Reacts experimentella _useOptimistic Merge Algorithm: En djupdykning i optimistiska uppdateringar

I den ständigt föränderliga världen av front-end-utveckling är skapandet av responsiva och engagerande användargränssnitt avgörande. React, med sin komponentbaserade arkitektur, ger utvecklare kraftfulla verktyg för att uppnå detta mål. Ett sådant verktyg, för närvarande experimentellt, är experimental_useOptimistic-hooken, designad för att förbättra användarupplevelsen genom optimistiska uppdateringar. Detta blogginlägg ger en omfattande genomgång av denna hook, med särskilt fokus på merge-algoritmen som driver den.

Vad är optimistiska uppdateringar?

Optimistiska uppdateringar är ett UI-mönster där du omedelbart uppdaterar användargränssnittet som om en operation (t.ex. ett knapptryck, formulärinlämning) har lyckats, innan du faktiskt har fått bekräftelse från servern. Detta ger en upplevd prestandaökning och gör applikationen mer responsiv. Om servern bekräftar operationen, ändras ingenting. Om servern rapporterar ett fel, återställer du UI till sitt tidigare tillstånd och informerar användaren.

Tänk på dessa exempel:

• Sociala medier: Gilla ett inlägg på en social medieplattform. Antalet gilla-markeringar ökar omedelbart, och användaren ser det uppdaterade numret direkt. Om gillandet inte registreras på servern, återställs antalet till sitt ursprungliga värde.
• Attenthantering: Markera en uppgift som slutförd i en att-göra-applikation. Uppgiften visas omedelbart som genomstruken, vilket ger omedelbar feedback. Om slutförandet inte sparas, återgår uppgiften till sitt ej slutförda tillstånd.
• E-handel: Lägga till en artikel i en varukorg. Varukorgens antal uppdateras omedelbart, och användaren ser artikeln i varukorgens förhandsvisning. Om tillägget till varukorgen misslyckas, tas artikeln bort från förhandsvisningen och antalet återställs.

Introduktion till experimental_useOptimistic

Reacts experimental_useOptimistic-hook förenklar implementeringen av optimistiska uppdateringar. Den låter dig enkelt hantera optimistiska tillståndsändringar och tillhandahåller en mekanism för att återgå till det ursprungliga tillståndet vid behov. Denna hook är experimentell, vilket innebär att dess API kan komma att ändras i framtida versioner.

Grundläggande användning

experimental_useOptimistic-hooken tar två argument:

• Initialt tillstånd: Det initiala värdet för tillståndet.
• Uppdateringsfunktion: En funktion som tar det aktuella tillståndet och ett optimistiskt värde och returnerar det nya optimistiska tillståndet. Detta är där merge-algoritmen kommer in i bilden.

Den returnerar en array som innehåller två element:

• Optimistiskt tillstånd: Det aktuella optimistiska tillståndet (antingen det initiala tillståndet eller resultatet av uppdateringsfunktionen).
• Optmistisk dispatch: En funktion som accepterar ett optimistiskt värde. Att anropa denna funktion utlöser uppdateringsfunktionen för att beräkna ett nytt optimistiskt tillstånd.

Här är ett förenklat exempel:

            import { experimental_useOptimistic as useOptimistic, useState } from 'react';

function MyComponent() {
  const [originalValue, setOriginalValue] = useState(0);
  const [optimisticValue, updateOptimisticValue] = useOptimistic(
    originalValue,
    (state, optimisticUpdate) => state + optimisticUpdate // Enkel merge-algoritm: lägger till den optimistiska uppdateringen till det aktuella tillståndet
  );

  const handleClick = () => {
    updateOptimisticValue(1); // Optimistiskt öka med 1
    // Simulera en asynkron operation (t.ex. API-anrop)
    setTimeout(() => {
      setOriginalValue(originalValue + 1); // Uppdatera det verkliga värdet efter lyckad operation
    }, 1000);
  };

  return (
    

      
Ursprungligt värde: {originalValue}
      
Optimistiskt värde: {optimisticValue}
      Öka
    
  );
}

export default MyComponent;

            

              
                Copy
              
            
          

I detta exempel ökar ett klick på knappen "Öka" optimistiskt `optimisticValue` med 1. Efter en fördröjning på 1 sekund uppdateras `originalValue` för att återspegla den faktiska server-sidiga ändringen. Om det simulerade API-anropet hade misslyckats, skulle vi behöva återställa `originalValue` till dess föregående värde.

