React useSyncExternalStore: Zvládnutie synchronizácie externého stavu

useSyncExternalStore je React hook predstavený v React 18, ktorý vám umožňuje odoberať a čítať dáta z externých zdrojov spôsobom, ktorý je kompatibilný so súbežným vykresľovaním (concurrent rendering). Tento hook preklenuje medzeru medzi stavom spravovaným Reactom a externým stavom, ako sú dáta z knižníc tretích strán, API prehliadača alebo iných UI frameworkov. Poďme sa hlbšie ponoriť do pochopenia jeho účelu, implementácie a výhod.

Pochopenie potreby useSyncExternalStore

Vstavaná správa stavu v Reacte (useState, useReducer, Context API) funguje výnimočne dobre pre dáta úzko prepojené so stromom komponentov Reactu. Mnoho aplikácií sa však potrebuje integrovať so zdrojmi dát *mimo* kontroly Reactu. Tieto externé zdroje môžu zahŕňať:

• Knižnice na správu stavu tretích strán: Integrácia s knižnicami ako Zustand, Jotai alebo Valtio.
• API prehliadača: Prístup k dátam z localStorage, IndexedDB alebo Network Information API.
• Dáta načítané zo serverov: Hoci sa často uprednostňujú knižnice ako React Query a SWR, niekedy môžete chcieť priamu kontrolu.
• Iné UI frameworky: V hybridných aplikáciách, kde React koexistuje s inými UI technológiami.

Priame čítanie a zápis do týchto externých zdrojov v rámci React komponentu môže viesť k problémom, najmä pri súbežnom vykresľovaní. React by mohol vykresliť komponent so zastaranými dátami, ak sa externý zdroj zmení, zatiaľ čo React pripravuje novú obrazovku. useSyncExternalStore rieši tento problém poskytnutím mechanizmu, pomocou ktorého sa React môže bezpečne synchronizovať s externým stavom.

Ako funguje useSyncExternalStore

Hook useSyncExternalStore prijíma tri argumenty:

1. subscribe: Funkcia, ktorá prijíma callback. Tento callback sa zavolá vždy, keď sa externý store zmení. Funkcia by mala vrátiť funkciu, ktorá po zavolaní zruší odber z externého store.
2. getSnapshot: Funkcia, ktorá vracia aktuálnu hodnotu externého store. React používa túto funkciu na čítanie hodnoty store počas vykresľovania.
3. getServerSnapshot (voliteľné): Funkcia, ktorá vracia počiatočnú hodnotu externého store na serveri. Je potrebná iba pre server-side rendering (SSR). Ak nie je poskytnutá, React na serveri použije getSnapshot.

Hook vracia aktuálnu hodnotu externého store, získanú z funkcie getSnapshot. React zaisťuje, že sa komponent znovu vykreslí vždy, keď sa zmení hodnota vrátená funkciou getSnapshot, čo sa zisťuje porovnaním pomocou Object.is.

Základný príklad: Synchronizácia s localStorage

Vytvorme si jednoduchý príklad, ktorý používa useSyncExternalStore na synchronizáciu hodnoty s localStorage.

```javascript import { useSyncExternalStore, useState, useEffect } from 'react'; function subscribe(callback) { window.addEventListener('storage', callback); return () => window.removeEventListener('storage', callback); } function getSnapshot() { return localStorage.getItem('myValue') || 'default'; } function getServerSnapshot() { return 'default'; // Or fetch from a cookie on the server } function MyComponent() { const value = useSyncExternalStore(subscribe, getSnapshot, getServerSnapshot); const [localValue, setLocalValue] = useState(value); useEffect(() => { setLocalValue(value); }, [value]); const setValue = (newValue) => { localStorage.setItem('myValue', newValue); }; const handleInputChange = (event) => { setValue(event.target.value); }; return ( ); } export default MyComponent; ```

V tomto príklade:

• subscribe: Načúva udalosti storage na objekte window. Táto udalosť sa spustí vždy, keď je localStorage upravený inou kartou alebo oknom.
• getSnapshot: Získa hodnotu myValue z localStorage.
• getServerSnapshot: Vracia predvolenú hodnotu pre server-side rendering. Táto hodnota by mohla byť získaná z cookie, ak si používateľ predtým nastavil hodnotu.
• MyComponent: Používa useSyncExternalStore na prihlásenie sa k odberu zmien v localStorage a zobrazenie aktuálnej hodnoty.

Pokročilé prípady použitia a úvahy

1. Integrácia s knižnicami na správu stavu tretích strán

useSyncExternalStore vyniká pri integrácii React komponentov s externými knižnicami na správu stavu. Pozrime sa na príklad s použitím knižnice Zustand:

