React useInsertionEffect: การเพิ่มประสิทธิภาพไลบรารี CSS-in-JS เพื่อประสิทธิภาพสูงสุด

useInsertionEffect ของ React เป็น hook ที่ค่อนข้างใหม่ ออกแบบมาเพื่อแก้ไขปัญหาคอขวดด้านประสิทธิภาพในสถานการณ์เฉพาะ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อทำงานกับไลบรารี CSS-in-JS บทความนี้จะให้คำแนะนำที่ครอบคลุมเพื่อทำความเข้าใจ useInsertionEffect วัตถุประสงค์ วิธีการทำงาน และวิธีที่สามารถใช้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพไลบรารี CSS-in-JS เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพและลดปัญหา layout thrashing ข้อมูลในบทความนี้มีความสำคัญสำหรับนักพัฒนา React ทุกคนที่ทำงานกับแอปพลิเคชันที่ให้ความสำคัญกับประสิทธิภาพ หรือผู้ที่ต้องการปรับปรุงประสิทธิภาพที่ผู้ใช้รับรู้ได้ของเว็บแอปพลิเคชันของตน

ทำความเข้าใจปัญหา: CSS-in-JS และ Layout Thrashing

ไลบรารี CSS-in-JS นำเสนอวิธีที่ทรงพลังในการจัดการสไตล์ CSS ภายในโค้ด JavaScript ของคุณ ตัวอย่างยอดนิยมได้แก่:

• styled-components
• Emotion
• stitches

โดยทั่วไปไลบรารีเหล่านี้จะทำงานโดยการสร้างกฎ CSS แบบไดนามิกตาม props และ state ของคอมโพเนนต์ของคุณ แม้ว่าแนวทางนี้จะให้ความยืดหยุ่นและความสามารถในการประกอบที่ยอดเยี่ยม แต่ก็อาจก่อให้เกิดความท้าทายด้านประสิทธิภาพได้หากไม่ได้รับการจัดการอย่างระมัดระวัง ข้อกังวลหลักคือ layout thrashing

Layout Thrashing คืออะไร?

Layout thrashing เกิดขึ้นเมื่อเบราว์เซอร์ถูกบังคับให้คำนวณเค้าโครง (ตำแหน่งและขนาดขององค์ประกอบบนหน้า) ใหม่หลายครั้งในเฟรมเดียว สิ่งนี้เกิดขึ้นเมื่อโค้ด JavaScript:

1. แก้ไข DOM
2. ร้องขอข้อมูลเค้าโครงทันที (เช่น offsetWidth, offsetHeight, getBoundingClientRect)
3. จากนั้นเบราว์เซอร์จะคำนวณเค้าโครงใหม่

หากลำดับนี้เกิดขึ้นซ้ำ ๆ ภายในเฟรมเดียวกัน เบราว์เซอร์จะใช้เวลาส่วนใหญ่ในการคำนวณเค้าโครงใหม่ ซึ่งนำไปสู่ปัญหาด้านประสิทธิภาพ เช่น:

• การเรนเดอร์ที่ช้า
• แอนิเมชันที่กระตุก
• ประสบการณ์ผู้ใช้ที่ไม่ดี

ไลบรารี CSS-in-JS สามารถทำให้เกิด layout thrashing ได้ เนื่องจากมักจะแทรกกฎ CSS เข้าไปใน DOM หลังจาก ที่ React ได้อัปเดตโครงสร้าง DOM ของคอมโพเนนต์แล้ว สิ่งนี้สามารถกระตุ้นให้เกิดการคำนวณเค้าโครงใหม่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากสไตล์นั้นส่งผลต่อขนาดหรือตำแหน่งขององค์ประกอบ ในอดีต ไลบรารีมักจะใช้ useEffect เพื่อเพิ่มสไตล์ ซึ่งจะทำงานหลังจากที่เบราว์เซอร์ได้ทำการ paint ไปแล้ว แต่ตอนนี้เรามีเครื่องมือที่ดีกว่า

