Implementering av React experimental_useMutableSource: Föränderliga datakällor förklarade

React, det populära JavaScript-biblioteket för att bygga användargränssnitt, utvecklas ständigt. Ett av de mer spännande nya tilläggen, som för närvarande är i experimentstadiet, är experimental_useMutableSource-hooken. Denna hook erbjuder ett nytt tillvägagångssätt för att hantera föränderliga datakällor direkt inom React-komponenter. Att förstå dess implementering och korrekta användning kan låsa upp kraftfulla nya mönster för tillståndshantering, särskilt i scenarier där traditionellt React-tillstånd inte räcker till. Denna omfattande guide kommer att fördjupa sig i detaljerna kring experimental_useMutableSource, och utforska dess mekanik, användningsfall, fördelar och potentiella fallgropar.

Vad är en föränderlig datakälla?

Innan vi dyker in i själva hooken är det avgörande att förstå konceptet med en föränderlig datakälla. I Reacts kontext avser en föränderlig datakälla en datastruktur som kan modifieras direkt utan att kräva ett fullständigt utbyte. Detta står i kontrast till Reacts typiska tillvägagångssätt för tillståndshantering, där tillståndsuppdateringar innebär att man skapar nya, oföränderliga objekt. Exempel på föränderliga datakällor inkluderar:

• Externa bibliotek: Bibliotek som MobX eller till och med direkt manipulering av DOM-element kan betraktas som föränderliga datakällor.
• Delade objekt: Objekt som delas mellan olika delar av din applikation och som potentiellt modifieras av olika funktioner eller moduler.
• Realtidsdata: Dataströmmar från WebSockets eller server-sent events (SSE) som ständigt uppdateras. Föreställ dig en aktieticker eller liveresultat som uppdateras frekvent.
• Speltillstånd: För komplexa spel byggda med React kan det vara mer effektivt att hantera speltillståndet direkt som ett föränderligt objekt än att enbart förlita sig på Reacts oföränderliga tillstånd.
• 3D-scengrafer: Bibliotek som Three.js upprätthåller föränderliga scengrafer, och att integrera dem med React kräver en mekanism för att effektivt spåra förändringar i dessa grafer.

Traditionell tillståndshantering i React kan vara ineffektiv när man hanterar dessa föränderliga datakällor eftersom varje ändring i källan skulle kräva att man skapar ett nytt React-tillståndsobjekt och utlöser en omrendrering av komponenten. Detta kan leda till prestandaflaskhalsar, särskilt vid frekventa uppdateringar eller stora datamängder.

Introduktion till experimental_useMutableSource

experimental_useMutableSource är en React-hook som är utformad för att överbrygga klyftan mellan Reacts komponentmodell och externa, föränderliga datakällor. Den låter React-komponenter prenumerera på ändringar i en föränderlig datakälla och endast omrendera när det är nödvändigt, vilket optimerar prestandan och förbättrar responsiviteten. Hooken tar två argument:

1. Source: Det föränderliga datakällobjektet. Detta kan vara allt från en MobX-observable till ett vanligt JavaScript-objekt.
2. Selector: En funktion som extraherar den specifika data från källan som komponenten behöver. Detta gör att komponenter endast kan prenumerera på relevanta delar av datakällan, vilket ytterligare optimerar omrendreringar.

Hooken returnerar den valda datan från källan. När källan ändras kommer React att köra selektorfunktionen på nytt och avgöra om komponenten behöver omrenderas baserat på om den valda datan har ändrats (med hjälp av Object.is för jämförelse).

Grundläggande användningsexempel

Låt oss titta på ett enkelt exempel där vi använder ett vanligt JavaScript-objekt som en föränderlig datakälla:

const mutableSource = { value: 0 }; function incrementValue() { mutableSource.value++; // Ideally, you'd have a more robust change notification mechanism here. // For this simple example, we'll rely on manual triggering. forceUpdate(); // Function to trigger re-render (explained below) } function MyComponent() { const value = experimental_useMutableSource( mutableSource, () => mutableSource.value, ); return (

Value: {value}

Increment

); } // Helper function to force re-render (not ideal for production, see below) const [, forceUpdate] = React.useReducer(x => x + 1, 0);

Förklaring:

• Vi definierar ett mutableSource-objekt med en value-egenskap.
• Funktionen incrementValue modifierar value-egenskapen direkt.
• MyComponent använder experimental_useMutableSource för att prenumerera på ändringar i mutableSource.value.
• Selektorfunktionen () => mutableSource.value extraherar den relevanta datan.
• När knappen "Increment" klickas anropas incrementValue, som uppdaterar mutableSource.value.
• Avgörande är att funktionen forceUpdate anropas för att utlösa en omrendrering. Detta är en förenkling i demonstrationssyfte. I en verklig applikation skulle du behöva en mer sofistikerad mekanism för att meddela React om ändringar i den föränderliga datakällan. Vi kommer att diskutera alternativ senare.

