Керування станом у фронтенді: Redux Toolkit проти Zustand – всебічне порівняння

У динамічному світі фронтенд-розробки ефективне керування станом має першочергове значення. Зі зростанням складності додатків керування потоками даних та забезпечення їхньої узгодженості стає все складнішим завданням. На щастя, з’явилася низка бібліотек для керування станом, які допомагають вирішити ці проблеми, кожна з яких пропонує унікальні підходи та компроміси. У цій статті ми проведемо всебічне порівняння двох популярних варіантів: Redux Toolkit та Zustand. Ми заглибимося в їхні основні концепції, переваги, недоліки та сценарії використання, щоб допомогти вам прийняти обґрунтоване рішення для вашого наступного проєкту.

Розуміння керування станом

Перш ніж занурюватися в деталі Redux Toolkit та Zustand, коротко розглянемо основи керування станом у фронтенд-додатках.

Що таке стан?

У фронтенд-додатку стан – це дані, що представляють поточні умови додатка. Ці дані можуть включати введення користувача, відповіді від API, конфігурації інтерфейсу та багато іншого. Стан може бути локальним, що стосується одного компонента, або глобальним, доступним для всього додатка.

Навіщо використовувати бібліотеку для керування станом?

• Централізовані дані: Бібліотеки для керування станом надають центральне сховище для стану додатка, що полегшує доступ до даних та їх зміну з різних компонентів.
• Передбачувані оновлення: Вони забезпечують передбачувані патерни оновлення, гарантуючи, що зміни стану є послідовними та відстежуваними.
• Покращене налагодження: Вони часто пропонують інструменти для налагодження, які спрощують процес відстеження змін стану та виявлення проблем.
• Підвищена продуктивність: Оптимізуючи оновлення стану та зменшуючи кількість непотрібних перерендерів, вони можуть покращити продуктивність додатка.
• Підтримка коду: Вони сприяють створенню більш організованої кодової бази, яку легше підтримувати, відокремлюючи логіку керування станом від компонентів інтерфейсу.

Представляємо Redux Toolkit

Redux Toolkit – це офіційний, рекомендований спосіб написання логіки Redux з чітко визначеними підходами. Він спрощує процес налаштування та використання Redux, вирішуючи багато поширених проблем, пов'язаних з оригінальною бібліотекою Redux. Redux Toolkit має на меті бути рішенням «все включено» для розробки з Redux.

Ключові особливості Redux Toolkit

• `configureStore`: Спрощує процес створення Redux store, автоматично налаштовуючи middleware та DevTools.
• `createSlice`: Оптимізує створення Redux reducers та actions, зменшуючи кількість шаблонного коду.
• `createAsyncThunk`: Надає зручний спосіб для обробки асинхронної логіки, наприклад, викликів API.
• Імутабельність за замовчуванням: Використовує Immer «під капотом» для забезпечення імутабельних оновлень стану, запобігаючи випадковим мутаціям.

Робочий процес Redux Toolkit

1. Визначення Slices: Використовуйте `createSlice` для визначення reducers та actions для кожної функції вашого додатка.
2. Налаштування Store: Використовуйте `configureStore` для створення Redux store з визначеними slices.
3. Відправка Actions: Відправляйте actions з ваших компонентів для запуску оновлень стану.
4. Вибірка даних: Використовуйте селектори для вилучення даних зі store та передачі їх до ваших компонентів.

Приклад: Реалізація лічильника з Redux Toolkit

Проілюструємо використання Redux Toolkit на простому прикладі лічильника.

1. Встановіть Redux Toolkit та React-Redux:

            npm install @reduxjs/toolkit react-redux
            

              
                Copy
              
            
          

2. Створіть Counter Slice (counterSlice.js):

            import { createSlice } from '@reduxjs/toolkit';

export const counterSlice = createSlice({
  name: 'counter',
  initialState: {
    value: 0,
  },
  reducers: {
    increment: (state) => {
      state.value += 1;
    },
    decrement: (state) => {
      state.value -= 1;
    },
    incrementByAmount: (state, action) => {
      state.value += action.payload;
    },
  },
});

export const { increment, decrement, incrementByAmount } = counterSlice.actions;

export const selectCount = (state) => state.counter.value;

export default counterSlice.reducer;
            

              
                Copy
              
            
          

3. Налаштуйте Store (store.js):

            import { configureStore } from '@reduxjs/toolkit';
import counterReducer from './counterSlice';

export const store = configureStore({
  reducer: {
    counter: counterReducer,
  },
});
            

              
                Copy
              
            
          

