React experimental_useMutableSource Detekcia zmien: Zvládnutie meniteľných dát

React, známy svojím deklaratívnym prístupom a efektívnym vykresľovaním, zvyčajne podporuje správu nemeniteľných dát. Niektoré scenáre si však vyžadujú prácu s meniteľnými dátami. React hook experimental_useMutableSource, súčasť experimentálnych API Concurrent Mode, poskytuje mechanizmus na integráciu zdrojov meniteľných dát do vašich React komponentov, čo umožňuje jemnozrnnú detekciu zmien a optimalizáciu. Tento článok skúma nuansy experimental_useMutableSource, jeho výhody, nevýhody a praktické príklady.

Pochopenie meniteľných dát v Reacte

Predtým, ako sa ponoríme do experimental_useMutableSource, je kľúčové pochopiť, prečo môžu byť meniteľné dáta v Reacte problematické. Optimalizácia vykresľovania v Reacte sa vo veľkej miere spolieha na porovnávanie predchádzajúceho a súčasného stavu, aby sa určilo, či je potrebné komponent prekresliť. Keď sú dáta priamo menené, React nemusí tieto zmeny detegovať, čo vedie k nekonzistenciám medzi zobrazeným UI a skutočnými dátami.

Bežné scenáre, kde sa vyskytujú meniteľné dáta:

• Integrácia s externými knižnicami: Niektoré knižnice, najmä tie, ktoré pracujú so zložitými dátovými štruktúrami alebo aktualizáciami v reálnom čase (napr. niektoré knižnice pre grafy, herné enginy), môžu interne spravovať dáta meniteľným spôsobom.
• Optimalizácia výkonu: V špecifických sekciách kritických na výkon môže priama mutácia ponúknuť mierne výhody oproti vytváraniu úplne nových nemeniteľných kópií, aj keď to ide na úkor zložitosti a potenciálnych chýb.
• Staršie kódové základne: Migrácia zo starších kódových základní môže zahŕňať prácu s existujúcimi meniteľnými dátovými štruktúrami.

Hoci sú nemeniteľné dáta všeobecne preferované, experimental_useMutableSource umožňuje vývojárom preklenúť medzeru medzi deklaratívnym modelom Reactu a realitou práce s meniteľnými zdrojmi dát.

Predstavenie experimental_useMutableSource

experimental_useMutableSource je React hook špeciálne navrhnutý na prihlásenie sa na odber meniteľných zdrojov dát. Umožňuje React komponentom prekresliť sa iba vtedy, keď sa zmenili relevantné časti meniteľných dát, čím sa predchádza zbytočným prekresleniam a zlepšuje výkon. Tento hook je súčasťou experimentálnych funkcií Concurrent Mode v Reacte a jeho API sa môže zmeniť.

Signatúra hooku:

const value = experimental_useMutableSource(mutableSource, getSnapshot, subscribe);

Parametre:

• mutableSource: Objekt, ktorý reprezentuje zdroj meniteľných dát. Tento objekt by mal poskytovať spôsob prístupu k aktuálnej hodnote dát a prihlásenia sa na odber zmien.
• getSnapshot: Funkcia, ktorá prijíma mutableSource ako vstup a vracia snímku (snapshot) relevantných dát. Táto snímka sa používa na porovnanie predchádzajúcich a súčasných hodnôt, aby sa určilo, či je potrebné prekreslenie. Je kľúčové vytvoriť stabilnú snímku.
• subscribe: Funkcia, ktorá prijíma mutableSource a callback funkciu ako vstup. Táto funkcia by mala prihlásiť callback na odber zmien v zdroji meniteľných dát. Keď sa dáta zmenia, callback sa zavolá, čo spustí prekreslenie.

Návratová hodnota:

Hook vracia aktuálnu snímku dát, ako ju vrátila funkcia getSnapshot.

