React experimental_useOptimistic in stanje tekmovanja: Obravnavanje sočasnih posodobitev

Reactov kavelj experimental_useOptimistic ponuja močan način za izboljšanje uporabniške izkušnje z zagotavljanjem takojšnjih povratnih informacij med potekom asinhronih operacij. Vendar pa lahko ta optimizem včasih privede do stanj tekmovanja, ko se sočasno uporabi več posodobitev. Ta članek se poglobi v zapletenost tega problema in ponuja strategije za zanesljivo obravnavanje sočasnih posodobitev, zagotavljanje doslednosti podatkov in tekoče uporabniške izkušnje, prilagojene globalnemu občinstvu.

Razumevanje experimental_useOptimistic

Preden se poglobimo v stanja tekmovanja, na kratko ponovimo, kako deluje experimental_useOptimistic. Ta kavelj vam omogoča, da optimistično posodobite svoj uporabniški vmesnik z vrednostjo, preden se ustrezna operacija na strani strežnika zaključi. To daje uporabnikom vtis takojšnjega dejanja in izboljša odzivnost. Na primer, predstavljajte si, da uporabnik všečka objavo. Namesto da bi čakali na potrditev strežnika, lahko takoj posodobite uporabniški vmesnik, da prikažete objavo kot všečkano, in nato spremembo povrnete, če strežnik javi napako.

Osnovna uporaba je videti takole:

const [optimisticValue, addOptimisticValue] = experimental_useOptimistic(
  originalValue,
  (currentState, newValue) => {
    // Vrne optimistično posodobitev na podlagi trenutnega stanja in nove vrednosti
    return newValue;
  }
);

originalValue je začetno stanje. Drugi argument je funkcija za optimistično posodobitev, ki sprejme trenutno stanje in novo vrednost ter vrne optimistično posodobljeno stanje. addOptimisticValue je funkcija, ki jo lahko pokličete za sprožitev optimistične posodobitve.

Kaj je stanje tekmovanja?

Stanje tekmovanja nastane, ko je izid programa odvisen od nepredvidljivega zaporedja ali časovnega poteka več procesov ali niti. V kontekstu experimental_useOptimistic se stanje tekmovanja pojavi, ko se sočasno sproži več optimističnih posodobitev, njihove ustrezne operacije na strani strežnika pa se zaključijo v drugačnem vrstnem redu, kot so bile sprožene. To lahko privede do nedoslednih podatkov in zmede pri uporabniški izkušnji.

Predstavljajte si scenarij, kjer uporabnik večkrat hitro klikne gumb "Všečkaj". Vsak klik sproži optimistično posodobitev, ki takoj poveča število všečkov v uporabniškem vmesniku. Vendar se lahko zahteve strežnika za vsak všeček zaključijo v drugačnem vrstnem redu zaradi omrežne zakasnitve ali zamud pri obdelavi na strežniku. Če se zahteve zaključijo izven vrstnega reda, je lahko končno število všečkov, prikazano uporabniku, napačno.

Primer: Predstavljajte si, da se števec začne pri 0. Uporabnik hitro dvakrat klikne gumb za povečanje. Sprožita se dve optimistični posodobitvi. Prva posodobitev je `0 + 1 = 1`, druga pa `1 + 1 = 2`. Če pa se zahteva strežnika za drugi klik zaključi pred prvo, lahko strežnik napačno shrani stanje kot `0 + 1 = 1` na podlagi zastarele vrednosti, nato pa prva zaključena zahteva to znova prepiše z `0 + 1 = 1`. Uporabnik na koncu vidi `1`, ne `2`.

Prepoznavanje stanj tekmovanja z experimental_useOptimistic

Prepoznavanje stanj tekmovanja je lahko izziv, saj so pogosto občasna in odvisna od časovnih dejavnikov. Vendar pa lahko nekateri pogosti simptomi kažejo na njihovo prisotnost:

• Nedosledno stanje uporabniškega vmesnika: Uporabniški vmesnik prikazuje vrednosti, ki ne odražajo dejanskih podatkov na strani strežnika.
• Nepričakovano prepisovanje podatkov: Podatki se prepišejo s starejšimi vrednostmi, kar vodi v izgubo podatkov.
• Utripanje elementov uporabniškega vmesnika: Elementi uporabniškega vmesnika utripajo ali se hitro spreminjajo, ko se različne optimistične posodobitve uporabijo in razveljavijo.

