React useMemo: Vzorci optimizacije zmogljivosti s pomnjenjem vrednosti za globalne aplikacije

V nenehno razvijajočem se svetu spletnega razvoja je optimizacija zmogljivosti izjemno pomembna, še posebej pri gradnji aplikacij za globalno občinstvo. React, priljubljena knjižnica JavaScript za gradnjo uporabniških vmesnikov, ponuja več orodij za izboljšanje zmogljivosti. Eno takih orodij je hook useMemo. Ta vodnik ponuja celovito raziskavo useMemo, prikazuje njegove zmožnosti pomnjenja vrednosti, vzorce optimizacije zmogljivosti in najboljše prakse za ustvarjanje učinkovitih in odzivnih globalnih aplikacij.

Razumevanje pomnjenja (Memoization)

Pomnjenje (memoization) je optimizacijska tehnika, ki pospeši delovanje aplikacij s predpomnjenjem rezultatov dragih klicev funkcij in vračanjem predpomnjenega rezultata, ko se ponovno pojavijo isti vhodi. Gre za kompromis: porabo pomnilnika zamenjate za zmanjšan čas izračuna. Predstavljajte si, da imate računsko intenzivno funkcijo, ki izračunava površino kompleksnega poligona. Brez pomnjenja bi se ta funkcija ponovno izvedla vsakič, ko bi bila poklicana, tudi z istimi podatki poligona. S pomnjenjem se rezultat shrani in nadaljnji klici z istimi podatki poligona neposredno pridobijo shranjeno vrednost, s čimer se izognejo dragemu izračunu.

Predstavitev Reactovega hooka useMemo

Reactov hook useMemo vam omogoča, da si zapomnite rezultat izračuna. Sprejema dva argumenta:

• Funkcijo, ki izračunava vrednost, ki jo je treba pomniti.
• Niz odvisnosti.

Hook vrne pomnjeno vrednost. Funkcija se ponovno izvede le, ko se spremeni ena od odvisnosti v nizu odvisnosti. Če odvisnosti ostanejo enake, useMemo vrne predhodno pomnjeno vrednost in tako prepreči nepotrebne ponovne izračune.

Sintaksa

const memoizedValue = useMemo(() => computeExpensiveValue(a, b), [a, b]);

V tem primeru je computeExpensiveValue funkcija, katere rezultat želimo pomniti. [a, b] je niz odvisnosti. Pomnjena vrednost se bo ponovno izračunala le, če se spremeni a ali b.

Prednosti uporabe useMemo

Uporaba useMemo ponuja več prednosti:

• Optimizacija zmogljivosti: Preprečuje nepotrebne ponovne izračune, kar vodi do hitrejšega upodabljanja in izboljšane uporabniške izkušnje, zlasti pri kompleksnih komponentah ali računsko intenzivnih operacijah.
• Referenčna enakost: Ohranja referenčno enakost za kompleksne podatkovne strukture, s čimer preprečuje nepotrebno ponovno upodabljanje podrejenih komponent, ki se zanašajo na stroge preverbe enakosti.
• Zmanjšano zbiranje smeti: S preprečevanjem nepotrebnih ponovnih izračunov lahko useMemo zmanjša količino ustvarjenih "smeti" (garbage), kar izboljša splošno zmogljivost in odzivnost aplikacije.

Vzorci in primeri delovanja useMemo

Poglejmo si nekaj praktičnih scenarijev, kjer lahko useMemo bistveno izboljša zmogljivost.

1. Pomnjenje dragih izračunov

Razmislite o komponenti, ki prikazuje velik nabor podatkov in izvaja kompleksne operacije filtriranja ali razvrščanja.

            
function ExpensiveComponent({ data, filter }) {
  const filteredData = useMemo(() => {
    // Simulate an expensive filtering operation
    console.log('Filtering data...');
    return data.filter(item => item.name.includes(filter));
  }, [data, filter]);

  return (
    

      {filteredData.map(item => (
        
{item.name}
      ))}
    
  );
}

            

              
                Copy
              
            
          

V tem primeru so filteredData pomnjeni z uporabo useMemo. Operacija filtriranja se ponovno izvede le, ko se spremeni lastnost data ali filter. Brez useMemo bi se operacija filtriranja izvedla ob vsakem upodabljanju, tudi če bi data in filter ostala enaka.

Primer globalne aplikacije: Predstavljajte si globalno aplikacijo za e-trgovino, ki prikazuje sezname izdelkov. Filtriranje po cenovnem razponu, državi porekla ali ocenah strank je lahko računsko intenzivno, še posebej pri tisočih izdelkih. Uporaba useMemo za predpomnjenje filtriranega seznama izdelkov na podlagi kriterijev filtriranja bo dramatično izboljšala odzivnost strani z izdelki. Upoštevajte različne valute in formate prikaza, primerne za lokacijo uporabnika.