```javascript import { useSyncExternalStore } from 'react'; import { create } from 'zustand'; const useStore = create((set) => ({ count: 0, increment: () => set((state) => ({ count: state.count + 1 })), decrement: () => set((state) => ({ count: state.count - 1 })), })); function MyComponent() { const count = useSyncExternalStore( useStore.subscribe, useStore.getState, useStore.getState // Initial state on the server ).count; const increment = useStore((state) => state.increment); const decrement = useStore((state) => state.decrement); return ( ); } export default MyComponent; ```

V tomto príklade sa useSyncExternalStore používa na prihlásenie sa k odberu zmien v store knižnice Zustand. Všimnite si, ako priamo odovzdávame useStore.subscribe a useStore.getState do hooku, čo robí integráciu bezproblémovou.

2. Optimalizácia výkonu pomocou memoizácie

Keďže sa getSnapshot volá pri každom vykreslení, je kľúčové zabezpečiť, aby bola výkonná. Vyhnite sa náročným výpočtom v rámci getSnapshot. V prípade potreby memoizujte výsledok getSnapshot pomocou useMemo alebo podobných techník.

Zvážte tento (potenciálne problematický) príklad:

```javascript import { useSyncExternalStore, useMemo } from 'react'; const externalStore = { data: [...Array(10000).keys()], // Large array listeners: [], subscribe(listener) { this.listeners.push(listener); return () => { this.listeners = this.listeners.filter((l) => l !== listener); }; }, setState(newData) { this.data = newData; this.listeners.forEach((listener) => listener()); }, getState() { return this.data; }, }; function ExpensiveComponent() { const data = useSyncExternalStore( externalStore.subscribe, () => externalStore.getState().map(x => x * 2) // Expensive operation ); return (

{data.slice(0, 10).map((item) => (
• {item}
))}

); } ```

V tomto príklade getSnapshot (inline funkcia odovzdaná ako druhý argument do useSyncExternalStore) vykonáva náročnú operáciu map na veľkom poli. Táto operácia sa vykoná pri *každom* vykreslení, aj keď sa podkladové dáta nezmenili. Na optimalizáciu tohto môžeme výsledok memoizovať:

```javascript import { useSyncExternalStore, useMemo } from 'react'; const externalStore = { // ... (same as before) }; function OptimizedComponent() { const data = useSyncExternalStore( externalStore.subscribe, () => { return useMemo(() => externalStore.getState().map(x => x * 2), [externalStore.getState()]); } ); return (

{data.slice(0, 10).map((item) => (
• {item}
))}

); } ```

Teraz sa operácia map vykoná iba vtedy, keď sa zmení externalStore.getState(). Poznámka: v skutočnosti budete musieť vykonať hĺbkové porovnanie externalStore.getState() alebo použiť inú stratégiu, ak store mutuje ten istý objekt. Príklad je zjednodušený na účely demonštrácie.

3. Spracovanie súbežného vykresľovania (Concurrent Rendering)

Hlavnou výhodou useSyncExternalStore je jeho kompatibilita s funkciami súbežného vykresľovania v Reacte. Súbežné vykresľovanie umožňuje Reactu pripravovať viacero verzií UI súčasne. Keď sa externý store zmení počas súbežného vykresľovania, useSyncExternalStore zaisťuje, že React pri zápise zmien do DOM vždy použije najaktuálnejšie dáta.

Bez useSyncExternalStore by sa komponenty mohli vykresliť so zastaranými dátami, čo by viedlo k vizuálnym nekonzistentnostiam a neočakávanému správaniu. Metóda getSnapshot v useSyncExternalStore je navrhnutá tak, aby bola synchrónna a rýchla, čo umožňuje Reactu rýchlo zistiť, či sa externý store počas vykresľovania zmenil.

4. Úvahy týkajúce sa server-side renderingu (SSR)

Pri používaní useSyncExternalStore so server-side renderingom je nevyhnutné poskytnúť funkciu getServerSnapshot. Táto funkcia sa používa na získanie počiatočnej hodnoty externého store na serveri. Bez nej by sa React pokúsil použiť getSnapshot na serveri, čo nemusí byť možné, ak sa externý store spolieha na API špecifické pre prehliadač (napr. localStorage).

Funkcia getServerSnapshot by mala vrátiť predvolenú hodnotu alebo získať dáta zo serverového zdroja (napr. cookies, databáza). Tým sa zabezpečí, že počiatočné HTML vykreslené na serveri bude obsahovať správne dáta.