ขอแนะนำ useInsertionEffect

useInsertionEffect เป็น React hook ที่ออกแบบมาเพื่อแก้ไขปัญหาประสิทธิภาพเฉพาะนี้โดยเฉพาะ ช่วยให้คุณสามารถรันโค้ด ก่อนที่ เบราว์เซอร์จะทำการ paint แต่ หลังจาก ที่ DOM ได้รับการอัปเดตแล้ว ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับไลบรารี CSS-in-JS เพราะช่วยให้พวกเขาสามารถแทรกกฎ CSS ก่อนที่เบราว์เซอร์จะทำการคำนวณเค้าโครงเริ่มต้น ซึ่งจะช่วยลด layout thrashing ให้น้อยที่สุด ให้คิดว่ามันเป็นเวอร์ชันที่เฉพาะทางกว่าของ useLayoutEffect

คุณสมบัติหลักของ useInsertionEffect:

• ทำงานก่อนการ Paint: effect จะทำงานก่อนที่เบราว์เซอร์จะ paint หน้าจอ
• ขอบเขตจำกัด: มีวัตถุประสงค์หลักเพื่อการแทรกสไตล์ การแก้ไข DOM นอกขอบเขตที่ระบุมีแนวโน้มที่จะทำให้เกิดผลลัพธ์หรือปัญหาที่ไม่คาดคิด
• ทำงานหลังจากการแก้ไข DOM: effect จะทำงานหลังจากที่ DOM ถูกแก้ไขโดย React
• Server-Side Rendering (SSR): จะไม่ทำงานบนเซิร์ฟเวอร์ระหว่างการเรนเดอร์ฝั่งเซิร์ฟเวอร์ นี่เป็นเพราะการเรนเดอร์ฝั่งเซิร์ฟเวอร์ไม่ได้เกี่ยวข้องกับการ paint หรือการคำนวณเค้าโครง

useInsertionEffect ทำงานอย่างไร

เพื่อให้เข้าใจว่า useInsertionEffect ช่วยเรื่องประสิทธิภาพได้อย่างไร สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจวงจรชีวิตการเรนเดอร์ของ React นี่คือภาพรวมแบบง่าย:

1. Render Phase: React กำหนดว่าต้องทำการเปลี่ยนแปลงอะไรกับ DOM โดยอิงจาก state และ props ของคอมโพเนนต์
2. Commit Phase: React นำการเปลี่ยนแปลงไปใช้กับ DOM
3. Browser Paint: เบราว์เซอร์คำนวณเค้าโครงและ paint หน้าจอ

ตามปกติแล้ว ไลบรารี CSS-in-JS จะแทรกสไตล์โดยใช้ useEffect หรือ useLayoutEffect useEffect จะทำงาน หลังจาก ที่เบราว์เซอร์ได้ paint แล้ว ซึ่งอาจนำไปสู่การเกิด flash of unstyled content (FOUC) และอาจเกิด layout thrashing ได้ useLayoutEffect จะทำงาน ก่อน ที่เบราว์เซอร์จะ paint แต่ หลังจาก การแก้ไข DOM ในขณะที่ useLayoutEffect โดยทั่วไปจะดีกว่า useEffect สำหรับการแทรกสไตล์ แต่มันก็ยังสามารถทำให้เกิด layout thrashing ได้ เพราะมันบังคับให้เบราว์เซอร์คำนวณเค้าโครงใหม่ หลังจาก ที่ DOM ได้รับการอัปเดต แต่ ก่อน การ paint ครั้งแรก

useInsertionEffect แก้ปัญหานี้โดยการทำงาน ก่อน ที่เบราว์เซอร์จะ paint แต่ หลังจาก การแก้ไข DOM และก่อน useLayoutEffect สิ่งนี้ช่วยให้ไลบรารี CSS-in-JS สามารถแทรกสไตล์ก่อนที่เบราว์เซอร์จะทำการคำนวณเค้าโครงเริ่มต้น ซึ่งช่วยลดความจำเป็นในการคำนวณซ้ำในภายหลัง

ตัวอย่างการใช้งานจริง: การเพิ่มประสิทธิภาพคอมโพเนนต์ CSS-in-JS

ลองพิจารณาตัวอย่างง่ายๆ โดยใช้ไลบรารี CSS-in-JS สมมติที่ชื่อว่า my-css-in-js ไลบรารีนี้มีฟังก์ชันที่เรียกว่า injectStyles ซึ่งจะแทรกกฎ CSS เข้าไปใน DOM