Ako experimental_useMutableSource funguje

experimental_useMutableSource funguje sledovaním zmien v zdroji meniteľných dát pomocou poskytnutých funkcií getSnapshot a subscribe. Tu je rozpis krok za krokom:

1. Počiatočné vykreslenie: Keď sa komponent prvýkrát vykreslí, experimental_useMutableSource zavolá funkciu getSnapshot na získanie počiatočnej snímky dát.
2. Prihlásenie na odber: Hook potom použije funkciu subscribe na registráciu callbacku, ktorý sa zavolá vždy, keď sa meniteľné dáta zmenia.
3. Detekcia zmien: Keď sa dáta zmenia, callback sa spustí. Vnútri callbacku React znovu zavolá getSnapshot, aby získal novú snímku.
4. Porovnanie: React porovná novú snímku s predchádzajúcou. Ak sú snímky odlišné (pomocou Object.is alebo vlastnej porovnávacej funkcie), React naplánuje prekreslenie komponentu.
5. Prekreslenie: Počas prekreslenia experimental_useMutableSource znovu zavolá getSnapshot, aby získal najnovšie dáta a vrátil ich komponentu.

Praktické príklady

Poďme si ilustrovať použitie experimental_useMutableSource na niekoľkých praktických príkladoch.

Príklad 1: Integrácia s meniteľným časovačom

Predpokladajme, že máte meniteľný objekt časovača, ktorý aktualizuje časovú pečiatku. Môžeme použiť experimental_useMutableSource na efektívne zobrazenie aktuálneho času v React komponente.

// Implementácia meniteľného časovača
class MutableTimer {
  constructor() {
    this._time = Date.now();
    this._listeners = [];
    this._intervalId = setInterval(() => {
      this._time = Date.now();
      this._listeners.forEach(listener => listener());
    }, 1000);
  }

  get time() {
    return this._time;
  }

  subscribe(listener) {
    this._listeners.push(listener);
    return () => {
      this._listeners = this._listeners.filter(l => l !== listener);
    };
  }
}

const timer = new MutableTimer();

// React komponent
import React, { experimental_useMutableSource as useMutableSource } from 'react';

const mutableSource = {
  version: 0, //verzia na sledovanie zmien
  getSnapshot: () => timer.time,
  subscribe: timer.subscribe.bind(timer),
};

function CurrentTime() {
  const currentTime = useMutableSource(mutableSource, mutableSource.getSnapshot, mutableSource.subscribe);

  return (
    

      Aktuálny čas: {new Date(currentTime).toLocaleTimeString()}
    
  );
}

export default CurrentTime;

V tomto príklade je MutableTimer trieda, ktorá meniteľne aktualizuje čas. experimental_useMutableSource sa prihlási na odber časovača a komponent CurrentTime sa prekreslí iba vtedy, keď sa čas zmení. Funkcia getSnapshot vracia aktuálny čas a funkcia subscribe registruje poslucháča na udalosti zmeny časovača. Vlastnosť version v mutableSource, hoci v tomto minimálnom príklade nie je použitá, je kľúčová v zložitých scenároch na indikáciu aktualizácií samotného zdroja dát (napr. zmena intervalu časovača).

Príklad 2: Integrácia s meniteľným stavom hry

Predstavte si jednoduchú hru, kde je stav hry (napr. pozícia hráča, skóre) uložený v meniteľnom objekte. experimental_useMutableSource možno použiť na efektívnu aktualizáciu herného UI.

// Meniteľný stav hry
class GameState {
  constructor() {
    this.playerX = 0;
    this.playerY = 0;
    this.score = 0;
    this._listeners = [];
  }

  movePlayer(x, y) {
    this.playerX = x;
    this.playerY = y;
    this.notifyListeners();
  }

  increaseScore(amount) {
    this.score += amount;
    this.notifyListeners();
  }

  subscribe(listener) {
    this._listeners.push(listener);
    return () => {
      this._listeners = this._listeners.filter(l => l !== listener);
    };
  }

  notifyListeners() {
    this._listeners.forEach(listener => listener());
  }
}

const gameState = new GameState();

