React useInsertionEffect: ปฏิวัติการเพิ่มประสิทธิภาพ CSS-in-JS

ระบบนิเวศของ React มีการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง โดยมีฟีเจอร์และ API ใหม่ๆ เกิดขึ้นเพื่อแก้ไขปัญหาคอขวดด้านประสิทธิภาพและเพิ่มประสบการณ์ของนักพัฒนา หนึ่งในนั้นคือ hook useInsertionEffect ที่เปิดตัวใน React 18 hook นี้มีกลไกอันทรงพลังสำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพไลบรารี CSS-in-JS ซึ่งนำไปสู่การปรับปรุงประสิทธิภาพอย่างมีนัยสำคัญ โดยเฉพาะในแอปพลิเคชันที่ซับซ้อน

CSS-in-JS คืออะไร?

ก่อนที่จะลงลึกใน useInsertionEffect เรามาทบทวนเกี่ยวกับ CSS-in-JS กันสั้นๆ มันคือเทคนิคที่สไตล์ CSS ถูกเขียนและจัดการภายในคอมโพเนนต์ JavaScript แทนที่จะใช้ CSS stylesheets แบบดั้งเดิม ไลบรารี CSS-in-JS ช่วยให้นักพัฒนาสามารถกำหนดสไตล์ได้โดยตรงภายในโค้ด React ของพวกเขา ไลบรารี CSS-in-JS ที่ได้รับความนิยม ได้แก่:

• Styled-components
• Emotion
• Linaria
• Aphrodite

CSS-in-JS มีข้อดีหลายประการ:

• การกำหนดขอบเขตระดับคอมโพเนนต์ (Component-level Scoping): สไตล์จะถูกห่อหุ้มอยู่ภายในคอมโพเนนต์ ช่วยป้องกันการขัดแย้งของชื่อและปรับปรุงความสามารถในการบำรุงรักษา
• การจัดสไตล์แบบไดนามิก (Dynamic Styling): สไตล์สามารถปรับเปลี่ยนแบบไดนามิกตาม props ของคอมโพเนนต์หรือสถานะของแอปพลิเคชันได้
• การจัดวางโค้ดร่วมกัน (Colocation): สไตล์จะอยู่คู่กับคอมโพเนนต์ที่มันจัดรูปแบบ ทำให้การจัดระเบียบโค้ดดีขึ้น
• การกำจัดโค้ดที่ไม่ได้ใช้ (Dead Code Elimination): สไตล์ที่ไม่ได้ใช้จะถูกลบออกโดยอัตโนมัติ ช่วยลดขนาดของ CSS bundle

อย่างไรก็ตาม CSS-in-JS ก็มาพร้อมกับความท้าทายด้านประสิทธิภาพ การใส่ CSS แบบไดนามิกในระหว่างการเรนเดอร์อาจนำไปสู่ layout thrashing ซึ่งเป็นภาวะที่เบราว์เซอร์คำนวณเลย์เอาต์ซ้ำๆ เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงสไตล์ ซึ่งอาจส่งผลให้แอนิเมชันกระตุกและประสบการณ์ผู้ใช้ที่ไม่ดี โดยเฉพาะบนอุปกรณ์ที่มีประสิทธิภาพต่ำหรือในแอปพลิเคชันที่มีโครงสร้างคอมโพเนนต์ซ้อนกันลึกๆ

ทำความเข้าใจ Layout Thrashing

Layout thrashing เกิดขึ้นเมื่อโค้ด JavaScript อ่านคุณสมบัติของเลย์เอาต์ (เช่น offsetWidth, offsetHeight, scrollTop) หลังจากการเปลี่ยนแปลงสไตล์ แต่ก่อนที่เบราว์เซอร์จะมีโอกาสคำนวณเลย์เอาต์ใหม่ สิ่งนี้บังคับให้เบราว์เซอร์ต้องคำนวณเลย์เอาต์ใหม่อย่างซิงโครนัส ซึ่งนำไปสู่ปัญหาคอขวดด้านประสิทธิภาพ ในบริบทของ CSS-in-JS สิ่งนี้มักเกิดขึ้นเมื่อมีการใส่สไตล์เข้าไปใน DOM ระหว่างขั้นตอนการเรนเดอร์ และการคำนวณที่ตามมาต้องอาศัยเลย์เอาต์ที่อัปเดตแล้ว