4. Використовуйте лічильник у компоненті (Counter.js):

            import React from 'react';
import { useSelector, useDispatch } from 'react-redux';
import { increment, decrement, incrementByAmount, selectCount } from './counterSlice';

export function Counter() {
  const count = useSelector(selectCount);
  const dispatch = useDispatch();

  return (
    <div>
      <button aria-label="Increment value" onClick={() => dispatch(increment())}>
        Increment
      </button>
      <span>{count}</span>
      <button aria-label="Decrement value" onClick={() => dispatch(decrement())}>
        Decrement
      </button>
      <button
        onClick={() => dispatch(incrementByAmount(5))}
      >
        Add 5
      </button>
    </div>
  );
}
            

              
                Copy
              
            
          

5. Надайте Store додатку (App.js):

            import React from 'react';
import { Provider } from 'react-redux';
import { store } from './store';
import { Counter } from './Counter';

function App() {
  return (
    <Provider store={store}>
      <Counter />
    </Provider>
  );
}

export default App;
            

              
                Copy
              
            
          

Переваги Redux Toolkit

• Спрощений Redux: Зменшує кількість шаблонного коду та спрощує поширені завдання Redux.
• Покращена продуктивність: Використовує Immer для ефективних імутабельних оновлень.
• Офіційна рекомендація: Офіційно рекомендований спосіб написання логіки Redux.
• Обробка асинхронності: Надає `createAsyncThunk` для керування асинхронними операціями.
• Інтеграція з DevTools: Безшовна інтеграція з Redux DevTools для налагодження.

Недоліки Redux Toolkit

• Вища крива навчання: Все ще вимагає розуміння концепцій Redux, що може бути складним для початківців.
• Більше шаблонного коду, ніж у Zustand: Хоча кількість коду зменшена порівняно з ванільним Redux, його все ж більше, ніж у Zustand.
• Більший розмір бандла: Дещо більший розмір бандла порівняно з Zustand.

Представляємо Zustand

Zustand – це маленьке, швидке та масштабоване мінімалістичне рішення для керування станом. Воно використовує спрощені принципи Flux і фокусується на наданні мінімального API з максимальною гнучкістю. Zustand особливо добре підходить для додатків малого та середнього розміру, де простота та легкість використання є пріоритетними.

Ключові особливості Zustand

• Простий API: Надає мінімальний та інтуїтивно зрозумілий API для створення та керування станом.
• Мінімальний шаблонний код: Вимагає значно менше шаблонного коду порівняно з Redux Toolkit.
• Масштабованість: Може використовуватися як у малих, так і у великих додатках.
• На основі хуків: Використовує хуки React для доступу та оновлення стану.
• Імутабельність опціональна: Не вимагає імутабельності за замовчуванням, дозволяючи мутабельні оновлення за бажанням (хоча імутабельність все ще рекомендується для складних станів).

Робочий процес Zustand

1. Створення Store: Визначте store за допомогою функції `create`, вказавши початковий стан та функції оновлення.
2. Доступ до стану: Використовуйте хук store для доступу до стану та функцій оновлення у ваших компонентах.
3. Оновлення стану: Викликайте функції оновлення для зміни стану.

Приклад: Реалізація лічильника з Zustand

Реалізуємо той самий приклад лічильника за допомогою Zustand.

1. Встановіть Zustand:

            npm install zustand
            

              
                Copy
              
            
          

2. Створіть Store (store.js):

            import create from 'zustand';

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

              
                Copy
              
            
          

3. Використовуйте лічильник у компоненті (Counter.js):

            import React from 'react';
import { useStore } from './store';

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

  return (
    <div>
      <button aria-label="Increment value" onClick={() => increment()}>
        Increment
      </button>
      <span>{count}</span>
      <button aria-label="Decrement value" onClick={() => decrement()}>
        Decrement
      </button>
      <button
        onClick={() => incrementByAmount(5)}
      >
        Add 5
      </button>
    </div>
  );
}
            

              
                Copy
              
            
          

4. Надайте лічильник додатку (App.js):

            import React from 'react';
import { Counter } from './Counter';

function App() {
  return (
      <Counter />
  );
}

export default App;
            

              
                Copy
              
            
          

Переваги Zustand

• Мінімальний шаблонний код: Вимагає значно менше коду порівняно з Redux Toolkit.
• Легкий у вивченні: Простий та інтуїтивно зрозумілий API робить його легким для вивчення та використання.
• Малий розмір бандла: Дуже малий розмір бандла, що мінімізує вплив на продуктивність додатка.
• Гнучкість: Може використовуватися з імутабельністю або без неї.
• На основі хуків: Безшовна інтеграція з хуками React.

Недоліки Zustand

• Менш структурований: Надає менше структури та вказівок порівняно з Redux Toolkit, що може бути недоліком для великих команд або складних проєктів.
• Відсутня вбудована обробка асинхронності: Вимагає ручної обробки асинхронних операцій.
• Обмежена підтримка DevTools: Інтеграція з DevTools менш повна, ніж у Redux DevTools.