// React komponent
import React, { experimental_useMutableSource as useMutableSource } from 'react';

const mutableSource = {
  version: 0, //verzia na sledovanie zmien
  getSnapshot: () => ({
    x: gameState.playerX,
    y: gameState.playerY,
    score: gameState.score,
  }),
  subscribe: gameState.subscribe.bind(gameState),
};

function GameUI() {
  const { x, y, score } = useMutableSource(mutableSource, mutableSource.getSnapshot, mutableSource.subscribe);

  return (
    

      Pozícia hráča: ({x}, {y})

      Skóre: {score}
       gameState.increaseScore(10)}>Zvýšiť skóre
       gameState.movePlayer(x + 1, y + 1)}>Pohnúť hráčom
    
  );
}

export default GameUI;

V tomto príklade je GameState trieda, ktorá drží meniteľný stav hry. Komponent GameUI používa experimental_useMutableSource na prihlásenie sa na odber zmien v stave hry. Funkcia getSnapshot vracia snímku relevantných vlastností stavu hry. Komponent sa prekreslí iba vtedy, keď sa zmení pozícia hráča alebo skóre, čo zaisťuje efektívne aktualizácie.

Príklad 3: Meniteľné dáta so selektorovými funkciami

Niekedy potrebujete reagovať iba na zmeny v špecifických častiach meniteľných dát. Môžete použiť selektorové funkcie v rámci funkcie getSnapshot na extrakciu iba relevantných dát pre komponent.

// Meniteľné dáta
const mutableData = {
  name: "John Doe",
  age: 30,
  city: "New York",
  country: "USA",
  occupation: "Software Engineer",
  _listeners: [],

  subscribe(listener) {
    this._listeners.push(listener);
    return () => {
      this._listeners = this._listeners.filter(l => l !== listener);
    };
  },

  setName(newName) {
    this.name = newName;
    this._listeners.forEach(l => l());
  },

  setAge(newAge) {
    this.age = newAge;
    this._listeners.forEach(l => l());
  }

};


// React komponent
import React, { experimental_useMutableSource as useMutableSource } from 'react';

const mutableSource = {
  version: 0, //verzia na sledovanie zmien
  getSnapshot: () => mutableData.age,
  subscribe: mutableData.subscribe.bind(mutableData),
};


function AgeDisplay() {
  const age = useMutableSource(mutableSource, mutableSource.getSnapshot, mutableSource.subscribe);

  return (
    

      Vek: {age}
    
  );
}

export default AgeDisplay;

V tomto prípade sa komponent AgeDisplay prekreslí iba vtedy, keď sa zmení vlastnosť age objektu mutableData. Funkcia getSnapshot špecificky extrahuje vlastnosť age, čo umožňuje jemnozrnnú detekciu zmien.

Výhody experimental_useMutableSource

• Jemnozrnná detekcia zmien: Prekresľuje sa iba vtedy, keď sa zmenia relevantné časti meniteľných dát, čo vedie k zlepšeniu výkonu.
• Integrácia s meniteľnými zdrojmi dát: Umožňuje React komponentom bezproblémovú integráciu s knižnicami alebo kódovými základňami, ktoré používajú meniteľné dáta.
• Optimalizované aktualizácie: Znižuje zbytočné prekreslenia, čo vedie k efektívnejšiemu a responzívnejšiemu UI.

Nevýhody a úvahy

• Zložitosť: Práca s meniteľnými dátami a experimental_useMutableSource pridáva do vášho kódu zložitosť. Vyžaduje si dôkladné zváženie konzistencie a synchronizácie dát.
• Experimentálne API: experimental_useMutableSource je súčasťou experimentálnych funkcií Concurrent Mode v Reacte, čo znamená, že API sa môže v budúcich vydaniach zmeniť.
• Potenciál pre chyby: Meniteľné dáta môžu spôsobiť jemné chyby, ak sa s nimi nezaobchádza opatrne. Je kľúčové zabezpečiť, aby sa zmeny správne sledovali a aby sa UI aktualizovalo konzistentne.
• Kompromisy vo výkone: Hoci experimental_useMutableSource môže v niektorých scenároch zlepšiť výkon, prináša aj réžiu v dôsledku procesu vytvárania snímok a porovnávania. Je dôležité otestovať výkon vašej aplikácie, aby ste sa uistili, že prináša čistý prínos vo výkone.
• Stabilita snímky: Funkcia getSnapshot musí vracať stabilnú snímku. Vyhnite sa vytváraniu nových objektov alebo polí pri každom volaní getSnapshot, pokiaľ sa dáta skutočne nezmenili. To sa dá dosiahnuť memoizáciou snímky alebo porovnaním relevantných vlastností priamo v rámci funkcie getSnapshot.