การใช้งานแบบพื้นฐาน (ใช้ useEffect):

            
import React, { useEffect } from 'react';
import { injectStyles } from 'my-css-in-js';

const MyComponent = ({ color }) => {
  useEffect(() => {
    const styles = `
      .my-component {
        color: ${color};
        font-size: 16px;
      }
    `;
    injectStyles(styles);
  }, [color]);

  return <div className="my-component">Hello, world!</div>;
};

export default MyComponent;

            

              
                Copy
              
            
          

การใช้งานนี้ใช้ useEffect เพื่อแทรกสไตล์ แม้ว่าจะใช้งานได้ แต่อาจนำไปสู่ FOUC และอาจเกิด layout thrashing ได้

การใช้งานที่เพิ่มประสิทธิภาพ (ใช้ useInsertionEffect):

            
import React, { useInsertionEffect } from 'react';
import { injectStyles } from 'my-css-in-js';

const MyComponent = ({ color }) => {
  useInsertionEffect(() => {
    const styles = `
      .my-component {
        color: ${color};
        font-size: 16px;
      }
    `;
    injectStyles(styles);
  }, [color]);

  return <div className="my-component">Hello, world!</div>;
};

export default MyComponent;

            

              
                Copy
              
            
          

โดยการเปลี่ยนมาใช้ useInsertionEffect เรามั่นใจได้ว่าสไตล์จะถูกแทรกก่อนที่เบราว์เซอร์จะ paint ซึ่งช่วยลดโอกาสที่จะเกิด layout thrashing

แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดและข้อควรพิจารณา

เมื่อใช้ useInsertionEffect ควรคำนึงถึงแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดและข้อควรพิจารณาต่อไปนี้:

• ใช้สำหรับแทรกสไตล์โดยเฉพาะ: useInsertionEffect ถูกออกแบบมาเพื่อการแทรกสไตล์เป็นหลัก หลีกเลี่ยงการใช้สำหรับ side effects ประเภทอื่น ๆ เนื่องจากอาจนำไปสู่พฤติกรรมที่ไม่คาดคิด
• ลด side effects ให้น้อยที่สุด: ทำให้โค้ดภายใน useInsertionEffect สั้นและมีประสิทธิภาพที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ หลีกเลี่ยงการคำนวณที่ซับซ้อนหรือการจัดการ DOM ที่อาจทำให้กระบวนการเรนเดอร์ช้าลง
• ทำความเข้าใจลำดับการทำงาน: โปรดทราบว่า useInsertionEffect ทำงานก่อน useLayoutEffect ซึ่งอาจมีความสำคัญหากคุณมีการพึ่งพากันระหว่าง effects เหล่านี้
• ทดสอบอย่างละเอียด: ทดสอบคอมโพเนนต์ของคุณอย่างละเอียดเพื่อให้แน่ใจว่า useInsertionEffect แทรกสไตล์อย่างถูกต้องและไม่ทำให้เกิดการถดถอยของประสิทธิภาพ
• วัดประสิทธิภาพ: ใช้เครื่องมือสำหรับนักพัฒนาของเบราว์เซอร์เพื่อวัดผลกระทบด้านประสิทธิภาพของ useInsertionEffect เปรียบเทียบประสิทธิภาพของคอมโพเนนต์ของคุณทั้งที่มีและไม่มี useInsertionEffect เพื่อตรวจสอบว่ามันให้ประโยชน์จริง
• ระวังไลบรารีของบุคคลที่สาม: เมื่อใช้ไลบรารี CSS-in-JS ของบุคคลที่สาม ให้ตรวจสอบว่าพวกเขาใช้ useInsertionEffect ภายในอยู่แล้วหรือไม่ หากใช่ คุณอาจไม่จำเป็นต้องใช้มันโดยตรงในคอมโพเนนต์ของคุณ