Redux Toolkit проти Zustand: Детальне порівняння

Тепер, коли ми представили обидві бібліотеки, давайте порівняємо їх за кількома ключовими аспектами.

Шаблонний код (Boilerplate)

Zustand: Значно менше шаблонного коду. Створення store та оновлення стану є лаконічним та простим.

Redux Toolkit: Більше шаблонного коду порівняно з Zustand, особливо при налаштуванні store та визначенні reducers та actions. Однак це величезне покращення порівняно з ванільним Redux.

Крива навчання

Zustand: Легший у вивченні завдяки простому API та мінімальній кількості концепцій.

Redux Toolkit: Вища крива навчання, оскільки вимагає розуміння концепцій Redux, таких як actions, reducers та middleware.

Продуктивність

Zustand: Зазвичай швидший завдяки меншому розміру та простішому механізму оновлення. Його вроджена простота означає менше накладних операцій.

Redux Toolkit: Продуктивність зазвичай хороша, особливо з імутабельними оновленнями від Immer. Однак більший розмір бандла та складніший процес оновлення можуть створювати певні накладні витрати.

Масштабованість

Zustand: Може масштабуватися до великих додатків, але вимагає більше дисципліни та організації, оскільки надає менше структури.

Redux Toolkit: Добре підходить для великих додатків завдяки своєму структурованому підходу та підтримці middleware. Передбачуваність Redux полегшує керування складним станом.

Імутабельність

Zustand: Не вимагає імутабельності за замовчуванням, дозволяючи мутабельні оновлення. Однак імутабельність все ще рекомендується для складного стану, щоб уникнути несподіваних побічних ефектів. За бажанням можна інтегрувати такі бібліотеки, як Immer.

Redux Toolkit: Вимагає імутабельності за замовчуванням, використовуючи Immer, що забезпечує передбачувані оновлення стану та запобігає випадковим мутаціям.

Обробка асинхронності

Zustand: Вимагає ручної обробки асинхронних операцій. Ви можете використовувати такі техніки, як thunks або sagas, але їх потрібно реалізовувати самостійно.

Redux Toolkit: Надає `createAsyncThunk` для спрощення асинхронної логіки, наприклад, викликів API. Це полегшує керування станами завантаження та обробку помилок.

Підтримка DevTools

Zustand: Підтримка DevTools доступна, але менш повна, ніж у Redux DevTools. Може знадобитися додаткове налаштування.

Redux Toolkit: Безшовна інтеграція з Redux DevTools, що надає потужні можливості для налагодження, відстеження змін стану та інспектування actions.

Розмір бандла

Zustand: Дуже малий розмір бандла, зазвичай близько 1 КБ.

Redux Toolkit: Більший розмір бандла порівняно з Zustand, але все ще відносно малий (близько 10-15 КБ).

Спільнота та екосистема

Zustand: Менша спільнота та екосистема порівняно з Redux Toolkit.

Redux Toolkit: Більша та більш усталена спільнота з ширшим асортиментом middleware, інструментів та доступних ресурсів.

Сценарії використання

Вибір правильної бібліотеки для керування станом залежить від конкретних вимог вашого проєкту. Ось деякі поширені сценарії використання для кожної бібліотеки.

Коли використовувати Redux Toolkit

• Великі та складні додатки: Структурований підхід Redux Toolkit та підтримка middleware роблять його добре придатним для керування складним станом у великих додатках. Наприклад, складні платформи електронної комерції з аутентифікацією користувачів, кошиками для покупок, керуванням замовленнями та каталогами товарів отримають переваги.
• Додатки, що вимагають передбачуваних оновлень стану: Вимушена імутабельність Redux Toolkit забезпечує передбачувані оновлення стану, що є критично важливим для додатків, де узгодженість даних є першочерговою. Розгляньте фінансові додатки для керування транзакціями або системи охорони здоров'я для керування записами пацієнтів.
• Додатки з асинхронними операціями: `createAsyncThunk` спрощує обробку асинхронної логіки, що робить його ідеальним для додатків, які значною мірою покладаються на виклики API. Прикладом є соціальна мережа, яка завантажує дані користувачів, дописи та коментарі з сервера.
• Команди, знайомі з Redux: Якщо ваша команда вже знайома з концепціями Redux, Redux Toolkit надає природний та оптимізований спосіб продовжувати використовувати Redux.
• Коли вам потрібні надійні DevTools: Redux DevTools надає неперевершені можливості для налагодження складних додатків.