Za učinkovito prepoznavanje stanj tekmovanja upoštevajte naslednje:

• Beleženje (Logging): Implementirajte podrobno beleženje za sledenje vrstnega reda sprožitve optimističnih posodobitev in vrstnega reda zaključka ustreznih operacij na strani strežnika. Vključite časovne žige in edinstvene identifikatorje za vsako posodobitev.
• Testiranje: Napišite integracijske teste, ki simulirajo sočasne posodobitve in preverjajo, ali stanje uporabniškega vmesnika ostaja dosledno. Orodja, kot sta Jest in React Testing Library, so lahko pri tem v pomoč. Razmislite o uporabi knjižnic za simulacijo (mocking) za posnemanje različnih omrežnih zakasnitev in odzivnih časov strežnika.
• Spremljanje (Monitoring): Implementirajte orodja za spremljanje, da boste sledili pogostosti nedoslednosti v uporabniškem vmesniku in prepisovanju podatkov v produkciji. To vam lahko pomaga prepoznati morebitna stanja tekmovanja, ki med razvojem morda niso očitna.
• Povratne informacije uporabnikov: Bodite pozorni na poročila uporabnikov o nedoslednostih v uporabniškem vmesniku ali izgubi podatkov. Povratne informacije uporabnikov lahko zagotovijo dragocene vpoglede v morebitna stanja tekmovanja, ki jih je težko odkriti z avtomatiziranim testiranjem.

Strategije za obravnavanje sočasnih posodobitev

Za ublažitev stanj tekmovanja pri uporabi experimental_useOptimistic lahko uporabimo več strategij. Tu so nekatere najučinkovitejše:

1. Debouncing in Throttling

Debouncing omeji hitrost, s katero se lahko funkcija sproži. Zakasni klicanje funkcije, dokler ne preteče določen čas od zadnjega klica te funkcije. V kontekstu optimističnih posodobitev lahko debouncing prepreči sprožanje hitrih, zaporednih posodobitev, kar zmanjša verjetnost stanj tekmovanja.

Throttling zagotavlja, da se funkcija kliče največ enkrat v določenem obdobju. Uravnava pogostost klicev funkcije in preprečuje preobremenitev sistema. Throttling je uporaben, ko želite dovoliti posodobitve, vendar z nadzorovano hitrostjo.

Tukaj je primer z uporabo debounced funkcije:

import { useCallback } from 'react';
import { debounce } from 'lodash'; // Ali pa lastna debounce funkcija

function MyComponent() {
  const handleClick = useCallback(
    debounce(() => {
      addOptimisticValue(currentState => currentState + 1);
      // Tukaj pošljite zahtevo strežniku
    }, 300), // Debounce za 300ms
    [addOptimisticValue]
  );

  return Povečaj;
}

2. Oštevilčevanje zaporedja

Vsaki optimistični posodobitvi dodelite edinstveno zaporedno številko. Ko strežnik odgovori, preverite, ali odgovor ustreza najnovejši zaporedni številki. Če je odgovor izven vrstnega reda, ga zavrzite. To zagotavlja, da se uporabi samo najnovejša posodobitev.

Tako lahko implementirate oštevilčevanje zaporedja:

import { useRef, useCallback, useState } from 'react';

function MyComponent() {
  const [value, setValue] = useState(0);
  const [optimisticValue, addOptimisticValue] = experimental_useOptimistic(value, (state, newValue) => newValue);
  const sequenceNumber = useRef(0);

  const handleIncrement = useCallback(() => {
    const currentSequenceNumber = ++sequenceNumber.current;
    addOptimisticValue(value + 1);
    
    // Simulacija zahteve strežniku
    simulateServerRequest(value + 1, currentSequenceNumber)
      .then((data) => {
        if (data.sequenceNumber === sequenceNumber.current) {
          setValue(data.value);
        } else {
          console.log("Zavržen zastarel odgovor");
        }
      });
  }, [value, addOptimisticValue]);

  async function simulateServerRequest(newValue, sequenceNumber) {
    // Simulacija omrežne zakasnitve
    await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, Math.random() * 500));
    return { value: newValue, sequenceNumber: sequenceNumber };
  }

  return (
    

      
Vrednost: {optimisticValue}
      Povečaj
    
  );
}

V tem primeru je vsaki posodobitvi dodeljena zaporedna številka. Odgovor strežnika vključuje zaporedno številko ustrezne zahteve. Ko je odgovor prejet, komponenta preveri, ali se zaporedna številka ujema s trenutno zaporedno številko. Če se ujema, se posodobitev uporabi. V nasprotnem primeru se posodobitev zavrže.