2. Ohranjanje referenčne enakosti za podrejene komponente

Pri posredovanju kompleksnih podatkovnih struktur kot lastnosti podrejenim komponentam je pomembno zagotoviti, da se podrejene komponente ne upodabljajo nepotrebno. useMemo lahko pomaga ohranjati referenčno enakost in s tem preprečuje ta ponovna upodabljanja.

            
function ParentComponent({ config }) {
  const memoizedConfig = useMemo(() => config, [config]);

  return ;
}

function ChildComponent({ config }) {
  // ChildComponent uses React.memo for performance optimization
  console.log('ChildComponent rendered');
  return 
{JSON.stringify(config)}
;
}

const MemoizedChildComponent = React.memo(ChildComponent, (prevProps, nextProps) => {
  // Compare props to determine if a re-render is necessary
  return prevProps.config === nextProps.config; // Only re-render if config changes
});

export default ParentComponent;

            

              
                Copy
              
            
          

Tukaj ParentComponent pomni lastnost config z uporabo useMemo. ChildComponent (ovita v React.memo) se ponovno upodobi le, če se spremeni referenca memoizedConfig. To preprečuje nepotrebno ponovno upodabljanje, ko se spremenijo lastnosti objekta config, vendar referenca objekta ostane enaka. Brez `useMemo`, bi se ob vsakem upodabljanju `ParentComponent` ustvaril nov objekt, kar bi povzročilo nepotrebno ponovno upodabljanje `ChildComponent`.

Primer globalne aplikacije: Predstavljajte si aplikacijo za upravljanje uporabniških profilov z nastavitvami, kot so jezik, časovni pas in nastavitve obvestil. Če starševska komponenta posodobi profil, ne da bi spremenila te specifične nastavitve, se podrejena komponenta, ki prikazuje te nastavitve, ne bi smela ponovno upodobiti. useMemo zagotavlja, da konfiguracijski objekt, posredovan podrejeni komponenti, ostane referenčno enak, razen če se te nastavitve spremenijo, kar preprečuje nepotrebno ponovno upodabljanje.

3. Optimizacija obravnavnikov dogodkov

Pri posredovanju obravnavnikov dogodkov kot lastnosti lahko ustvarjanje nove funkcije ob vsakem upodabljanju povzroči težave z zmogljivostjo. useMemo, v povezavi z useCallback, lahko pomaga pri optimizaciji tega.

            
import React, { useState, useCallback, useMemo } from 'react';

function ParentComponent() {
  const [count, setCount] = useState(0);

  const handleClick = useCallback(() => {
    console.log(`Button clicked! Count: ${count}`);
    setCount(c => c + 1);
  }, [count]); // Only recreate the function when 'count' changes

  const memoizedButton = useMemo(() => (
    Click me
  ), [handleClick]);

  return (
    

      
Count: {count}
      {memoizedButton}
    
  );
}

export default ParentComponent;

            

              
                Copy
              
            
          

V tem primeru useCallback pomni funkcijo handleClick in zagotavlja, da se nova funkcija ustvari le, ko se spremeni stanje count. To zagotavlja, da se gumb ne upodablja ponovno ob vsakem upodabljanju starševske komponente, temveč le, ko se spremeni funkcija handleClick, od katere je odvisen. useMemo dodatno pomni sam gumb, ki se ponovno upodobi le, ko se spremeni funkcija handleClick.

Primer globalne aplikacije: Razmislite o obrazcu z več vnosnimi polji in gumbom za oddajo. Obravnavnik dogodkov gumba za oddajo, ki lahko sproži kompleksno logiko preverjanja in oddaje podatkov, je treba pomniti z uporabo useCallback, da se prepreči nepotrebno ponovno upodabljanje gumba. To je še posebej pomembno, ko je obrazec del večje aplikacije s pogostimi posodobitvami stanja v drugih komponentah.