พิจารณาตัวอย่างง่ายๆ นี้:

            function MyComponent() {
  const [width, setWidth] = React.useState(0);
  const ref = React.useRef(null);

  React.useEffect(() => {
    // Inject CSS dynamically (e.g., using styled-components)
    ref.current.style.width = '200px';

    // Read layout property immediately after style change
    setWidth(ref.current.offsetWidth);
  }, []);

  return <div ref={ref}>My Element</div>;
}

            

              
                Copy
              
            
          

ในสถานการณ์นี้ offsetWidth จะถูกอ่านทันทีหลังจากที่สไตล์ width ถูกตั้งค่า สิ่งนี้กระตุ้นให้เกิดการคำนวณเลย์เอาต์แบบซิงโครนัส ซึ่งอาจทำให้เกิด layout thrashing

ขอแนะนำ useInsertionEffect

useInsertionEffect คือ React hook ที่ออกแบบมาเพื่อแก้ไขปัญหาด้านประสิทธิภาพที่เกี่ยวข้องกับการใส่ CSS แบบไดนามิกในไลบรารี CSS-in-JS มันช่วยให้คุณสามารถแทรกกฎ CSS เข้าไปใน DOM ก่อน ที่เบราว์เซอร์จะทำการวาดหน้าจอ (paint) ซึ่งช่วยลด layout thrashing และรับประกันประสบการณ์การเรนเดอร์ที่ราบรื่นยิ่งขึ้น

นี่คือความแตกต่างที่สำคัญระหว่าง useInsertionEffect และ React hook อื่นๆ เช่น useEffect และ useLayoutEffect:

• useInsertionEffect: ทำงานแบบซิงโครนัส ก่อน ที่ DOM จะถูกเปลี่ยนแปลง (mutated) ทำให้คุณสามารถใส่สไตล์ก่อนที่เบราว์เซอร์จะคำนวณเลย์เอาต์ มันไม่สามารถเข้าถึง DOM ได้ และควรใช้สำหรับงานต่างๆ เช่น การแทรกกฎ CSS เท่านั้น
• useLayoutEffect: ทำงานแบบซิงโครนัส หลังจาก ที่ DOM ถูกเปลี่ยนแปลง แต่ ก่อน ที่เบราว์เซอร์จะวาดหน้าจอ มันสามารถเข้าถึง DOM และสามารถใช้วัดเลย์เอาต์และทำการปรับเปลี่ยนได้ อย่างไรก็ตาม มันอาจทำให้เกิด layout thrashing ได้หากไม่ใช้งานอย่างระมัดระวัง
• useEffect: ทำงานแบบอะซิงโครนัส หลังจาก ที่เบราว์เซอร์วาดหน้าจอ เหมาะสำหรับ side effects ที่ไม่ต้องการการเข้าถึง DOM หรือการวัดเลย์เอาต์ในทันที

ด้วยการใช้ useInsertionEffect ไลบรารี CSS-in-JS สามารถใส่สไตล์ได้ตั้งแต่เนิ่นๆ ในไปป์ไลน์การเรนเดอร์ ทำให้เบราว์เซอร์มีเวลามากขึ้นในการปรับปรุงการคำนวณเลย์เอาต์และลดโอกาสที่จะเกิด layout thrashing

วิธีใช้ useInsertionEffect

โดยทั่วไป useInsertionEffect จะถูกใช้ภายในไลบรารี CSS-in-JS เพื่อจัดการการแทรกกฎ CSS เข้าไปใน DOM คุณไม่ค่อยจะได้ใช้มันโดยตรงในโค้ดแอปพลิเคชันของคุณ เว้นแต่ว่าคุณกำลังสร้างโซลูชัน CSS-in-JS ของคุณเอง

นี่คือตัวอย่างง่ายๆ ว่าไลบรารี CSS-in-JS อาจใช้ useInsertionEffect อย่างไร:

            import * as React from 'react';

const styleSheet = new CSSStyleSheet();
document.adoptedStyleSheets = [...document.adoptedStyleSheets, styleSheet];

function insertCSS(rule) {
  styleSheet.insertRule(rule, styleSheet.cssRules.length);
}

export function useMyCSS(css) {
  React.useInsertionEffect(() => {
    insertCSS(css);
  }, [css]);
}

function MyComponent() {
  useMyCSS('.my-class { color: blue; }');

  return <div className="my-class">Hello, World!</div>;
}

            

