React useSyncExternalStore: Obvladovanje sinhrnonizacije zunanjega stanja

useSyncExternalStore je React hook, predstavljen v Reactu 18, ki omogoča naročanje na zunanje vire podatkov in branje iz njih na način, ki je združljiv s sočasnim upodabljanjem (concurrent rendering). Ta hook premosti vrzel med stanjem, ki ga upravlja React, in zunanjim stanjem, kot so podatki iz knjižnic tretjih oseb, brskalniških API-jev ali drugih UI ogrodij. Poglobimo se v razumevanje njegovega namena, implementacije in prednosti.

Razumevanje potrebe po useSyncExternalStore

Reactovo vgrajeno upravljanje stanja (useState, useReducer, Context API) deluje izjemno dobro za podatke, ki so tesno povezani z drevesom React komponent. Vendar pa se morajo mnoge aplikacije integrirati z viri podatkov, ki so *zunaj* nadzora Reacta. Ti zunanji viri lahko vključujejo:

• Knjižnice za upravljanje stanja tretjih oseb: Integracija s knjižnicami, kot so Zustand, Jotai ali Valtio.
• Brskalniški API-ji: Dostopanje do podatkov iz localStorage, IndexedDB ali Network Information API.
• Podatki, pridobljeni s strežnikov: Čeprav so knjižnice, kot sta React Query in SWR, pogosto boljša izbira, včasih želite neposreden nadzor.
• Druga UI ogrodja: V hibridnih aplikacijah, kjer React sobiva z drugimi UI tehnologijami.

Neposredno branje in pisanje v te zunanje vire znotraj React komponente lahko povzroči težave, zlasti pri sočasnem upodabljanju. React lahko upodobi komponento z zastarelimi podatki, če se zunanji vir spremeni, medtem ko React pripravlja nov zaslon. useSyncExternalStore rešuje ta problem z zagotavljanjem mehanizma za varno sinhronizacijo Reacta z zunanjim stanjem.

Kako deluje useSyncExternalStore

Hook useSyncExternalStore sprejme tri argumente:

1. subscribe: Funkcija, ki sprejme povratni klic (callback). Ta povratni klic se bo sprožil vsakič, ko se zunanje stanje spremeni. Funkcija mora vrniti funkcijo, ki ob klicu prekine naročnino na zunanje stanje.
2. getSnapshot: Funkcija, ki vrne trenutno vrednost zunanjega stanja. React uporablja to funkcijo za branje vrednosti stanja med upodabljanjem.
3. getServerSnapshot (izbirno): Funkcija, ki vrne začetno vrednost zunanjega stanja na strežniku. To je potrebno samo za upodabljanje na strežniški strani (SSR). Če ni podana, bo React na strežniku uporabil getSnapshot.

Hook vrne trenutno vrednost zunanjega stanja, pridobljeno iz funkcije getSnapshot. React zagotovi, da se komponenta ponovno upodobi vsakič, ko se vrednost, vrnjena s strani getSnapshot, spremeni, kar se ugotovi s primerjavo Object.is.

Osnovni primer: Sinhronizacija z localStorage

Ustvarimo preprost primer, ki uporablja useSyncExternalStore za sinhronizacijo vrednosti z 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 tem primeru:

• subscribe: Posluša dogodek storage na objektu window. Ta dogodek se sproži vsakič, ko se localStorage spremeni v drugem zavihku ali oknu.
• getSnapshot: Pridobi vrednost myValue iz localStorage.
• getServerSnapshot: Vrne privzeto vrednost za upodabljanje na strežniški strani. To bi lahko pridobili iz piškotka, če je uporabnik predhodno nastavil vrednost.
• MyComponent: Uporablja useSyncExternalStore za naročanje na spremembe v localStorage in prikaz trenutne vrednosti.

Napredni primeri uporabe in premisleki

1. Integracija s knjižnicami za upravljanje stanja tretjih oseb

useSyncExternalStore zablesti pri integraciji React komponent z zunanjimi knjižnicami za upravljanje stanja. Poglejmo primer z uporabo Zustanda:

```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 tem primeru se useSyncExternalStore uporablja za naročanje na spremembe v Zustand stanju. Opazite, kako useStore.subscribe in useStore.getState posredujemo neposredno v hook, kar naredi integracijo brezhibno.

2. Optimizacija zmogljivosti z memoizacijo

Ker se getSnapshot kliče ob vsakem upodabljanju, je ključno zagotoviti, da je zmogljiv. Izogibajte se dragim izračunom znotraj getSnapshot. Po potrebi rezultat funkcije getSnapshot memoizirajte z uporabo useMemo ali podobnih tehnik.

Poglejmo ta (potencialno problematičen) primer:

```javascript import { useSyncExternalStore, useMemo } from 'react'; const externalStore = { data: [...Array(10000).keys()], // Velika tabela 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) // Draga operacija ); return (

