การประลองการจัดการสถานะ: Redux vs. Zustand vs. Context API

การจัดการสถานะเป็นรากฐานที่สำคัญของการพัฒนาส่วนหน้าสมัยใหม่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในแอปพลิเคชัน React ที่ซับซ้อน การเลือกโซลูชันการจัดการสถานะที่เหมาะสมสามารถส่งผลกระทบอย่างมากต่อประสิทธิภาพของแอปพลิเคชัน ความสามารถในการบำรุงรักษา และสถาปัตยกรรมโดยรวม บทความนี้ให้การเปรียบเทียบอย่างครอบคลุมของสามตัวเลือกยอดนิยม: Redux, Zustand และ Context API ที่มีอยู่ใน React โดยนำเสนอข้อมูลเชิงลึกเพื่อช่วยคุณในการตัดสินใจอย่างมีข้อมูลสำหรับการโปรเจกต์ถัดไปของคุณ

เหตุใดการจัดการสถานะจึงมีความสำคัญ

ในแอปพลิเคชัน React อย่างง่าย การจัดการสถานะภายในคอมโพเนนต์แต่ละรายการมักจะเพียงพอ อย่างไรก็ตาม เมื่อแอปพลิเคชันของคุณมีความซับซ้อนมากขึ้น การแชร์สถานะระหว่างคอมโพเนนต์ต่างๆ จะกลายเป็นเรื่องที่ท้าทายมากขึ้น Prop drilling (การส่ง props ลงไปตามคอมโพเนนต์หลายระดับ) สามารถนำไปสู่โค้ดที่เยิ่นเย้อและบำรุงรักษายาก โซลูชันการจัดการสถานะมีวิธีที่รวมศูนย์และคาดเดาได้ในการจัดการสถานะของแอปพลิเคชัน ทำให้ง่ายต่อการแชร์ข้อมูลระหว่างคอมโพเนนต์ต่างๆ และจัดการกับการโต้ตอบที่ซับซ้อน

พิจารณาแอปพลิเคชันอีคอมเมิร์ซระดับโลก สถานะการรับรองความถูกต้องของผู้ใช้ เนื้อหาตะกร้าสินค้า และการตั้งค่าภาษาอาจต้องเข้าถึงโดยคอมโพเนนต์ต่างๆ ทั่วทั้งแอปพลิเคชัน การจัดการสถานะแบบรวมศูนย์ช่วยให้ข้อมูลเหล่านี้พร้อมใช้งานและอัปเดตได้อย่างสม่ำเสมอ ไม่ว่าข้อมูลเหล่านั้นจะจำเป็นที่ใด

ทำความเข้าใจกับผู้เข้าแข่งขัน

มาดูโซลูชันการจัดการสถานะทั้งสามที่เราจะเปรียบเทียบกันอย่างใกล้ชิด:

• Redux: คอนเทนเนอร์สถานะที่คาดเดาได้สำหรับแอป JavaScript Redux เป็นที่รู้จักในด้านโฟลว์ข้อมูลแบบทิศทางเดียวที่เข้มงวดและระบบนิเวศที่กว้างขวาง
• Zustand: โซลูชันการจัดการสถานะแบบ bearbones ขนาดเล็ก รวดเร็ว และปรับขนาดได้โดยใช้หลักการฟลักซ์ที่เรียบง่าย
• React Context API: กลไกในตัวของ React สำหรับการแชร์ข้อมูลในโครงสร้างคอมโพเนนต์โดยไม่ต้องส่ง props ด้วยตนเองในทุกระดับ

Redux: ม้างานที่สร้างขึ้น

ภาพรวม

Redux เป็นไลบรารีการจัดการสถานะที่ครบกำหนดและได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวาง ซึ่งมีที่เก็บส่วนกลางสำหรับสถานะของแอปพลิเคชันของคุณ ซึ่งบังคับใช้โฟลว์ข้อมูลแบบทิศทางเดียวที่เข้มงวด ทำให้การอัปเดตสถานะสามารถคาดเดาได้และง่ายต่อการแก้ไขข้อบกพร่อง Redux อาศัยหลักการสำคัญสามประการ:

• แหล่งความจริงเดียว: สถานะของแอปพลิเคชันทั้งหมดจะถูกจัดเก็บไว้ในออบเจ็กต์ JavaScript เดียว
• สถานะเป็นแบบอ่านอย่างเดียว: วิธีเดียวที่จะเปลี่ยนสถานะได้คือการส่งการกระทำ ซึ่งเป็นออบเจ็กต์ที่อธิบายความตั้งใจที่จะเปลี่ยนแปลง
• การเปลี่ยนแปลงจะทำด้วยฟังก์ชันบริสุทธิ์: ในการระบุว่าโครงสร้างสถานะถูกแปลงโดยการกระทำอย่างไร คุณจะต้องเขียน reducers บริสุทธิ์

แนวคิดหลัก

• Store: เก็บสถานะของแอปพลิเคชัน
• Actions: ออบเจ็กต์ JavaScript ธรรมดาที่อธิบายเหตุการณ์ที่เกิดขึ้น ต้องมีคุณสมบัติ `type`
• Reducers: ฟังก์ชันบริสุทธิ์ที่ใช้สถานะก่อนหน้าและการกระทำ และส่งคืนสถานะใหม่
• Dispatch: ฟังก์ชันที่ส่งการกระทำไปยัง store
• Selectors: ฟังก์ชันที่ดึงข้อมูลเฉพาะจาก store

ตัวอย่าง

ต่อไปนี้เป็นตัวอย่างง่ายๆ ว่า Redux อาจถูกใช้เพื่อจัดการตัวนับอย่างไร:

// Actions
const INCREMENT = 'INCREMENT';
const DECREMENT = 'DECREMENT';

const increment = () => ({
  type: INCREMENT,
});

const decrement = () => ({
  type: DECREMENT,
});

// Reducer
const counterReducer = (state = 0, action) => {
  switch (action.type) {
    case INCREMENT:
      return state + 1;
    case DECREMENT:
      return state - 1;
    default:
      return state;
  }
};

// Store
import { createStore } from 'redux';
const store = createStore(counterReducer);

// Usage
store.subscribe(() => console.log(store.getState()));
store.dispatch(increment()); // Output: 1
store.dispatch(decrement()); // Output: 0

ข้อดี

• การจัดการสถานะที่คาดเดาได้: โฟลว์ข้อมูลแบบทิศทางเดียวทำให้ง่ายต่อการทำความเข้าใจและแก้ไขข้อบกพร่องของการอัปเดตสถานะ
• ระบบนิเวศขนาดใหญ่: Redux มีระบบนิเวศขนาดใหญ่ของ middleware เครื่องมือ และไลบรารี เช่น Redux Thunk, Redux Saga และ Redux Toolkit
• เครื่องมือแก้ไขข้อบกพร่อง: Redux DevTools มีความสามารถในการแก้ไขข้อบกพร่องที่มีประสิทธิภาพ ช่วยให้คุณตรวจสอบการกระทำ สถานะ และ time-travel ผ่านการเปลี่ยนแปลงสถานะ
• ครบกำหนดและมีเอกสารประกอบอย่างดี: Redux มีมานานแล้วและมีเอกสารประกอบและการสนับสนุนจากชุมชนมากมาย

ข้อเสีย

• โค้ด boilerplate: Redux มักต้องการโค้ด boilerplate จำนวนมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับแอปพลิเคชันอย่างง่าย
• เส้นทางการเรียนรู้ที่สูงชัน: การทำความเข้าใจแนวคิดและหลักการของ Redux อาจเป็นเรื่องท้าทายสำหรับผู้เริ่มต้น
• อาจมากเกินไป: สำหรับแอปพลิเคชันขนาดเล็กและเรียบง่าย Redux อาจเป็นโซลูชันที่ซับซ้อนโดยไม่จำเป็น

เมื่อใดควรใช้ Redux

Redux เป็นตัวเลือกที่ดีสำหรับ:

• แอปพลิเคชันขนาดใหญ่และซับซ้อนที่มีสถานะที่แชร์จำนวนมาก
• แอปพลิเคชันที่ต้องการการจัดการสถานะที่คาดเดาได้และความสามารถในการแก้ไขข้อบกพร่อง
• ทีมที่คุ้นเคยกับแนวคิดและหลักการของ Redux

Zustand: แนวทางที่เรียบง่าย

ภาพรวม

Zustand เป็นไลบรารีการจัดการสถานะขนาดเล็ก รวดเร็ว และไม่เจาะจง ซึ่งมีแนวทางที่เรียบง่ายและคล่องตัวกว่าเมื่อเทียบกับ Redux ใช้รูปแบบฟลักซ์ที่เรียบง่ายและหลีกเลี่ยงความจำเป็นในการใช้โค้ด boilerplate Zustand มุ่งเน้นไปที่การจัดหา API ที่น้อยที่สุดและประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยม

แนวคิดหลัก

• Store: ฟังก์ชันที่ส่งคืนชุดของสถานะและการกระทำ
• State: ข้อมูลที่แอปพลิเคชันของคุณต้องจัดการ
• Actions: ฟังก์ชันที่อัปเดตสถานะ
• Selectors: ฟังก์ชันที่ดึงข้อมูลเฉพาะจาก store

ตัวอย่าง

นี่คือลักษณะที่ตัวอย่างตัวนับเดียวกันจะมีลักษณะเป็นอย่างไรเมื่อใช้ Zustand:

import create from 'zustand'

const useStore = create(set => ({
  count: 0,
  increment: () => set(state => ({ count: state.count + 1 })), 
  decrement: () => set(state => ({ count: state.count - 1 })), 
}))

// Usage in a component
import React from 'react';

function Counter() {
  const { count, increment, decrement } = useStore();

  return (
    <div>
      <p>Count: {count}</p>
      <button onClick={increment}>Increment</button>
      <button onClick={decrement}>Decrement</button>
    </div>
  );
}

ข้อดี

• Boilerplate ขั้นต่ำ: Zustand ต้องการโค้ด boilerplate น้อยมาก ทำให้ง่ายต่อการเริ่มต้น
• API อย่างง่าย: API ของ Zustand นั้นเรียบง่ายและใช้งานง่าย ทำให้ง่ายต่อการเรียนรู้และใช้งาน
• ประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยม: Zustand ได้รับการออกแบบมาเพื่อประสิทธิภาพและหลีกเลี่ยงการ re-render ที่ไม่จำเป็น
• ปรับขนาดได้: Zustand สามารถใช้ได้ทั้งในแอปพลิเคชันขนาดเล็กและขนาดใหญ่
• Hooks-based: ผสานรวมกับ React's Hooks API ได้อย่างราบรื่น

ข้อเสีย

• ระบบนิเวศขนาดเล็กกว่า: ระบบนิเวศของ Zustand ไม่ใหญ่เท่า Redux
• ครบกำหนดน้อยกว่า: Zustand เป็นไลบรารีที่ค่อนข้างใหม่เมื่อเทียบกับ Redux
• เครื่องมือแก้ไขข้อบกพร่องที่จำกัด: เครื่องมือแก้ไขข้อบกพร่องของ Zustand ไม่ครอบคลุมเท่า Redux DevTools

เมื่อใดควรใช้ Zustand

Zustand เป็นตัวเลือกที่ดีสำหรับ:

• แอปพลิเคชันขนาดเล็กถึงขนาดกลาง
• แอปพลิเคชันที่ต้องการโซลูชันการจัดการสถานะที่เรียบง่ายและใช้งานง่าย
• ทีมที่ต้องการหลีกเลี่ยงโค้ด boilerplate ที่เกี่ยวข้องกับ Redux
• โปรเจกต์ที่ให้ความสำคัญกับประสิทธิภาพและการพึ่งพาขั้นต่ำ

React Context API: โซลูชันในตัว

ภาพรวม

React Context API มีกลไกในตัวสำหรับการแชร์ข้อมูลในโครงสร้างคอมโพเนนต์โดยไม่ต้องส่ง props ด้วยตนเองในทุกระดับ ช่วยให้คุณสร้างออบเจ็กต์ context ที่สามารถเข้าถึงได้โดยคอมโพเนนต์ใดๆ ภายในโครงสร้างเฉพาะ แม้ว่าจะไม่ใช่ไลบรารีการจัดการสถานะเต็มรูปแบบเช่น Redux หรือ Zustand แต่ก็มีจุดประสงค์ที่มีค่าสำหรับความต้องการสถานะที่เรียบง่ายกว่าและ theming

แนวคิดหลัก

• Context: คอนเทนเนอร์สำหรับสถานะที่คุณต้องการแชร์ในแอปพลิเคชันของคุณ
• Provider: คอมโพเนนต์ที่ให้ค่า context แก่ลูกๆ
• Consumer: คอมโพเนนต์ที่สมัครรับค่า context และ re-render ทุกครั้งที่เปลี่ยนแปลง (หรือใช้ hook `useContext`)