4. Nadzor ponovnih upodabljanj z lastnimi funkcijami enakosti

Včasih privzeta preverba referenčne enakosti v React.memo ni zadostna. Morda boste potrebovali bolj natančen nadzor nad tem, kdaj se komponenta ponovno upodobi. useMemo se lahko uporabi za ustvarjanje pomnjene lastnosti, ki sproži ponovno upodabljanje le, ko se spremenijo določene lastnosti kompleksnega objekta.

            
import React, { useState, useMemo } from 'react';

function areEqual(prevProps, nextProps) {
  // Custom equality check: only re-render if the 'data' property changes
  return prevProps.data.value === nextProps.data.value;
}

function MyComponent({ data }) {
  console.log('MyComponent rendered');
  return 
Value: {data.value}
;
}

const MemoizedComponent = React.memo(MyComponent, areEqual);

function App() {
  const [value, setValue] = useState(1);
  const [otherValue, setOtherValue] = useState(100); // This change won't trigger re-render

  const memoizedData = useMemo(() => ({ value }), [value]);

  return (
    

      
       setValue(v => v + 1)}>Increment Value
       setOtherValue(v => v + 1)}>Increment Other Value
    
  );
}

export default App;

            

              
                Copy
              
            
          

V tem primeru MemoizedComponent uporablja lastno funkcijo enakosti areEqual. Komponenta se ponovno upodobi le, če se spremeni lastnost data.value, tudi če se spremenijo druge lastnosti objekta data. memoizedData je ustvarjena z uporabo useMemo in njena vrednost je odvisna od spremenljivke stanja value. Ta nastavitev zagotavlja, da se MemoizedComponent učinkovito ponovno upodobi le, ko se spremenijo relevantni podatki.

Primer globalne aplikacije: Predstavljajte si komponento zemljevida, ki prikazuje podatke o lokaciji. Morda boste želeli ponovno upodobiti zemljevid le, ko se spremeni zemljepisna širina ali dolžina, ne pa, ko se posodobijo drugi metapodatki, povezani z lokacijo (npr. opis, URL slike). Funkcija za preverjanje enakosti po meri, kombinirana z useMemo, se lahko uporabi za implementacijo tega natančnega nadzora, kar optimizira zmogljivost upodabljanja zemljevida, še posebej pri obravnavanju pogosto posodobljenih podatkov o lokaciji z vsega sveta.

Najboljše prakse za uporabo useMemo

Čeprav je useMemo lahko močno orodje, je pomembno, da ga uporabljate preudarno. Tukaj je nekaj najboljših praks, ki jih je treba upoštevati:

• Ne pretiravajte z uporabo: Pomnjenje prinaša stroške – porabo pomnilnika. useMemo uporabite le, kadar imate dokazljiv problem z zmogljivostjo ali kadar imate opravka z računsko dragimi operacijami.
• Vedno vključite niz odvisnosti: Izpustitev niza odvisnosti bo povzročila ponovni izračun pomnjene vrednosti ob vsakem upodabljanju, s čimer se razveljavijo morebitne prednosti zmogljivosti.
• Naj bo niz odvisnosti minimalen: Vključite le tiste odvisnosti, ki dejansko vplivajo na rezultat izračuna. Vključitev nepotrebnih odvisnosti lahko povzroči nepotrebne ponovne izračune.
• Upoštevajte stroške izračuna v primerjavi s stroški pomnjenja: Če je izračun zelo poceni, lahko stroški pomnjenja odtehtajo prednosti.
• Analizirajte svojo aplikacijo: Uporabite React DevTools ali druga orodja za profiliranje, da prepoznate ozka grla v zmogljivosti in ugotovite, ali useMemo dejansko izboljšuje zmogljivost.
• Uporaba z `React.memo`: Za optimalno zmogljivost združite useMemo z React.memo, še posebej pri posredovanju pomnjenih vrednosti kot lastnosti podrejenim komponentam. React.memo plitvo primerja lastnosti in ponovno upodobi komponento le, če so se lastnosti spremenile.

Pogoste napake in kako se jim izogniti

Več pogostih napak lahko zmanjša učinkovitost useMemo:

• Pozabljanje niza odvisnosti: To je najpogostejša napaka. Pozabljanje niza odvisnosti dejansko spremeni `useMemo` v neaktivno operacijo, ki ponovno izračuna vrednost ob vsakem upodabljanju. Rešitev: Vedno dvakrat preverite, ali ste vključili pravilen niz odvisnosti.
• Vključevanje nepotrebnih odvisnosti: Vključitev odvisnosti, ki dejansko ne vplivajo na pomnjeno vrednost, bo povzročila nepotrebne ponovne izračune. Rešitev: Previdno analizirajte funkcijo, ki jo pomnite, in vključite le tiste odvisnosti, ki neposredno vplivajo na njen izhod.
• Pomnjenje poceni izračunov: Pomnjenje ima režijske stroške. Če je izračun trivialen, lahko stroški pomnjenja odtehtajo koristi. Rešitev: Analizirajte svojo aplikacijo, da ugotovite, ali `useMemo` dejansko izboljšuje zmogljivost.
• Spreminjanje odvisnosti: Spreminjanje odvisnosti lahko povzroči nepričakovano vedenje in napačno pomnjenje. Rešitev: S svojimi odvisnostmi ravnajte kot z nespremenljivimi in uporabite tehnike, kot so širjenje (spreading) ali ustvarjanje novih objektov, da se izognete spreminjanju.
• Prekomerno zanašanje na useMemo: Ne uporabljajte `useMemo` slepo na vsaki funkciji ali vrednosti. Osredotočite se na področja, kjer bo imel največji vpliv na zmogljivost.

