементы интерфейса.
3. Корректировка макета: На основе высоты статьи и доступного пространства скорректируйте макет для обеспечения оптимальной читабельности. Например, вы можете изменить размер шрифта, высоту строки или ширину колонки.
4. Применение языковых корректировок: Если статья написана на языке с более длинными текстовыми строками, вам может потребоваться внести дополнительные корректировки для учета увеличенной длины текста.

Используя useLayoutEffect в этом сценарии, вы можете убедиться, что макет статьи правильно скорректирован до того, как его увидит пользователь, предотвращая визуальные сбои и обеспечивая лучший опыт чтения.

Заключение

useLayoutEffect — это мощный хук для выполнения синхронных измерений и обновлений DOM в React. Однако его следует использовать разумно из-за его потенциального влияния на производительность. Понимая различия между useLayoutEffect и useEffect, следуя лучшим практикам и учитывая глобальные последствия, вы можете использовать useLayoutEffect для создания плавных и визуально привлекательных пользовательских интерфейсов.

Не забывайте уделять первоочередное внимание производительности и доступности при использовании useLayoutEffect. Всегда рассматривайте альтернативные решения, которые не требуют синхронных обновлений DOM, и тщательно тестируйте свое приложение на различных устройствах и браузерах, чтобы обеспечить последовательный и приятный пользовательский опыт для вашей глобальной аудитории.