              
                Copy
              
            
          

คำอธิบาย:

1. CSSStyleSheet ใหม่ถูกสร้างขึ้น นี่เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการจัดการกฎ CSS
2. Stylesheet ถูกนำไปใช้โดย document ทำให้กฎมีผลใช้งาน
3. custom hook useMyCSS รับกฎ CSS เป็นอินพุต
4. ภายใน useInsertionEffect กฎ CSS จะถูกแทรกเข้าไปใน stylesheet โดยใช้ insertCSS
5. hook นี้ขึ้นอยู่กับกฎ css เพื่อให้แน่ใจว่ามันจะทำงานใหม่เมื่อกฎมีการเปลี่ยนแปลง

ข้อควรพิจารณาที่สำคัญ:

• useInsertionEffect ทำงานเฉพาะฝั่ง client เท่านั้น มันจะไม่ทำงานในระหว่างการเรนเดอร์ฝั่งเซิร์ฟเวอร์ (Server-Side Rendering - SSR) ดังนั้น ต้องแน่ใจว่าไลบรารี CSS-in-JS ของคุณจัดการกับ SSR อย่างเหมาะสม โดยทั่วไปคือการรวบรวม CSS ที่สร้างขึ้นระหว่างการเรนเดอร์และแทรกลงใน HTML
• useInsertionEffect ไม่สามารถเข้าถึง DOM ได้ หลีกเลี่ยงการพยายามอ่านหรือจัดการองค์ประกอบ DOM ภายใน hook นี้ ให้มุ่งเน้นที่การแทรกกฎ CSS เท่านั้น
• ลำดับการทำงานของการเรียก useInsertionEffect หลายครั้งภายในโครงสร้างคอมโพเนนต์นั้นไม่สามารถรับประกันได้ ควรคำนึงถึงความเฉพาะเจาะจงของ CSS (CSS specificity) และความขัดแย้งที่อาจเกิดขึ้นระหว่างสไตล์ต่างๆ หากลำดับมีความสำคัญ ควรพิจารณาใช้กลไกที่ควบคุมได้มากขึ้นในการจัดการการแทรก CSS

ประโยชน์ของการใช้ useInsertionEffect

ประโยชน์หลักของ useInsertionEffect คือการปรับปรุงประสิทธิภาพ โดยเฉพาะในแอปพลิเคชันที่ใช้ CSS-in-JS อย่างหนัก ด้วยการแทรกสไตล์เข้าไปในไปป์ไลน์การเรนเดอร์ตั้งแต่เนิ่นๆ มันสามารถช่วยลด layout thrashing และรับประกันประสบการณ์ผู้ใช้ที่ราบรื่นยิ่งขึ้น

นี่คือสรุปประโยชน์ที่สำคัญ:

• ลด Layout Thrashing: การแทรกสไตล์ก่อนการคำนวณเลย์เอาต์ช่วยลดการคำนวณซ้ำแบบซิงโครนัสและปรับปรุงประสิทธิภาพการเรนเดอร์
• แอนิเมชันที่ราบรื่นขึ้น: ด้วยการป้องกัน layout thrashing ทำให้ useInsertionEffect สามารถช่วยให้แอนิเมชันและการเปลี่ยนฉากราบรื่นขึ้น
• ปรับปรุงประสิทธิภาพ: ประสิทธิภาพการเรนเดอร์โดยรวมสามารถปรับปรุงได้อย่างมีนัยสำคัญ โดยเฉพาะในแอปพลิเคชันที่ซับซ้อนและมีโครงสร้างคอมโพเนนต์ซ้อนกันลึกๆ
• สไตล์ที่สอดคล้องกัน: ทำให้มั่นใจได้ว่าสไตล์จะถูกนำไปใช้อย่างสอดคล้องกันในเบราว์เซอร์และอุปกรณ์ต่างๆ

ตัวอย่างการใช้งานจริง

แม้ว่าการใช้ useInsertionEffect โดยตรงในโค้ดแอปพลิเคชันจะไม่ใช่เรื่องปกติ แต่มันมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับผู้สร้างไลบรารี CSS-in-JS มาดูกันว่ามันส่งผลกระทบต่อระบบนิเวศอย่างไร