Merge-algoritmen: Drivkraften bakom optimistiska uppdateringar

Kärnan i experimental_useOptimistic ligger i dess merge-algoritm, som implementeras inom uppdateringsfunktionen. Denna algoritm bestämmer hur den optimistiska uppdateringen appliceras på det aktuella tillståndet för att producera det nya optimistiska tillståndet. Algoritmens komplexitet beror på tillståndsstrukturen och uppdateringarnas natur.

Olika scenarier kräver olika merge-strategier. Här är några vanliga exempel:

1. Enkla värdeuppdateringar

Som demonstrerades i det föregående exemplet, för enkla värden som siffror eller strängar, kan merge-algoritmen vara så enkel som att lägga till den optimistiska uppdateringen till det aktuella tillståndet eller ersätta det aktuella tillståndet med det optimistiska värdet.

            (state, optimisticUpdate) => state + optimisticUpdate // För siffror
(state, optimisticUpdate) => optimisticUpdate // För strängar eller booleanska värden (ersätter hela tillståndet)

            

              
                Copy
              
            
          

2. Sammanslagning av objekt

När du hanterar objekt som tillstånd, behöver du ofta slå samman den optimistiska uppdateringen med det befintliga objektet, bevara de ursprungliga egenskaperna samtidigt som du uppdaterar de specificerade. Detta görs vanligtvis med spread-operatorn eller metoden Object.assign().

            (state, optimisticUpdate) => ({ ...state, ...optimisticUpdate });

            

              
                Copy
              
            
          

Tänk på ett scenario med profiluppdatering:

            const [profile, updateOptimisticProfile] = useOptimistic(
  {
    name: "John Doe",
    location: "New York",
    bio: "Mjukvaruutvecklare"
  },
  (state, optimisticUpdate) => ({ ...state, ...optimisticUpdate })
);

const handleLocationUpdate = (newLocation) => {
  updateOptimisticProfile({ location: newLocation }); // Optimistiskt uppdatera platsen
  // Simulera API-anrop för att uppdatera profilen på servern
};

            

              
                Copy
              
            
          

I detta exempel uppdateras endast `location`-egenskapen optimistiskt, medan `name`- och `bio`-egenskaperna förblir oförändrade.

3. Array-manipulation

Att uppdatera arrayer kräver mer noggrann övervägning, särskilt när det gäller att lägga till, ta bort eller modifiera element. Här är några vanliga scenarier för array-manipulation:

• Lägga till ett element: Konkatenera det nya elementet till arrayen.
• Ta bort ett element: Filtrera arrayen för att exkludera elementet som ska tas bort.
• Uppdatera ett element: Mappa arrayen och ersätt elementet med den uppdaterade versionen baserat på en unik identifierare.

Tänk på en uppgiftshanteringsapplikation:

            const [tasks, updateOptimisticTasks] = useOptimistic(
  [
    { id: 1, text: "Köp mat", completed: false },
    { id: 2, text: "Gå ut med hunden", completed: true }
  ],
  (state, optimisticUpdate) => {
    switch (optimisticUpdate.type) {
      case 'ADD':
        return [...state, optimisticUpdate.task];
      case 'REMOVE':
        return state.filter(task => task.id !== optimisticUpdate.id);
      case 'UPDATE':
        return state.map(task =>
          task.id === optimisticUpdate.task.id ? optimisticUpdate.task : task
        );
      default:
        return state;
    }
  }
);