Osvedčené postupy pre používanie experimental_useMutableSource

1. Minimalizujte meniteľné dáta: Kedykoľvek je to možné, uprednostňujte nemeniteľné dátové štruktúry. Používajte experimental_useMutableSource iba vtedy, keď je to nevyhnutné na integráciu s existujúcimi zdrojmi meniteľných dát alebo pre špecifické optimalizácie výkonu.
2. Vytvárajte stabilné snímky: Zabezpečte, aby funkcia getSnapshot vracala stabilnú snímku. Vyhnite sa vytváraniu nových objektov alebo polí pri každom volaní, pokiaľ sa dáta skutočne nezmenili. Použite techniky memoizácie alebo porovnávacie funkcie na optimalizáciu vytvárania snímok.
3. Dôkladne testujte svoj kód: Meniteľné dáta môžu spôsobiť jemné chyby. Dôkladne testujte svoj kód, aby ste sa uistili, že zmeny sa správne sledujú a že sa UI aktualizuje konzistentne.
4. Dokumentujte svoj kód: Jasne dokumentujte použitie experimental_useMutableSource a predpoklady o zdroji meniteľných dát. Pomôže to ostatným vývojárom pochopiť a udržiavať váš kód.
5. Zvážte alternatívy: Pred použitím experimental_useMutableSource zvážte alternatívne prístupy, ako je použitie knižnice na správu stavu (napr. Redux, Zustand) alebo refaktorovanie vášho kódu na použitie nemeniteľných dátových štruktúr.
6. Používajte verzionovanie: V objekte mutableSource zahrňte vlastnosť version. Aktualizujte túto vlastnosť vždy, keď sa zmení štruktúra samotného zdroja dát (napr. pridanie alebo odstránenie vlastností). To umožňuje experimental_useMutableSource vedieť, kedy potrebuje úplne prehodnotiť svoju stratégiu snímkovania, nielen hodnoty dát. Zvýšte verziu vždy, keď zásadne zmeníte spôsob fungovania zdroja dát.

Integrácia s knižnicami tretích strán

experimental_useMutableSource je obzvlášť užitočný pre integráciu React komponentov s knižnicami tretích strán, ktoré spravujú dáta meniteľným spôsobom. Tu je všeobecný prístup:

1. Identifikujte zdroj meniteľných dát: Zistite, ktorá časť API knižnice vystavuje meniteľné dáta, ku ktorým potrebujete pristupovať vo vašom React komponente.
2. Vytvorte objekt meniteľného zdroja: Vytvorte JavaScript objekt, ktorý zapuzdrí zdroj meniteľných dát a poskytuje funkcie getSnapshot a subscribe.
3. Implementujte funkciu getSnapshot: Napíšte funkciu getSnapshot na extrakciu relevantných dát zo zdroja meniteľných dát. Zabezpečte, aby bola snímka stabilná.
4. Implementujte funkciu Subscribe: Napíšte funkciu subscribe na registráciu poslucháča v eventovom systéme knižnice. Poslucháč by sa mal zavolať vždy, keď sa meniteľné dáta zmenia.
5. Použite experimental_useMutableSource vo vašom komponente: Použite experimental_useMutableSource na prihlásenie sa na odber zdroja meniteľných dát a prístup k dátam vo vašom React komponente.

Napríklad, ak používate knižnicu na grafy, ktorá aktualizuje dáta grafu meniteľným spôsobom, môžete použiť experimental_useMutableSource na prihlásenie sa na odber zmien dát grafu a príslušne aktualizovať komponent grafu.