Styled-components

Styled-components ซึ่งเป็นหนึ่งในไลบรารี CSS-in-JS ที่ได้รับความนิยมมากที่สุด ได้นำ useInsertionEffect มาใช้ภายในเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการแทรกสไตล์ การเปลี่ยนแปลงนี้ส่งผลให้ประสิทธิภาพดีขึ้นอย่างเห็นได้ชัดในแอปพลิเคชันที่ใช้ styled-components โดยเฉพาะอย่างยิ่งแอปพลิเคชันที่มีข้อกำหนดด้านสไตล์ที่ซับซ้อน

Emotion

Emotion ซึ่งเป็นไลบรารี CSS-in-JS ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายอีกตัวหนึ่ง ก็ใช้ประโยชน์จาก useInsertionEffect เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพเช่นกัน ด้วยการแทรกสไตล์ตั้งแต่เนิ่นๆ ในกระบวนการเรนเดอร์ Emotion ช่วยลด layout thrashing และปรับปรุงความเร็วในการเรนเดอร์โดยรวม

ไลบรารีอื่นๆ

ไลบรารี CSS-in-JS อื่นๆ กำลังสำรวจและนำ useInsertionEffect มาใช้อย่างจริงจังเพื่อใช้ประโยชน์จากประสิทธิภาพของมัน ในขณะที่ระบบนิเวศของ React พัฒนาขึ้น เราคาดหวังว่าจะได้เห็นไลบรารีจำนวนมากขึ้นที่นำ hook นี้ไปใช้ในการทำงานภายในของตน

ควรใช้ useInsertionEffect เมื่อใด

ดังที่ได้กล่าวไปแล้ว โดยทั่วไปคุณจะไม่ใช้ useInsertionEffect โดยตรงในโค้ดแอปพลิเคชันของคุณ แต่มันถูกใช้เป็นหลักโดยผู้สร้างไลบรารี CSS-in-JS เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการแทรกสไตล์

นี่คือบางสถานการณ์ที่ useInsertionEffect มีประโยชน์อย่างยิ่ง:

• การสร้างไลบรารี CSS-in-JS: หากคุณกำลังสร้างไลบรารี CSS-in-JS ของคุณเอง useInsertionEffect เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพการแทรกสไตล์และป้องกัน layout thrashing
• การมีส่วนร่วมในไลบรารี CSS-in-JS: หากคุณกำลังมีส่วนร่วมในไลบรารี CSS-in-JS ที่มีอยู่แล้ว ลองพิจารณาใช้ useInsertionEffect เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของมัน
• ประสบปัญหาด้านประสิทธิภาพกับ CSS-in-JS: หากคุณกำลังพบปัญหาคอขวดด้านประสิทธิภาพที่เกี่ยวข้องกับ CSS-in-JS ให้ตรวจสอบว่าไลบรารีของคุณใช้ useInsertionEffect หรือไม่ หากไม่ ลองพิจารณาเสนอให้ผู้ดูแลไลบรารีนำไปใช้

ทางเลือกอื่นนอกเหนือจาก useInsertionEffect

แม้ว่า useInsertionEffect จะเป็นเครื่องมือที่ทรงพลังสำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพ CSS-in-JS แต่ก็ยังมีเทคนิคอื่นๆ ที่คุณสามารถใช้เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการจัดสไตล์ได้

• CSS Modules: CSS Modules มีการกำหนดขอบเขตระดับคอมโพเนนต์และสามารถใช้เพื่อหลีกเลี่ยงการขัดแย้งของชื่อได้ มันไม่ได้ให้การจัดสไตล์แบบไดนามิกเหมือน CSS-in-JS แต่มันอาจเป็นตัวเลือกที่ดีสำหรับความต้องการด้านสไตล์ที่ง่ายกว่า
• Atomic CSS: Atomic CSS (หรือที่เรียกว่า utility-first CSS) เกี่ยวข้องกับการสร้างคลาส CSS ขนาดเล็กที่ใช้ซ้ำได้ ซึ่งสามารถนำมารวมกันเพื่อจัดสไตล์องค์ประกอบต่างๆ วิธีนี้สามารถลดขนาดของ CSS bundle และปรับปรุงประสิทธิภาพได้
• Static CSS: สำหรับสไตล์ที่ไม่จำเป็นต้องปรับเปลี่ยนแบบไดนามิก ให้พิจารณาใช้ CSS stylesheets แบบดั้งเดิม ซึ่งอาจมีประสิทธิภาพดีกว่า CSS-in-JS เนื่องจากสไตล์จะถูกโหลดล่วงหน้าและไม่ต้องการการแทรกแบบไดนามิก
• การใช้ useLayoutEffect อย่างระมัดระวัง: หากคุณจำเป็นต้องอ่านคุณสมบัติเลย์เอาต์หลังจากการเปลี่ยนแปลงสไตล์ ให้ใช้ useLayoutEffect อย่างระมัดระวังเพื่อลด layout thrashing หลีกเลี่ยงการอ่านคุณสมบัติเลย์เอาต์โดยไม่จำเป็น และรวบการอัปเดตเพื่อลดจำนวนการคำนวณเลย์เอาต์ใหม่

แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดสำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพ CSS-in-JS

ไม่ว่าคุณจะใช้ useInsertionEffect หรือไม่ มีแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดหลายอย่างที่คุณสามารถปฏิบัติตามเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของ CSS-in-JS:

• ลดการใช้สไตล์แบบไดนามิก: หลีกเลี่ยงการใช้สไตล์แบบไดนามิกเว้นแต่จะจำเป็น สไตล์แบบสแตติกโดยทั่วไปมีประสิทธิภาพดีกว่า
• รวบการอัปเดตสไตล์: หากคุณต้องการอัปเดตสไตล์แบบไดนามิก ให้รวบการอัปเดตเข้าด้วยกันเพื่อลดจำนวนการ re-render
• ใช้ Memoization: ใช้เทคนิค memoization (เช่น React.memo, useMemo, useCallback) เพื่อป้องกันการ re-render ที่ไม่จำเป็นของคอมโพเนนต์ที่ใช้ CSS-in-JS
• โปรไฟล์แอปพลิเคชันของคุณ: ใช้ React DevTools เพื่อโปรไฟล์แอปพลิเคชันของคุณและระบุปัญหาคอขวดด้านประสิทธิภาพที่เกี่ยวข้องกับ CSS-in-JS
• พิจารณาใช้ CSS Variables (Custom Properties): CSS variables สามารถเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการจัดการสไตล์แบบไดนามิกทั่วทั้งแอปพลิเคชันของคุณ

สรุป

useInsertionEffect เป็นส่วนเสริมที่มีคุณค่าต่อระบบนิเวศของ React ซึ่งนำเสนอกลไกอันทรงพลังสำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพไลบรารี CSS-in-JS ด้วยการแทรกสไตล์เข้าไปในไปป์ไลน์การเรนเดอร์ตั้งแต่เนิ่นๆ มันสามารถช่วยลด layout thrashing และรับประกันประสบการณ์ผู้ใช้ที่ราบรื่นยิ่งขึ้น แม้ว่าโดยทั่วไปคุณจะไม่ใช้ useInsertionEffect โดยตรงในโค้ดแอปพลิเคชันของคุณ แต่การทำความเข้าใจวัตถุประสงค์และประโยชน์ของมันเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการติดตามแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดล่าสุดของ React ในขณะที่ CSS-in-JS ยังคงพัฒนาต่อไป เราคาดหวังว่าจะได้เห็นไลบรารีจำนวนมากขึ้นที่นำ useInsertionEffect และเทคนิคการเพิ่มประสิทธิภาพอื่นๆ มาใช้เพื่อส่งมอบเว็บแอปพลิเคชันที่เร็วขึ้นและตอบสนองได้ดียิ่งขึ้นสำหรับผู้ใช้ทั่วโลก

ด้วยการทำความเข้าใจความแตกต่างของ CSS-in-JS และการใช้เครื่องมืออย่าง useInsertionEffect นักพัฒนาสามารถสร้างแอปพลิเคชัน React ที่มีประสิทธิภาพสูงและบำรุงรักษาง่าย ซึ่งมอบประสบการณ์ผู้ใช้ที่ยอดเยี่ยมในอุปกรณ์และเครือข่ายที่หลากหลายทั่วโลก อย่าลืมโปรไฟล์แอปพลิเคชันของคุณเสมอเพื่อระบุและแก้ไขปัญหาคอขวดด้านประสิทธิภาพ และติดตามข่าวสารเกี่ยวกับแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดล่าสุดในโลกของการพัฒนาเว็บที่เปลี่ยนแปลงตลอดเวลา