ตัวอย่าง

import React, { createContext, useContext, useState } from 'react';

// Create a context
const ThemeContext = createContext();

// Create a provider
function ThemeProvider({ children }) {
  const [theme, setTheme] = useState('light');

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

  return (
    <ThemeContext.Provider value={{ theme, toggleTheme }}>
      {children}
    </ThemeContext.Provider>
  );
}

// Create a consumer (using useContext hook)
function ThemedComponent() {
  const { theme, toggleTheme } = useContext(ThemeContext);

  return (
    <div style={{ backgroundColor: theme === 'light' ? '#fff' : '#000', color: theme === 'light' ? '#000' : '#fff' }}>
      <p>Current theme: {theme}</p>
      <button onClick={toggleTheme}>Toggle Theme</button>
    </div>
  );
}

// Usage in your app
function App() {
  return (
    <ThemeProvider>
      <ThemedComponent/>
    </ThemeProvider>
  );
}

ข้อดี

• Built-in: ไม่จำเป็นต้องติดตั้งไลบรารีภายนอกใดๆ
• ใช้งานง่าย: Context API ค่อนข้างง่ายต่อการทำความเข้าใจและใช้งาน โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับ hook `useContext`
• Lightweight: Context API มี overhead น้อยที่สุด

ข้อเสีย

• ปัญหาด้านประสิทธิภาพ: Context จะ re-render consumers ทั้งหมดเมื่อใดก็ตามที่ค่า context เปลี่ยนแปลง แม้ว่า consumers จะไม่ได้ใช้ค่าที่เปลี่ยนแปลงก็ตาม ซึ่งอาจนำไปสู่ปัญหาด้านประสิทธิภาพในแอปพลิเคชันที่ซับซ้อน ใช้เทคนิค memoization อย่างระมัดระวัง
• ไม่เหมาะสำหรับการจัดการสถานะที่ซับซ้อน: Context API ไม่ได้ออกแบบมาสำหรับการจัดการสถานะที่ซับซ้อนด้วยการพึ่งพาและตรรกะการอัปเดตที่ซับซ้อน
• แก้ไขข้อบกพร่องได้ยาก: การแก้ไขข้อบกพร่องของปัญหา Context API อาจเป็นเรื่องท้าทาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในแอปพลิเคชันขนาดใหญ่

เมื่อใดควรใช้ Context API

Context API เป็นตัวเลือกที่ดีสำหรับ:

• การแชร์ข้อมูลส่วนกลางที่ไม่เปลี่ยนแปลงบ่อยนัก เช่น สถานะการรับรองความถูกต้องของผู้ใช้ การตั้งค่าธีม หรือการตั้งค่าภาษา
• แอปพลิเคชันอย่างง่ายที่ประสิทธิภาพไม่ใช่ข้อกังวลที่สำคัญ
• สถานการณ์ที่คุณต้องการหลีกเลี่ยง prop drilling

ตารางเปรียบเทียบ

นี่คือการเปรียบเทียบสรุปของโซลูชันการจัดการสถานะทั้งสาม:

คุณสมบัติ	Redux	Zustand	Context API
ความซับซ้อน	สูง	ต่ำ	ต่ำ
Boilerplate	สูง	ต่ำ	ต่ำ
ประสิทธิภาพ	ดี (พร้อมการเพิ่มประสิทธิภาพ)	ยอดเยี่ยม	อาจมีปัญหา (re-renders)
ระบบนิเวศ	ใหญ่	เล็ก	Built-in
การแก้ไขข้อบกพร่อง	ยอดเยี่ยม (Redux DevTools)	จำกัด	จำกัด
ความสามารถในการปรับขนาด	ดี	ดี	จำกัด
เส้นทางการเรียนรู้	สูงชัน	อ่อนโยน	ง่าย

การเลือกโซลูชันที่เหมาะสม

โซลูชันการจัดการสถานะที่ดีที่สุดขึ้นอยู่กับความต้องการเฉพาะของแอปพลิเคชันของคุณ พิจารณาปัจจัยต่อไปนี้:

• ขนาดและความซับซ้อนของแอปพลิเคชัน: สำหรับแอปพลิเคชันขนาดใหญ่และซับซ้อน Redux อาจเป็นตัวเลือกที่ดีกว่า สำหรับแอปพลิเคชันขนาดเล็ก Zustand หรือ Context API อาจเพียงพอ
• ข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพ: หากประสิทธิภาพเป็นสิ่งสำคัญ Zustand อาจเป็นตัวเลือกที่ดีกว่า Redux หรือ Context API
• ประสบการณ์ของทีม: เลือกโซลูชันที่ทีมของคุณคุ้นเคย
• ไทม์ไลน์ของโปรเจกต์: หากคุณมีกำหนดเวลาที่จำกัด Zustand หรือ Context API อาจง่ายกว่าในการเริ่มต้นใช้งาน

ท้ายที่สุด การตัดสินใจเป็นของคุณ ทดลองกับโซลูชันต่างๆ และดูว่าโซลูชันใดเหมาะกับทีมและโปรเจกต์ของคุณมากที่สุด

นอกเหนือจากพื้นฐาน: ข้อควรพิจารณาขั้นสูง

Middleware และ Side Effects

Redux มีความโดดเด่นในการจัดการการกระทำแบบอะซิงโครนัสและ side effects ผ่าน middleware เช่น Redux Thunk หรือ Redux Saga ไลบรารีเหล่านี้ช่วยให้คุณ dispatch การกระทำที่ทริกเกอร์การดำเนินการแบบอะซิงโครนัส เช่น การเรียก API จากนั้นอัปเดตสถานะตามผลลัพธ์

Zustand ยังสามารถจัดการการกระทำแบบอะซิงโครนัสได้ แต่โดยทั่วไปแล้วจะอาศัยรูปแบบที่เรียบง่ายกว่า เช่น async/await ภายในการกระทำของ store

Context API เองไม่ได้มีกลไกโดยตรงสำหรับการจัดการ side effects โดยทั่วไปแล้วคุณจะต้องรวมเข้ากับเทคนิคอื่นๆ เช่น hook `useEffect` เพื่อจัดการการดำเนินการแบบอะซิงโครนัส

Global State vs. Local State

สิ่งสำคัญคือต้องแยกแยะระหว่าง global state และ local state Global state คือข้อมูลที่ต้องเข้าถึงและอัปเดตโดยคอมโพเนนต์หลายรายการทั่วทั้งแอปพลิเคชันของคุณ Local state คือข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับคอมโพเนนต์เฉพาะหรือกลุ่มคอมโพเนนต์ที่เกี่ยวข้องขนาดเล็กเท่านั้น

ไลบรารีการจัดการสถานะได้รับการออกแบบมาเพื่อจัดการ global state เป็นหลัก Local state มักจะได้รับการจัดการอย่างมีประสิทธิภาพโดยใช้ hook `useState` ในตัวของ React

Libraries และ Frameworks

ไลบรารีและเฟรมเวิร์กหลายตัวสร้างขึ้นบนหรือรวมเข้ากับโซลูชันการจัดการสถานะเหล่านี้ ตัวอย่างเช่น Redux Toolkit ช่วยลดความซับซ้อนในการพัฒนา Redux โดยการจัดหาชุดยูทิลิตี้สำหรับงานทั่วไป Next.js และ Gatsby.js มักใช้ประโยชน์จากไลบรารีเหล่านี้สำหรับการแสดงผลฝั่งเซิร์ฟเวอร์และการดึงข้อมูล

สรุป

การเลือกโซลูชันการจัดการสถานะที่เหมาะสมเป็นการตัดสินใจที่สำคัญสำหรับโปรเจกต์ React ใดๆ Redux นำเสนอโซลูชันที่แข็งแกร่งและคาดเดาได้สำหรับแอปพลิเคชันที่ซับซ้อน ในขณะที่ Zustand มอบทางเลือกที่เรียบง่ายและมีประสิทธิภาพ Context API มีตัวเลือกในตัวสำหรับกรณีการใช้งานที่เรียบง่ายกว่า ด้วยการพิจารณาอย่างรอบคอบถึงปัจจัยที่กล่าวถึงในบทความนี้ คุณสามารถตัดสินใจอย่างมีข้อมูลและเลือกโซลูชันที่เหมาะสมกับความต้องการของคุณมากที่สุด

ท้ายที่สุด แนวทางที่ดีที่สุดคือการทดลอง เรียนรู้จากประสบการณ์ของคุณ และปรับตัวเลือกของคุณเมื่อแอปพลิเคชันของคุณพัฒนาขึ้น ขอให้มีความสุขกับการเขียนโค้ด!