5. Spracovanie chýb

Robustné spracovanie chýb je kľúčové, najmä pri práci s externými zdrojmi dát. Zabaľte funkcie getSnapshot a getServerSnapshot do blokov try...catch na spracovanie potenciálnych chýb. Chyby primerane zaznamenajte a poskytnite záložné hodnoty, aby ste zabránili zrúteniu aplikácie.

6. Vlastné hooky pre znovupoužiteľnosť

Na podporu znovupoužiteľnosti kódu zapuzdrite logiku useSyncExternalStore do vlastného hooku. To uľahčuje zdieľanie logiky medzi viacerými komponentmi.

Vytvorme si napríklad vlastný hook pre prístup k špecifickému kľúču v localStorage:

```javascript import { useSyncExternalStore } from 'react'; function useLocalStorage(key, defaultValue) { function subscribe(callback) { window.addEventListener('storage', callback); return () => window.removeEventListener('storage', callback); } function getSnapshot() { return localStorage.getItem(key) || defaultValue; } function getServerSnapshot() { return defaultValue; } const value = useSyncExternalStore(subscribe, getSnapshot, getServerSnapshot); const setValue = (newValue) => { localStorage.setItem(key, newValue); }; return [value, setValue]; } export default useLocalStorage; ```

Teraz môžete tento hook jednoducho použiť v akomkoľvek komponente:

```javascript import useLocalStorage from './useLocalStorage'; function MyComponent() { const [name, setName] = useLocalStorage('userName', 'Guest'); return ( ); } ```

Najlepšie postupy

• Udržujte getSnapshot rýchly: Vyhnite sa náročným výpočtom vo funkcii getSnapshot. V prípade potreby memoizujte výsledok.
• Poskytnite getServerSnapshot pre SSR: Zabezpečte, aby počiatočné HTML vykreslené na serveri obsahovalo správne dáta.
• Používajte vlastné hooky: Zapuzdrite logiku useSyncExternalStore do vlastných hookov pre lepšiu znovupoužiteľnosť a udržiavateľnosť.
• Spracovávajte chyby elegantne: Zabaľte getSnapshot a getServerSnapshot do blokov try...catch.
• Minimalizujte odbery: Prihláste sa na odber iba tých častí externého store, ktoré komponent skutočne potrebuje. Tým sa zníži počet zbytočných prekreslení.
• Zvážte alternatívy: Zhodnoťte, či je useSyncExternalStore skutočne nevyhnutný. Pre jednoduché prípady môžu byť vhodnejšie iné techniky správy stavu.

Alternatívy k useSyncExternalStore

Hoci je useSyncExternalStore mocný nástroj, nie je vždy najlepším riešením. Zvážte tieto alternatívy:

• Vstavaná správa stavu (useState, useReducer, Context API): Ak sú dáta úzko prepojené so stromom komponentov Reactu, tieto vstavané možnosti sú často postačujúce.
• React Query/SWR: Na načítavanie dát poskytujú tieto knižnice vynikajúce možnosti cachovania, invalidácie a spracovania chýb.
• Zustand/Jotai/Valtio: Tieto minimalistické knižnice na správu stavu ponúkajú jednoduchý a efektívny spôsob správy stavu aplikácie.
• Redux/MobX: Pre zložité aplikácie s globálnym stavom môžu byť Redux alebo MobX lepšou voľbou (hoci prinášajú viac "boilerplate" kódu).

Voľba závisí od špecifických požiadaviek vašej aplikácie.

Záver

useSyncExternalStore je cenným prírastkom do sady nástrojov Reactu, ktorý umožňuje bezproblémovú integráciu s externými zdrojmi stavu pri zachovaní kompatibility so súbežným vykresľovaním. Pochopením jeho účelu, implementácie a pokročilých prípadov použitia môžete tento hook využiť na budovanie robustných a výkonných React aplikácií, ktoré efektívne interagujú s dátami z rôznych zdrojov.

Nezabudnite uprednostniť výkon, elegantne spracovávať chyby a zvážiť alternatívne riešenia predtým, ako siahnete po useSyncExternalStore. S dôkladným plánovaním a implementáciou môže tento hook výrazne zvýšiť flexibilitu a silu vašich React aplikácií.

Ďalšie zdroje

• Dokumentácia Reactu pre useSyncExternalStore
• Príklady s rôznymi knižnicami na správu stavu (Zustand, Jotai, Valtio)
• Výkonnostné benchmarky porovnávajúce useSyncExternalStore s inými prístupmi