Úvahy o Concurrent Mode

experimental_useMutableSource je navrhnutý tak, aby fungoval s funkciami Concurrent Mode v Reacte. Concurrent Mode umožňuje Reactu prerušiť, pozastaviť a obnoviť vykresľovanie, čím sa zlepšuje responzivita a výkon vašej aplikácie. Pri používaní experimental_useMutableSource v Concurrent Mode je dôležité si uvedomiť nasledujúce úvahy:

• Tearing (Trhanie): Tearing nastáva, keď React aktualizuje iba časť UI v dôsledku prerušení v procese vykresľovania. Aby ste sa vyhli tearingu, zabezpečte, aby funkcia getSnapshot vracala konzistentnú snímku dát.
• Suspense: Suspense vám umožňuje pozastaviť vykresľovanie komponentu, kým nie sú k dispozícii určité dáta. Pri používaní experimental_useMutableSource so Suspense zabezpečte, aby bol zdroj meniteľných dát dostupný predtým, ako sa komponent pokúsi vykresliť.
• Transitions (Prechody): Prechody vám umožňujú plynule prechádzať medzi rôznymi stavmi vo vašej aplikácii. Pri používaní experimental_useMutableSource s prechodmi zabezpečte, aby sa zdroj meniteľných dát správne aktualizoval počas prechodu.

Alternatívy k experimental_useMutableSource

Hoci experimental_useMutableSource poskytuje mechanizmus pre integráciu so zdrojmi meniteľných dát, nie je to vždy najlepšie riešenie. Zvážte nasledujúce alternatívy:

• Nemeniteľné dátové štruktúry: Ak je to možné, refaktorujte svoj kód tak, aby používal nemeniteľné dátové štruktúry. Nemeniteľné dátové štruktúry uľahčujú sledovanie zmien a zabraňujú náhodným mutáciám.
• Knižnice na správu stavu: Použite knižnicu na správu stavu ako Redux, Zustand alebo Recoil na správu stavu vašej aplikácie. Tieto knižnice poskytujú centralizované úložisko pre vaše dáta a vynucujú nemeniteľnosť.
• Context API: React Context API vám umožňuje zdieľať dáta medzi komponentmi bez prop drillingu. Hoci Context API samo o sebe nevynucuje nemeniteľnosť, môžete ho použiť v spojení s nemeniteľnými dátovými štruktúrami alebo knižnicou na správu stavu.
• useSyncExternalStore: Tento hook vám umožňuje prihlásiť sa na odber externých zdrojov dát spôsobom, ktorý je kompatibilný s Concurrent Mode a Server Components. Hoci nie je špecificky navrhnutý pre *meniteľné* dáta, môže byť vhodnou alternatívou, ak dokážete spravovať aktualizácie externého úložiska predvídateľným spôsobom.

Záver

experimental_useMutableSource je mocný nástroj na integráciu React komponentov so zdrojmi meniteľných dát. Umožňuje jemnozrnnú detekciu zmien a optimalizované aktualizácie, čím zlepšuje výkon vašej aplikácie. Avšak, pridáva aj zložitosť a vyžaduje si dôkladné zváženie konzistencie a synchronizácie dát.

Pred použitím experimental_useMutableSource zvážte alternatívne prístupy, ako je použitie nemeniteľných dátových štruktúr alebo knižnice na správu stavu. Ak sa rozhodnete použiť experimental_useMutableSource, dodržiavajte osvedčené postupy uvedené v tomto článku, aby ste zabezpečili, že váš kód bude robustný a udržiavateľný.

Keďže experimental_useMutableSource je súčasťou experimentálnych funkcií Concurrent Mode v Reacte, jeho API sa môže zmeniť. Sledujte najnovšiu dokumentáciu Reactu a buďte pripravení prispôsobiť svoj kód podľa potreby. Najlepší prístup je vždy sa usilovať o nemeniteľnosť, kedykoľvek je to možné, a uchýliť sa k správe meniteľných dát pomocou nástrojov ako experimental_useMutableSource len vtedy, keď je to nevyhnutne potrebné z dôvodov integrácie alebo výkonu.