Napredne tehnike useMemo

1. Pomnjenje objektov z globinskimi preverjanji enakosti

Včasih plitka primerjava objektov v nizu odvisnosti ni zadostna. Morda boste potrebovali globinsko preverjanje enakosti, da ugotovite, ali so se lastnosti objekta spremenile.

            
import React, { useMemo } from 'react';
import isEqual from 'lodash/isEqual'; // Requires lodash

function MyComponent({ data }) {
  // ...
}

function ParentComponent({ data }) {
  const memoizedData = useMemo(() => data, [data, isEqual]);

  return ;
}

            

              
                Copy
              
            
          

V tem primeru uporabljamo funkcijo isEqual iz knjižnice lodash za izvedbo globinske preverbe enakosti na objektu data. memoizedData se bo ponovno izračunala le, če se je spremenila vsebina objekta data, ne zgolj njegova referenca.

Pomembno opozorilo: Globinske preverbe enakosti so lahko računsko drage. Uporabljajte jih redko in le, kadar je to nujno potrebno. Razmislite o alternativnih podatkovnih strukturah ali tehnikah normalizacije za poenostavitev preverjanj enakosti.

2. useMemo s kompleksnimi odvisnostmi, izvedenimi iz refsov

V nekaterih primerih boste morda morali uporabiti vrednosti, shranjene v React refs, kot odvisnosti za `useMemo`. Vendar pa neposredna vključitev refsov v niz odvisnosti ne bo delovala po pričakovanjih, ker se sam ref objekt ne spremeni med upodabljanji, tudi če se spremeni njegova vrednost `current`.

            
import React, { useRef, useMemo, useState, useEffect } from 'react';

function MyComponent() {
  const inputRef = useRef(null);
  const [processedValue, setProcessedValue] = useState('');

  useEffect(() => {
    // Simulate an external change to the input value
    setTimeout(() => {
      if (inputRef.current) {
        inputRef.current.value = 'New Value from External Source';
      }
    }, 2000);
  }, []);

  const memoizedProcessedValue = useMemo(() => {
    console.log('Processing value...');
    const inputValue = inputRef.current ? inputRef.current.value : '';
    const processed = inputValue.toUpperCase();
    return processed;
  }, [inputRef.current ? inputRef.current.value : '']); // Directly accessing ref.current.value

  return (
    

      
      
Processed Value: {memoizedProcessedValue}
    
  );
}

export default MyComponent;

            

              
                Copy
              
            
          

V tem primeru dostopamo do inputRef.current.value neposredno znotraj niza odvisnosti. To se morda zdi protislovno, vendar prisili `useMemo` k ponovni evalvaciji, ko se vhodna vrednost spremeni. Bodite previdni pri uporabi tega vzorca, saj lahko povzroči nepričakovano vedenje, če se ref pogosto posodablja.

Pomembna opomba: Neposreden dostop do `ref.current` v nizu odvisnosti lahko oteži razumevanje vaše kode. Razmislite, ali obstajajo alternativni načini za upravljanje stanja ali izvedenih podatkov, ne da bi se neposredno zanašali na vrednosti refov znotraj odvisnosti. Če se vrednost refa spremeni v povratnem klicu in morate ponovno izvesti pomnjeni izračun na podlagi te spremembe, je ta pristop lahko veljaven.

Zaključek

useMemo je dragoceno orodje v Reactu za optimizacijo zmogljivosti s pomnjenjem računsko dragih izračunov in ohranjanjem referenčne enakosti. Vendar je ključnega pomena razumeti njegove nianse in ga uporabljati preudarno. Z upoštevanjem najboljših praks in izogibanjem pogostim napakam, opisanih v tem vodniku, lahko učinkovito izkoristite useMemo za gradnjo učinkovitih in odzivnih React aplikacij za globalno občinstvo. Ne pozabite vedno analizirati svoje aplikacije, da prepoznate ozka grla v zmogljivosti in zagotovite, da useMemo dejansko prinaša želene koristi.

Pri razvoju za globalno občinstvo upoštevajte dejavnike, kot so različne hitrosti omrežja in zmogljivosti naprav. Optimizacija zmogljivosti je v takih scenarijih še bolj ključnega pomena. Z obvladovanjem useMemo in drugih tehnik optimizacije zmogljivosti lahko zagotovite gladko in prijetno uporabniško izkušnjo uporabnikom po vsem svetu.