const handleAddTask = (newTaskText) => {
  const newTask = { id: Date.now(), text: newTaskText, completed: false };
  updateOptimisticTasks({ type: 'ADD', task: newTask });
  // Simulera API-anrop för att lägga till uppgiften på servern
};

const handleRemoveTask = (taskId) => {
  updateOptimisticTasks({ type: 'REMOVE', id: taskId });
  // Simulera API-anrop för att ta bort uppgiften från servern
};

const handleUpdateTask = (updatedTask) => {
  updateOptimisticTasks({ type: 'UPDATE', task: updatedTask });
  // Simulera API-anrop för att uppdatera uppgiften på servern
};

            

              
                Copy
              
            
          

Detta exempel visar hur man lägger till, tar bort och uppdaterar uppgifter i en array optimistiskt. Merge-algoritmen använder en switch-sats för att hantera olika uppdateringstyper.

4. Djupt nästlade objekt

När du hanterar djupt nästlade objekt kan en enkel spread-operator vara otillräcklig, eftersom den bara utför en grund kopia. I sådana fall kan du behöva använda en rekursiv sammanslagningsfunktion eller ett bibliotek som Lodashs _.merge eller Immer för att säkerställa att hela objektet uppdateras korrekt.

Här är ett exempel som använder en anpassad rekursiv sammanslagningsfunktion:

            function deepMerge(target, source) {
  for (const key in source) {
    if (typeof source[key] === 'object' && source[key] !== null && !Array.isArray(source[key])) {
      if (!target[key] || typeof target[key] !== 'object') {
        target[key] = {};
      }
      deepMerge(target[key], source[key]);
    } else {
      target[key] = source[key];
    }
  }
  return target;
}

const [config, updateOptimisticConfig] = useOptimistic(
  {
    theme: {
      primaryColor: "blue",
      secondaryColor: "green",
    },
    userSettings: {
      notificationsEnabled: true,
      language: "en"
    }
  },
  (state, optimisticUpdate) => {
    const newState = { ...state }; // Skapa en grund kopia
    deepMerge(newState, optimisticUpdate);
    return newState;
  }
);

const handleThemeUpdate = (newTheme) => {
  updateOptimisticConfig({ theme: newTheme });
  // Simulera API-anrop för att uppdatera konfigurationen på servern
};

            

              
                Copy
              
            
          

Detta exempel visar hur man använder en rekursiv sammanslagningsfunktion för att uppdatera djupt nästlade egenskaper i konfigurationsobjektet.

Anpassning av merge-algoritmen

Flexibiliteten i experimental_useOptimistic låter dig anpassa merge-algoritmen för att passa dina specifika behov. Du kan skapa anpassade funktioner som hanterar komplexa sammanslagningslogiker och säkerställer att dina optimistiska uppdateringar tillämpas korrekt och effektivt.

När du utformar din merge-algoritm, beakta följande faktorer:

• Tillståndsstruktur: Komplexiteten hos tillståndsdata (enkla värden, objekt, arrayer, nästlade strukturer).
• Uppdateringstyper: De olika typerna av uppdateringar som kan inträffa (lägg till, ta bort, uppdatera, ersätt).
• Prestanda: Algoritmens effektivitet, särskilt vid hantering av stora datamängder.
• Oföränderlighet (Immutability): Upprätthålla oföränderlighet för tillståndet för att förhindra oväntade sidoeffekter.

Felhantering och återställning

En avgörande aspekt av optimistiska uppdateringar är att hantera fel och återställa det optimistiska tillståndet om serveroperationen misslyckas. När ett fel inträffar måste du återställa UI till sitt ursprungliga tillstånd och informera användaren om felet.