3. Uporaba čakalne vrste za posodobitve

Vzdržujte čakalno vrsto čakajočih posodobitev. Ko se sproži posodobitev, jo dodajte v vrsto. Posodobitve obdelujte zaporedno iz vrste, s čimer zagotovite, da se uporabljajo v vrstnem redu, v katerem so bile sprožene. To odpravlja možnost posodobitev izven vrstnega reda.

Tukaj je primer uporabe čakalne vrste za posodobitve:

import { useState, useCallback, useRef, useEffect } from 'react';

function MyComponent() {
  const [value, setValue] = useState(0);
  const [optimisticValue, addOptimisticValue] = experimental_useOptimistic(value, (state, newValue) => newValue);
  const updateQueue = useRef([]);
  const isProcessing = useRef(false);

  const processQueue = useCallback(async () => {
    if (isProcessing.current || updateQueue.current.length === 0) {
      return;
    }

    isProcessing.current = true;
    const nextUpdate = updateQueue.current.shift();
    const newValue = nextUpdate();

    try {
      // Simulacija zahteve strežniku
      const result = await simulateServerRequest(newValue);
      setValue(result);
    } finally {
      isProcessing.current = false;
      processQueue(); // Obdelaj naslednji element v vrsti
    }
  }, [setValue]);

  useEffect(() => {
    processQueue();
  }, [processQueue]);

  const handleIncrement = useCallback(() => {
    addOptimisticValue(value + 1);
    updateQueue.current.push(() => value + 1);
    processQueue();
  }, [value, addOptimisticValue, processQueue]);

  async function simulateServerRequest(newValue) {
    // Simulacija omrežne zakasnitve
    await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, Math.random() * 500));
    return newValue;
  }

  return (
    

      
Vrednost: {optimisticValue}
      Povečaj
    
  );
}

V tem primeru se vsaka posodobitev doda v čakalno vrsto. Funkcija processQueue obdeluje posodobitve zaporedno iz vrste. Referenca isProcessing preprečuje sočasno obdelavo več posodobitev.

4. Idempotentne operacije

Zagotovite, da so vaše operacije na strani strežnika idempotentne. Idempotentno operacijo je mogoče uporabiti večkrat, ne da bi se rezultat spremenil po prvi uporabi. Na primer, nastavitev vrednosti je idempotentna, medtem ko povečanje vrednosti ni.

Če so vaše operacije idempotentne, stanja tekmovanja postanejo manj problematična. Tudi če se posodobitve uporabijo izven vrstnega reda, bo končni rezultat enak. Da bi operacije povečanja naredili idempotentne, lahko strežniku pošljete želeno končno vrednost namesto navodila za povečanje.

Primer: Namesto pošiljanja zahteve za "povečanje števila všečkov," pošljite zahtevo za "nastavitev števila všečkov na X." Če strežnik prejme več takšnih zahtev, bo končno število všečkov vedno X, ne glede na vrstni red obdelave zahtev.

5. Optimistične transakcije z možnostjo razveljavitve (Rollback)

Implementirajte optimistične transakcije, ki vključujejo mehanizem za razveljavitev. Ko se uporabi optimistična posodobitev, shranite prvotno vrednost. Če strežnik javi napako, se vrnite na prvotno vrednost. To zagotavlja, da stanje uporabniškega vmesnika ostane skladno s podatki na strežniku.

Tukaj je konceptualni primer:

import { useState, useCallback } from 'react';

function MyComponent() {
  const [value, setValue] = useState(0);
  const [optimisticValue, addOptimisticValue] = experimental_useOptimistic(value, (state, newValue) => newValue);
  const [previousValue, setPreviousValue] = useState(value);

  const handleIncrement = useCallback(() => {
    setPreviousValue(value);
    addOptimisticValue(value + 1);

    simulateServerRequest(value + 1)
      .then(newValue => {
        setValue(newValue);
      })
      .catch(() => {
        // Razveljavitev
        setValue(previousValue);
        addOptimisticValue(previousValue); //Ponovno upodobi z optimistično popravljeno vrednostjo
      });
  }, [value, addOptimisticValue, previousValue]);

  async function simulateServerRequest(newValue) {
    // Simulacija omrežne zakasnitve
    await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, Math.random() * 500));
    // Simulacija morebitne napake
    if (Math.random() < 0.2) {
      throw new Error("Napaka na strežniku");
    }
    return newValue;
  }

  return (
    

      
Vrednost: {optimisticValue}
      Povečaj
    
  );
}

V tem primeru se prvotna vrednost shrani v previousValue, preden se uporabi optimistična posodobitev. Če strežnik javi napako, se komponenta vrne na prvotno vrednost.