Viktigt: Att direkt mutera datakällan och förlita sig på forceUpdate rekommenderas generellt *inte* för produktionskod. Det inkluderas här för att förenkla demonstrationen. Ett bättre tillvägagångssätt är att använda ett korrekt observer-mönster eller ett bibliotek som tillhandahåller mekanismer för ändringsnotifiering.

Implementera en korrekt mekanism för ändringsnotifiering

Den centrala utmaningen när man arbetar med experimental_useMutableSource är att säkerställa att React meddelas när den föränderliga datakällan ändras. Att bara mutera datakällan kommer *inte* automatiskt att utlösa en omrendrering. Du behöver en mekanism för att signalera till React att datan har uppdaterats.

Här är några vanliga tillvägagångssätt:

1. Använda en anpassad Observable

Du kan skapa ett anpassat observerbart objekt som avger händelser när dess data ändras. Detta gör att komponenter kan prenumerera på dessa händelser och uppdatera sig själva därefter.

class Observable { constructor(initialValue) { this._value = initialValue; this._listeners = []; } get value() { return this._value; } set value(newValue) { if (this._value !== newValue) { this._value = newValue; this.notifyListeners(); } } subscribe(listener) { this._listeners.push(listener); return () => { this._listeners = this._listeners.filter(l => l !== listener); }; } notifyListeners() { this._listeners.forEach(listener => listener()); } } const mutableSource = new Observable(0); function incrementValue() { mutableSource.value++; } function MyComponent() { const value = experimental_useMutableSource( mutableSource, observable => observable.value, () => mutableSource.value // Snapshot function ); const [, forceUpdate] = React.useReducer(x => x + 1, 0); React.useEffect(() => { const unsubscribe = mutableSource.subscribe(() => { forceUpdate(); // Trigger re-render on change }); return () => unsubscribe(); // Cleanup on unmount }, [mutableSource]); return (

Value: {value}

Increment

); }

Förklaring:

• Vi definierar en anpassad Observable-klass som hanterar ett värde och en lista med lyssnare.
• value-egenskapens setter meddelar lyssnarna när värdet ändras.
• MyComponent prenumererar på Observable med hjälp av useEffect.
• När Observable-värdet ändras anropar lyssnaren forceUpdate för att utlösa en omrendrering.
• useEffect-hooken säkerställer att prenumerationen städas upp när komponenten avmonteras, vilket förhindrar minnesläckor.
• Det tredje argumentet till experimental_useMutableSource, snapshot-funktionen, används nu. Detta är nödvändigt för att React korrekt ska kunna jämföra värdet före och efter en potentiell uppdatering.

Detta tillvägagångssätt ger ett mer robust och tillförlitligt sätt att spåra ändringar i den föränderliga datakällan.

2. Använda MobX

MobX är ett populärt bibliotek för tillståndshantering som gör det enkelt att hantera föränderlig data. Det spårar automatiskt beroenden och uppdaterar komponenter när relevant data ändras.

import { makeObservable, observable, action } from "mobx"; import { observer } from "mobx-react-lite"; class Store { value = 0; constructor() { makeObservable(this, { value: observable, increment: action, }); } increment = () => { this.value++; }; } const store = new Store(); const MyComponent = observer(() => { const value = experimental_useMutableSource( store, (s) => s.value, () => store.value // Snapshot function ); return (

Value: {value}

Increment

); }); export default MyComponent;

Förklaring:

• Vi använder MobX för att skapa en observerbar store med en value-egenskap och en increment-åtgärd.
• Högere ordningens komponent observer prenumererar automatiskt på ändringar i store.
• experimental_useMutableSource används för att komma åt store-objektets value.
• När knappen "Increment" klickas uppdaterar increment-åtgärden store-objektets value, vilket automatiskt utlöser en omrendrering av MyComponent.
• Återigen är snapshot-funktionen viktig för korrekta jämförelser.

MobX förenklar processen att hantera föränderlig data och säkerställer att React-komponenter alltid är uppdaterade.

3. Använda Recoil (med försiktighet)

Recoil är ett tillståndshanteringsbibliotek från Facebook som erbjuder ett annorlunda tillvägagångssätt för tillståndshantering. Medan Recoil primärt hanterar oföränderligt tillstånd, är det möjligt att integrera det med experimental_useMutableSource i specifika scenarier, även om detta bör göras med försiktighet.