Här är ett exempel på hur man hanterar fel och återställer det optimistiska tillståndet:

            import { experimental_useOptimistic as useOptimistic, useState, useRef } from 'react';

function MyComponent() {
  const [originalValue, setOriginalValue] = useState(0);
  const [optimisticValue, updateOptimisticValue] = useOptimistic(
    originalValue,
    (state, optimisticUpdate) => state + optimisticUpdate
  );

  // Använd useRef för att lagra det tidigare originalValue för återställning
  const previousValueRef = useRef(originalValue);

  const handleClick = async () => {
    previousValueRef.current = originalValue;
    updateOptimisticValue(1);

    try {
      // Simulera en asynkron operation (t.ex. API-anrop)
      await new Promise((resolve, reject) => {
        setTimeout(() => {
          // Simulera ett slumpmässigt fel
          if (Math.random() < 0.2) {
            reject(new Error("Operationen misslyckades"));
          } else {
            setOriginalValue(originalValue + 1);
            resolve();
          }
        }, 1000);
      });
    } catch (error) {
      console.error("Operationen misslyckades:", error);
      // Återställ till det tidigare värdet
      setOriginalValue(previousValueRef.current);
      alert("Operationen misslyckades. Försök igen."); // Informera användaren
    }
  };

  return (
    

      
Ursprungligt värde: {originalValue}
      
Optimistiskt värde: {optimisticValue}
      Öka
    
  );
}

            

              
                Copy
              
            
          

I detta exempel används `previousValueRef` för att lagra det föregående `originalValue` innan den optimistiska uppdateringen tillämpas. Om API-anropet misslyckas, återställs `originalValue` till det lagrade värdet, vilket effektivt återställer den optimistiska uppdateringen. En alert informerar användaren om felet.

Fördelar med att använda experimental_useOptimistic

Att använda experimental_useOptimistic för att implementera optimistiska uppdateringar erbjuder flera fördelar:

• Förbättrad användarupplevelse: Ger ett mer responsivt och engagerande användargränssnitt.
• Förenklad implementering: Förenklar hanteringen av optimistiska tillståndsändringar.
• Centraliserad logik: Kapslar in sammanslagningslogiken inom uppdateringsfunktionen, vilket gör koden mer underhållbar.
• Deklarativt tillvägagångssätt: Låter dig definiera hur optimistiska uppdateringar tillämpas på ett deklarativt sätt.

Begränsningar och överväganden

Även om experimental_useOptimistic är ett kraftfullt verktyg, är det viktigt att vara medveten om dess begränsningar och överväganden:

• Experimentell API: API:et kan komma att ändras i framtida React-versioner.
• Komplexitet: Att implementera komplexa merge-algoritmer kan vara utmanande.
• Felhantering: Korrekt felhantering och återställningsmekanismer är avgörande.
• Datakonsistens: Se till att de optimistiska uppdateringarna stämmer överens med server-sidiga datamodellen.

Alternativ till experimental_useOptimistic

Medan experimental_useOptimistic erbjuder ett bekvämt sätt att implementera optimistiska uppdateringar, finns det alternativa metoder du kan överväga:

• Manuell tillståndshantering: Du kan hantera det optimistiska tillståndet manuellt med hjälp av useState och anpassad logik.
• Redux med optimistisk middleware: Redux-middleware kan användas för att avlyssna åtgärder och tillämpa optimistiska uppdateringar innan de skickas till lagret.
• GraphQL-bibliotek (t.ex. Apollo Client, Relay): Dessa bibliotek ger ofta inbyggt stöd för optimistiska uppdateringar.