6. Uporaba nespremenljivosti (Immutability)

Uporabljajte nespremenljive podatkovne strukture. Nespremenljivost zagotavlja, da se podatki ne spreminjajo neposredno. Namesto tega se ustvarijo nove kopije podatkov z želenimi spremembami. To olajša sledenje spremembam in vračanje na prejšnja stanja, kar zmanjšuje tveganje za stanja tekmovanja.

Knjižnice JavaScript, kot sta Immer in Immutable.js, vam lahko pomagajo pri delu z nespremenljivimi podatkovnimi strukturami.

7. Optimistični UI z lokalnim stanjem

Razmislite o upravljanju optimističnih posodobitev v lokalnem stanju, namesto da se zanašate izključno na experimental_useOptimistic. To vam daje več nadzora nad postopkom posodabljanja in omogoča implementacijo lastne logike za obravnavanje sočasnih posodobitev. To lahko kombinirate s tehnikami, kot sta oštevilčevanje zaporedja ali uporaba čakalne vrste, da zagotovite doslednost podatkov.

8. Končna doslednost (Eventual Consistency)

Sprejmite koncept končne doslednosti. Sprejmite, da je lahko stanje uporabniškega vmesnika začasno neusklajeno s podatki na strežniku. Oblikujte svojo aplikacijo tako, da to obravnava elegantno. Na primer, prikažite indikator nalaganja, medtem ko strežnik obdeluje posodobitev. Uporabnike poučite, da podatki morda niso takoj dosledni na vseh napravah.

Najboljše prakse za globalne aplikacije

Pri razvoju aplikacij za globalno občinstvo je ključnega pomena upoštevati dejavnike, kot so omrežna zakasnitev, časovni pasovi in jezikovna lokalizacija.

• Omrežna zakasnitev: Implementirajte strategije za ublažitev vpliva omrežne zakasnitve, kot je lokalno predpomnjenje podatkov in uporaba omrežij za dostavo vsebine (CDN) za streženje vsebine z geografsko porazdeljenih strežnikov.
• Časovni pasovi: Pravilno obravnavajte časovne pasove, da zagotovite natančen prikaz podatkov uporabnikom v različnih časovnih pasovih. Uporabite zanesljivo zbirko podatkov o časovnih pasovih in razmislite o uporabi knjižnic, kot sta Moment.js ali date-fns, za poenostavitev pretvorb časovnih pasov.
• Lokalizacija: Lokalizirajte svojo aplikacijo za podporo več jezikom in regijam. Uporabite knjižnico za lokalizacijo, kot je i18next ali React Intl, za upravljanje prevodov in oblikovanje podatkov glede na lokalne nastavitve uporabnika.
• Dostopnost: Zagotovite, da je vaša aplikacija dostopna uporabnikom z oviranostmi. Sledite smernicam za dostopnost, kot je WCAG, da bo vaša aplikacija uporabna za vse.

Zaključek

experimental_useOptimistic ponuja močan način za izboljšanje uporabniške izkušnje, vendar je ključno razumeti in obravnavati možnost stanj tekmovanja. Z implementacijo strategij, opisanih v tem članku, lahko zgradite robustne in zanesljive aplikacije, ki zagotavljajo tekočo in dosledno uporabniško izkušnjo, tudi pri obravnavanju sočasnih posodobitev. Ne pozabite dati prednosti doslednosti podatkov, obravnavanju napak in povratnim informacijam uporabnikov, da zagotovite, da vaša aplikacija ustreza potrebam uporabnikov po vsem svetu. Skrbno pretehtajte kompromise med optimističnimi posodobitvami in morebitnimi nedoslednostmi ter izberite pristop, ki najbolje ustreza specifičnim zahtevam vaše aplikacije. S proaktivnim pristopom k upravljanju sočasnih posodobitev lahko izkoristite moč experimental_useOptimistic, hkrati pa zmanjšate tveganje za stanja tekmovanja in poškodbe podatkov.