Du skulle vanligtvis använda Recoil för den primära tillståndshanteringen och sedan använda experimental_useMutableSource för att hantera en specifik, isolerad föränderlig datakälla. Undvik att använda experimental_useMutableSource för att direkt modifiera Recoil-atomer, eftersom detta kan leda till oförutsägbart beteende.

Exempel (konceptuellt - använd med försiktighet):

import { useRecoilState } from 'recoil'; import { myRecoilAtom } from './atoms'; // Assume you have a Recoil atom defined const mutableSource = { value: 0 }; function incrementValue() { mutableSource.value++; // You'd still need a change notification mechanism here, e.g., a custom Observable // Directly mutating and forceUpdate is *not* recommended for production. forceUpdate(); // See previous examples for a proper solution. } function MyComponent() { const [recoilValue, setRecoilValue] = useRecoilState(myRecoilAtom); const mutableValue = experimental_useMutableSource( mutableSource, () => mutableSource.value, () => mutableSource.value // Snapshot function ); // ... your component logic using both recoilValue and mutableValue ... return (

Recoil Value: {recoilValue}

Mutable Value: {mutableValue}

Increment Mutable setRecoilValue(recoilValue + 1)}>Increment Recoil

); }

Viktiga överväganden vid användning av Recoil med experimental_useMutableSource:

• Undvik direkt mutering av Recoil-atomer: Modifiera aldrig direkt en Recoil-atoms värde med experimental_useMutableSource. Använd setRecoilValue-funktionen från useRecoilState för att uppdatera Recoil-atomer.
• Isolera föränderlig data: Använd endast experimental_useMutableSource för att hantera små, isolerade bitar av föränderlig data som inte är kritiska för det övergripande applikationstillståndet som hanteras av Recoil.
• Överväg alternativ: Innan du tar till experimental_useMutableSource med Recoil, överväg noggrant om du kan uppnå ditt önskade resultat med Recoils inbyggda funktioner, såsom härlett tillstånd eller effekter.

Fördelar med experimental_useMutableSource

experimental_useMutableSource erbjuder flera fördelar jämfört med traditionell tillståndshantering i React när man hanterar föränderliga datakällor:

• Förbättrad prestanda: Genom att endast prenumerera på relevanta delar av datakällan och endast omrendera när det är nödvändigt kan experimental_useMutableSource avsevärt förbättra prestandan, särskilt vid frekventa uppdateringar eller stora datamängder.
• Förenklad integration: Det ger ett rent och effektivt sätt att integrera externa föränderliga bibliotek och datakällor i React-komponenter.
• Minskad boilerplate: Det minskar mängden boilerplate-kod som krävs för att hantera föränderlig data, vilket gör din kod mer koncis och underhållbar.
• Stöd för Concurrent Mode: experimental_useMutableSource är utformad för att fungera bra med Reacts Concurrent Mode, vilket gör att React kan avbryta och återuppta rendering vid behov utan att tappa spåret av den föränderliga datan.

Potentiella utmaningar och överväganden

Även om experimental_useMutableSource erbjuder flera fördelar är det viktigt att vara medveten om potentiella utmaningar och överväganden:

• Experimentell status: Hooken är för närvarande i experimentstadiet, vilket innebär att dess API kan komma att ändras i framtiden. Var beredd på att anpassa din kod vid behov.
• Komplexitet: Att hantera föränderlig data kan i sig vara mer komplext än att hantera oföränderlig data. Det är viktigt att noggrant överväga konsekvenserna av att använda föränderlig data och se till att din kod är väl testad och underhållbar.
• Ändringsnotifiering: Som diskuterats tidigare måste du implementera en korrekt mekanism för ändringsnotifiering för att säkerställa att React meddelas när den föränderliga datakällan ändras. Detta kan öka komplexiteten i din kod.
• Felsökning: Felsökning av problem relaterade till föränderlig data kan vara mer utmanande än att felsöka problem relaterade till oföränderlig data. Det är viktigt att ha en god förståelse för hur den föränderliga datakällan modifieras och hur React reagerar på dessa ändringar.
• Vikten av snapshot-funktionen: Snapshot-funktionen (det tredje argumentet) är avgörande för att säkerställa att React korrekt kan jämföra datan före och efter en potentiell uppdatering. Att utelämna eller felaktigt implementera denna funktion kan leda till oväntat beteende.