Användningsfall inom olika branscher

Optimistiska uppdateringar förbättrar användarupplevelsen inom olika branscher. Här är några specifika scenarier:

• Finansiell teknik (FinTech):
  • Realtids handelsplattformar: När en användare lägger en handel, kan plattformen optimistiskt uppdatera portföljens saldo och handelsbekräftelsestatus innan handeln faktiskt utförs. Detta ger omedelbar feedback, vilket är särskilt viktigt i snabbrörliga handelsmiljöer.
    • Exempel: En aktiehandelsapp uppdaterar användarens tillgängliga saldo omedelbart efter att ha lagt en köporder och visar en uppskattad handelsutförande.
  • Onlinebanker: Vid överföring av medel mellan konton kan gränssnittet visa överföringen som slutförd omedelbart, med en bekräftelse som väntar i bakgrunden.
  • Exempel: En onlinebank-app visar en lyckad överföringsbekräftelse omedelbart medan den faktiska överföringen bearbetas i bakgrunden.
• Hälso- och sjukvårdsteknik (HealthTech):
  • Tidsbokningssystem: Vid bokning av en tid kan systemet omedelbart visa bokningen som bekräftad, medan bakgrundskontroller verifierar tillgänglighet.
  • Exempel: En hälso- och sjukvårdsportal visar en tid som bekräftad omedelbart efter att användaren valt en tidslucka.
  • Uppdateringar av elektroniska patientjournaler (EPJ): Vid uppdatering av patientinformation (t.ex. allergier, mediciner) kan ändringarna visas omedelbart, medan systemet sparar dem i bakgrunden.
  • Exempel: En läkare uppdaterar en patients allergilista och ser ändringarna omedelbart, vilket gör att de kan fortsätta konsultationen utan att vänta.
• Logistik och leveranskedja:
  • Orderföljning: När en pakets status uppdateras (t.ex. "på väg för leverans"), kan spårningsinformationen uppdateras optimistiskt för att omedelbart återspegla ändringen.
  • Exempel: En budapp visar ett paket som "på väg för leverans" så snart föraren skannar det, även innan det centrala systemet uppdateras.
  • Lagerhantering: Vid justering av lagernivåer (t.ex. mottagande av en leverans) kan lagersaldona uppdateras optimistiskt för att omedelbart visa tillgänglighet.
  • Exempel: Ett system för lagerhantering visar den uppdaterade lagernivån för en produkt omedelbart efter att en mottagningsansvarig bekräftat ankomsten av en ny leverans.
• Utbildningsteknik (EdTech):
  • Inlämning av quiz: När en student lämnar in ett quiz kan systemet omedelbart visa ett preliminärt resultat, även innan alla svar är bedömda.
  • Exempel: En onlineinlärningsplattform visar studenten ett uppskattat resultat omedelbart efter att de lämnat in ett quiz, vilket indikerar potentiell prestation.
  • Kursanmälan: Vid anmälan till en kurs kan systemet omedelbart lägga till kursen i studentens instrumentbräda, samtidigt som platstillgängligheten verifieras i bakgrunden.
  • Exempel: En universitetsportal lägger till en kurs i en students anmälda kurser omedelbart efter att studenten klickat på "Anmäl dig".

Slutsats

experimental_useOptimistic är ett kraftfullt verktyg för att förbättra användarupplevelsen i React-applikationer genom optimistiska uppdateringar. Genom att förstå merge-algoritmen och anpassa den för att passa dina specifika behov kan du skapa sömlösa och responsiva användargränssnitt som ger en upplevd prestandaökning. Kom ihåg att hantera fel och återställa det optimistiska tillståndet när det är nödvändigt för att upprätthålla datakonsistens. Som ett experimentellt API är det viktigt att hålla sig uppdaterad med de senaste React-versionerna och vara beredd på potentiella ändringar i framtiden.

Genom att noggrant överväga tillståndsstrukturen, uppdateringstyperna och felhanteringsmekanismerna kan du effektivt utnyttja experimental_useOptimistic för att bygga mer engagerande och responsiva applikationer för dina användare, oavsett deras globala plats eller bransch.

Vidare läsning

• React-dokumentation - experimental_useOptimistic
• React GitHub-förvar
• Immer-biblioteket för oföränderliga tillståndsändringar (https://immerjs.github.io/immer/)