ตัวอย่างและการใช้งานในสถานการณ์จริง

แม้ว่าตัวอย่างก่อนหน้านี้จะแสดงให้เห็นถึงกรณีการใช้งานพื้นฐาน แต่ useInsertionEffect สามารถเป็นประโยชน์อย่างยิ่งในสถานการณ์ที่ซับซ้อนมากขึ้น นี่คือตัวอย่างและการใช้งานในสถานการณ์จริงบางส่วน:

• การสร้างธีมแบบไดนามิก: เมื่อใช้การสร้างธีมแบบไดนามิกในแอปพลิเคชันของคุณ คุณสามารถใช้ useInsertionEffect เพื่อแทรกสไตล์เฉพาะธีมก่อนที่เบราว์เซอร์จะ paint สิ่งนี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าธีมจะถูกนำไปใช้อย่างราบรื่นโดยไม่ทำให้เกิดการเลื่อนของเค้าโครง
• ไลบรารีคอมโพเนนต์: หากคุณกำลังสร้างไลบรารีคอมโพเนนต์ การใช้ useInsertionEffect สามารถช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของคอมโพเนนต์ของคุณเมื่อนำไปใช้ในแอปพลิเคชันต่าง ๆ โดยการแทรกสไตล์อย่างมีประสิทธิภาพ คุณสามารถลดผลกระทบต่อประสิทธิภาพโดยรวมของแอปพลิเคชันได้
• เค้าโครงที่ซับซ้อน: ในแอปพลิเคชันที่มีเค้าโครงซับซ้อน เช่น แดชบอร์ดหรือการแสดงข้อมูลด้วยภาพ useInsertionEffect สามารถช่วยลด layout thrashing ที่เกิดจากการอัปเดตสไตล์บ่อยครั้งได้

ตัวอย่าง: การสร้างธีมแบบไดนามิกด้วย useInsertionEffect

พิจารณาแอปพลิเคชันที่อนุญาตให้ผู้ใช้สลับระหว่างธีมสว่างและธีมมืด สไตล์ของธีมถูกกำหนดไว้ในไฟล์ CSS แยกต่างหากและแทรกเข้าไปใน DOM โดยใช้ useInsertionEffect

            
import React, { useInsertionEffect, useState } from 'react';
import { injectStyles } from 'my-css-in-js';

const themes = {
  light: `
    body {
      background-color: #fff;
      color: #000;
    }
  `,
  dark: `
    body {
      background-color: #000;
      color: #fff;
    }
  `,
};

const ThemeSwitcher = () => {
  const [theme, setTheme] = useState('light');

  useInsertionEffect(() => {
    injectStyles(themes[theme]);
  }, [theme]);

  const toggleTheme = () => {
    setTheme(theme === 'light' ? 'dark' : 'light');
  };

  return (
    <div>
      <button onClick={toggleTheme}>Toggle Theme</button>
      <p>Current Theme: {theme}</p>
    </div>
  );
};

export default ThemeSwitcher;

            

              
                Copy
              
            
          

ในตัวอย่างนี้ useInsertionEffect ช่วยให้มั่นใจได้ว่าสไตล์ของธีมจะถูกแทรกก่อนที่เบราว์เซอร์จะ paint ส่งผลให้การเปลี่ยนธีมเป็นไปอย่างราบรื่นโดยไม่มีการเลื่อนของเค้าโครงที่สังเกตได้

เมื่อใดที่ไม่ควรใช้ useInsertionEffect

แม้ว่า useInsertionEffect จะเป็นเครื่องมือที่มีค่าสำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพไลบรารี CSS-in-JS แต่ก็เป็นเรื่องสำคัญที่จะต้องรู้ว่าเมื่อใดที่ไม่จำเป็นหรือไม่เหมาะสม:

• แอปพลิเคชันที่ไม่ซับซ้อน: ในแอปพลิเคชันที่ไม่ซับซ้อนซึ่งมีการจัดสไตล์น้อยหรือมีการอัปเดตสไตล์ไม่บ่อยครั้ง ประโยชน์ด้านประสิทธิภาพของ useInsertionEffect อาจมีน้อยมาก
• เมื่อไลบรารีจัดการการเพิ่มประสิทธิภาพอยู่แล้ว: ไลบรารี CSS-in-JS สมัยใหม่จำนวนมากใช้ useInsertionEffect ภายในอยู่แล้ว หรือมีเทคนิคการเพิ่มประสิทธิภาพอื่น ๆ ในตัว ในกรณีเหล่านี้ คุณอาจไม่จำเป็นต้องใช้มันโดยตรงในคอมโพเนนต์ของคุณ
• Side effects ที่ไม่เกี่ยวข้องกับสไตล์: useInsertionEffect ถูกออกแบบมาเพื่อการแทรกสไตล์โดยเฉพาะ หลีกเลี่ยงการใช้สำหรับ side effects ประเภทอื่น ๆ เนื่องจากอาจนำไปสู่พฤติกรรมที่ไม่คาดคิด
• Server-Side Rendering: effect นี้จะไม่ทำงานระหว่างการเรนเดอร์ฝั่งเซิร์ฟเวอร์ เนื่องจากไม่มีการ paint

ทางเลือกอื่นนอกเหนือจาก useInsertionEffect

แม้ว่า useInsertionEffect จะเป็นเครื่องมือที่ทรงพลัง แต่ก็มีแนวทางอื่นที่คุณสามารถพิจารณาเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพไลบรารี CSS-in-JS ได้:

• CSS Modules: CSS Modules นำเสนอวิธีการกำหนดขอบเขตของกฎ CSS ให้เป็นแบบเฉพาะที่สำหรับคอมโพเนนต์ ซึ่งช่วยหลีกเลี่ยงการชนกันของชื่อใน global namespace แม้ว่าจะไม่ได้ให้ระดับการจัดสไตล์แบบไดนามิกเท่ากับไลบรารี CSS-in-JS แต่ก็เป็นทางเลือกที่ดีสำหรับความต้องการในการจัดสไตล์ที่ง่ายกว่า
• Atomic CSS: Atomic CSS (หรือที่เรียกว่า utility-first CSS) เกี่ยวข้องกับการสร้างคลาส CSS ขนาดเล็กที่มีวัตถุประสงค์เดียว ซึ่งสามารถนำมาประกอบกันเพื่อจัดสไตล์องค์ประกอบได้ แนวทางนี้สามารถนำไปสู่ CSS ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นและลดการซ้ำซ้อนของโค้ด
• ไลบรารี CSS-in-JS ที่ปรับให้เหมาะสม: ไลบรารี CSS-in-JS บางตัวได้รับการออกแบบโดยคำนึงถึงประสิทธิภาพและมีเทคนิคการเพิ่มประสิทธิภาพในตัว เช่น การแยก CSS และการแบ่งโค้ด (code splitting) ค้นคว้าและเลือกไลบรารีที่สอดคล้องกับความต้องการด้านประสิทธิภาพของคุณ

สรุป

useInsertionEffect เป็นเครื่องมือที่มีค่าสำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพไลบรารี CSS-in-JS และลดปัญหา layout thrashing ในแอปพลิเคชัน React โดยการทำความเข้าใจวิธีการทำงานและเวลาที่ควรใช้ คุณสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพและประสบการณ์ผู้ใช้ของเว็บแอปพลิเคชันของคุณได้ อย่าลืมใช้มันเพื่อการแทรกสไตล์โดยเฉพาะ ลด side effects และทดสอบคอมโพเนนต์ของคุณอย่างละเอียด ด้วยการวางแผนและการนำไปใช้อย่างรอบคอบ useInsertionEffect สามารถช่วยให้คุณสร้างแอปพลิเคชัน React ที่มีประสิทธิภาพสูงซึ่งมอบประสบการณ์ผู้ใช้ที่ราบรื่นและตอบสนองได้ดี

โดยการพิจารณาเทคนิคที่กล่าวถึงในบทความนี้อย่างรอบคอบ คุณสามารถรับมือกับความท้าทายที่เกี่ยวข้องกับไลบรารี CSS-in-JS ได้อย่างมีประสิทธิภาพ และทำให้แน่ใจว่าแอปพลิเคชัน React ของคุณจะมอบประสบการณ์ที่ราบรื่น ตอบสนองได้ดี และมีประสิทธิภาพสำหรับผู้ใช้ทั่วโลก