Bästa praxis för att använda experimental_useMutableSource

För att maximera fördelarna och minimera riskerna med att använda experimental_useMutableSource, följ dessa bästa praxis:

• Använd en korrekt mekanism för ändringsnotifiering: Undvik att förlita dig på manuell utlösning av omrendreringar. Använd ett korrekt observer-mönster eller ett bibliotek som tillhandahåller mekanismer för ändringsnotifiering.
• Minimera omfattningen av föränderlig data: Använd endast experimental_useMutableSource för att hantera små, isolerade bitar av föränderlig data. Undvik att använda den för att hantera stora eller komplexa datastrukturer.
• Skriv grundliga tester: Skriv grundliga tester för att säkerställa att din kod fungerar korrekt och att den föränderliga datan hanteras på rätt sätt.
• Dokumentera din kod: Dokumentera din kod tydligt för att förklara hur den föränderliga datakällan används och hur React reagerar på ändringar.
• Var medveten om prestandakonsekvenser: Även om experimental_useMutableSource kan förbättra prestandan är det viktigt att vara medveten om potentiella prestandakonsekvenser. Använd profileringsverktyg för att identifiera eventuella flaskhalsar och optimera din kod därefter.
• Föredra oföränderlighet när det är möjligt: Även när du använder experimental_useMutableSource, sträva efter att använda oföränderliga datastrukturer och uppdatera dem på ett oföränderligt sätt när det är möjligt. Detta kan hjälpa till att förenkla din kod och minska risken för buggar.
• Förstå snapshot-funktionen: Se till att du grundligt förstår syftet med och implementeringen av snapshot-funktionen. En korrekt snapshot-funktion är avgörande för korrekt funktion.

Användningsfall: Exempel från verkligheten

Låt oss utforska några verkliga användningsfall där experimental_useMutableSource kan vara särskilt fördelaktigt:

• Integrering med Three.js: När du bygger 3D-applikationer med React och Three.js kan du använda experimental_useMutableSource för att prenumerera på ändringar i Three.js-scengrafen och endast omrendera React-komponenter när det är nödvändigt. Detta kan avsevärt förbättra prestandan jämfört med att omrendera hela scenen i varje frame.
• Realtidsdatavisualisering: När du bygger realtidsdatavisualiseringar kan du använda experimental_useMutableSource för att prenumerera på uppdateringar från en WebSocket- eller SSE-ström och endast omrendera diagrammet när datan ändras. Detta kan ge en smidigare och mer responsiv användarupplevelse. Föreställ dig en instrumentpanel som visar live-priser på kryptovalutor; att använda experimental_useMutableSource kan förhindra onödiga omrendreringar när priset fluktuerar.
• Spelutveckling: Inom spelutveckling kan experimental_useMutableSource användas för att hantera speltillståndet och endast omrendera React-komponenter när speltillståndet ändras. Detta kan förbättra prestandan och minska lagg. Till exempel, hantera position och hälsa för spelkaraktärer som föränderliga objekt och använda experimental_useMutableSource i komponenter som visar karaktärsinformation.
• Samarbetsredigering: När du bygger applikationer för samarbetsredigering kan du använda experimental_useMutableSource för att prenumerera på ändringar i det delade dokumentet och endast omrendera React-komponenter när dokumentet ändras. Detta kan ge en samarbetsupplevelse i realtid. Tänk på en delad dokumentredigerare där flera användare samtidigt gör ändringar; experimental_useMutableSource kan hjälpa till att optimera omrendreringar när ändringar görs.
• Integration med äldre kod: experimental_useMutableSource kan också vara till hjälp när man integrerar React med äldre kodbaser som förlitar sig på föränderliga datastrukturer. Det gör att du gradvis kan migrera kodbasen till React utan att behöva skriva om allt från grunden.

Slutsats

experimental_useMutableSource är ett kraftfullt verktyg för att hantera föränderliga datakällor i React-applikationer. Genom att förstå dess implementering, användningsfall, fördelar och potentiella utmaningar kan du utnyttja det för att bygga mer effektiva, responsiva och underhållbara applikationer. Kom ihåg att använda en korrekt mekanism för ändringsnotifiering, minimera omfattningen av föränderlig data och skriva grundliga tester för att säkerställa att din kod fungerar korrekt. I takt med att React fortsätter att utvecklas kommer experimental_useMutableSource troligen att spela en allt viktigare roll i framtiden för React-utveckling.

Även om den fortfarande är experimentell, erbjuder experimental_useMutableSource ett lovande tillvägagångssätt för att hantera situationer där föränderliga datakällor är oundvikliga. Genom att noggrant överväga dess konsekvenser och följa bästa praxis kan utvecklare utnyttja dess kraft för att skapa högpresterande och reaktiva React-applikationer. Håll ett öga på Reacts roadmap för uppdateringar och potentiella ändringar av denna värdefulla hook.