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

); } ```

V tem primeru getSnapshot (inline funkcija, posredovana kot drugi argument v useSyncExternalStore) izvaja drago operacijo map na veliki tabeli. Ta operacija se bo izvedla ob *vsakem* upodabljanju, tudi če se osnovni podatki niso spremenili. Za optimizacijo tega lahko rezultat memoiziramo:

```javascript import { useSyncExternalStore, useMemo } from 'react'; const externalStore = { // ... (enako kot prej) }; 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}
))}

); } ```

Sedaj se operacija map izvede samo, ko se externalStore.getState() spremeni. Opomba: dejansko boste morali narediti globoko primerjavo externalStore.getState() ali uporabiti drugačno strategijo, če stanje mutira isti objekt. Primer je poenostavljen za demonstracijo.

3. Obravnavanje sočasnega upodabljanja

Glavna prednost useSyncExternalStore je njegova združljivost s funkcijami sočasnega upodabljanja v Reactu. Sočasno upodabljanje omogoča Reactu, da hkrati pripravi več različic uporabniškega vmesnika. Ko se zunanje stanje spremeni med sočasnim upodabljanjem, useSyncExternalStore zagotovi, da React pri potrjevanju sprememb v DOM vedno uporabi najnovejše podatke.

Brez useSyncExternalStore bi komponente lahko upodobile z zastarelimi podatki, kar bi vodilo do vizualnih nedoslednosti in nepričakovanega obnašanja. Metoda getSnapshot v useSyncExternalStore je zasnovana tako, da je sinhrona in hitra, kar omogoča Reactu, da med upodabljanjem hitro ugotovi, ali se je zunanje stanje spremenilo.

4. Premisleki pri upodabljanju na strežniški strani (SSR)

Pri uporabi useSyncExternalStore z upodabljanjem na strežniški strani je nujno zagotoviti funkcijo getServerSnapshot. Ta funkcija se uporablja za pridobivanje začetne vrednosti zunanjega stanja na strežniku. Brez nje bo React poskušal uporabiti getSnapshot na strežniku, kar morda ne bo mogoče, če se zunanje stanje zanaša na brskalniške API-je (npr. localStorage).

Funkcija getServerSnapshot bi morala vrniti privzeto vrednost ali pridobiti podatke iz strežniškega vira (npr. piškotkov, baze podatkov). To zagotavlja, da začetni HTML, upodobljen na strežniku, vsebuje pravilne podatke.

5. Obravnavanje napak

Zanesljivo obravnavanje napak je ključno, zlasti pri delu z zunanjimi viri podatkov. Funkciji getSnapshot in getServerSnapshot ovijte v bloke try...catch za obravnavanje morebitnih napak. Napake ustrezno zabeležite in zagotovite nadomestne vrednosti, da preprečite sesutje aplikacije.

6. Hooki po meri za ponovno uporabo

Za spodbujanje ponovne uporabe kode, logiko useSyncExternalStore zapakirajte v hook po meri. To olajša deljenje logike med več komponentami.

Na primer, ustvarimo hook po meri za dostop do določenega ključa 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; ```

Sedaj lahko ta hook enostavno uporabite v kateri koli komponenti:

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

Najboljše prakse

• Poskrbite, da je getSnapshot hiter: Izogibajte se dragim izračunom znotraj funkcije getSnapshot. Po potrebi rezultat memoizirajte.
• Zagotovite getServerSnapshot za SSR: Zagotovite, da začetni HTML, upodobljen na strežniku, vsebuje pravilne podatke.
• Uporabljajte hooke po meri: Logiko useSyncExternalStore zapakirajte v hooke po meri za boljšo ponovno uporabo in vzdrževanje.
• Napake obravnavajte elegantno: Funkciji getSnapshot in getServerSnapshot ovijte v bloke try...catch.
• Minimizirajte naročnine: Naročite se samo na tiste dele zunanjega stanja, ki jih komponenta dejansko potrebuje. To zmanjša nepotrebna ponovna upodabljanja.
• Razmislite o alternativah: Ocenite, ali je useSyncExternalStore resnično potreben. Za preproste primere so morda bolj primerne druge tehnike upravljanja stanja.

Alternative za useSyncExternalStore

Čeprav je useSyncExternalStore močno orodje, ni vedno najboljša rešitev. Razmislite o teh alternativah:

• Vgrajeno upravljanje stanja (useState, useReducer, Context API): Če so podatki tesno povezani z drevesom React komponent, so te vgrajene možnosti pogosto zadostne.
• React Query/SWR: Za pridobivanje podatkov te knjižnice ponujajo odlične zmožnosti predpomnjenja, razveljavljanja in obravnavanja napak.
• Zustand/Jotai/Valtio: Te minimalistične knjižnice za upravljanje stanja ponujajo preprost in učinkovit način za upravljanje stanja aplikacije.
• Redux/MobX: Za kompleksne aplikacije z globalnim stanjem sta morda boljša izbira Redux ali MobX (čeprav prinašata več ponavljajoče se kode).

Izbira je odvisna od specifičnih zahtev vaše aplikacije.

Zaključek

useSyncExternalStore je dragocen dodatek k Reactovemu naboru orodij, ki omogoča brezhibno integracijo z zunanjimi viri stanja, hkrati pa ohranja združljivost s sočasnim upodabljanjem. Z razumevanjem njegovega namena, implementacije in naprednih primerov uporabe lahko izkoristite ta hook za gradnjo robustnih in zmogljivih React aplikacij, ki učinkovito komunicirajo s podatki iz različnih virov.

Ne pozabite dati prednosti zmogljivosti, elegantno obravnavati napake in razmisliti o alternativnih rešitvah, preden se odločite za useSyncExternalStore. S skrbnim načrtovanjem in implementacijo lahko ta hook bistveno poveča prožnost in moč vaših React aplikacij.

Nadaljnje raziskovanje

• React dokumentacija za useSyncExternalStore
• Primeri z različnimi knjižnicami za upravljanje stanja (Zustand, Jotai, Valtio)
• Primerjalni testi zmogljivosti useSyncExternalStore z drugimi pristopi