Коли використовувати Zustand

• Додатки малого та середнього розміру: Простота та мінімальний шаблонний код Zustand роблять його чудовим вибором для додатків меншого та середнього розміру, де складність є нижчою. Приклади включають прості додатки зі списками справ, особисті блоги або невеликі сайти-портфоліо.
• Додатки, що надають пріоритет простоті використання: Інтуїтивно зрозумілий API Zustand робить його легким для вивчення та використання, що підходить для проєктів, де важливі швидка розробка та простота.
• Додатки, що вимагають мінімального розміру бандла: Малий розмір бандла Zustand мінімізує вплив на продуктивність додатка, що є корисним для додатків, де продуктивність є критичною. Це особливо важливо для мобільних додатків або вебсайтів, орієнтованих на користувачів з обмеженою пропускною здатністю.
• Прототипування та швидка розробка: Його просте налаштування дозволяє швидко створювати прототипи та експериментувати.
• Коли вам потрібна гнучкість: Відсутність жорсткої структури є перевагою, коли ви не впевнені у формі стану і не хочете бути обмеженими.

Реальні приклади та сценарії використання

Щоб краще проілюструвати практичне застосування Redux Toolkit та Zustand, розглянемо кілька реальних прикладів.

Приклади з Redux Toolkit

• Платформа електронної комерції: Керування аутентифікацією користувачів, кошиком для покупок, каталогом товарів, обробкою замовлень та інтеграцією платежів. Структура Redux Toolkit допомагає організувати складний стан та забезпечити передбачувані оновлення.
• Фінансова панель: Відображення цін на акції в реальному часі, балансів портфелів та історії транзакцій. Здатність Redux Toolkit обробляти асинхронне завантаження даних та керувати складними взаємозв'язками даних є критично важливою.
• Система керування контентом (CMS): Керування статтями, користувачами, дозволами та медіа-активами. Redux Toolkit надає централізоване рішення для керування станом, що дозволяє контролювати різні аспекти CMS.
• Глобальні інструменти для співпраці: Платформи, такі як Microsoft Teams або Slack, використовують подібні концепції для керування присутністю користувачів, станом повідомлень та оновленнями в реальному часі для розподіленої бази користувачів.

Приклади з Zustand

• Особистий блог: Керування налаштуваннями теми, уподобаннями користувача та простими оновленнями контенту. Простота Zustand дозволяє легко керувати станом блогу, не вносячи зайвої складності.
• Додаток зі списком справ: Керування завданнями, категоріями та статусом виконання. Мінімальний шаблонний код Zustand дозволяє швидко реалізувати та легко підтримувати додаток.
• Невеликий сайт-портфоліо: Керування даними проєктів, контактною інформацією та налаштуваннями теми. Малий розмір бандла Zustand забезпечує оптимальну продуктивність вебсайту.
• Розробка ігор: Інді-розробники ігор часто використовують простіше керування станом для ігрового стану (здоров'я гравця, рахунок, інвентар), коли вони не хочуть мати справу з накладними витратами великої бібліотеки для керування станом.

Організація коду та підтримка

Організація коду та його підтримка є критичними факторами при виборі бібліотеки для керування станом. Ось як Redux Toolkit та Zustand порівнюються в цьому аспекті.

Redux Toolkit

• Структурований підхід: Redux Toolkit нав'язує структурований підхід з reducers, actions та middleware, що сприяє організації коду та узгодженості.
• Модульний дизайн: Slices дозволяють розділити стан вашого додатка на менші, керовані модулі, покращуючи підтримку коду.
• Тестованість: Передбачувані оновлення стану в Redux Toolkit полегшують написання юніт-тестів для ваших reducers та actions.

Zustand

• Гнучка структура: Zustand надає більше гнучкості в організації коду, але вимагає більше дисципліни для підтримки узгодженої структури.
• Композиційний стан: Zustand дозволяє створювати композиційний стан, що полегшує повторне використання логіки стану в різних частинах вашого додатка.
• Тестованість: Простий API Zustand робить написання юніт-тестів відносно легким, але вимагає ретельного розгляду залежностей стану.

Спільнота та екосистема

Розмір та активність спільноти та екосистеми бібліотеки можуть суттєво вплинути на ваш досвід розробки. Ось порівняння Redux Toolkit та Zustand у цій галузі.

Redux Toolkit

• Велика спільнота: Redux Toolkit має велику та активну спільноту, що забезпечує достатню підтримку, ресурси та сторонні бібліотеки.
• Зріла екосистема: Екосистема Redux є зрілою та добре встановленою, з широким асортиментом middleware, інструментів та розширень.
• Вичерпна документація: Redux Toolkit має вичерпну документацію, що полегшує вивчення та вирішення проблем.

Zustand

• Зростаюча спільнота: Zustand має зростаючу спільноту, але вона менша за спільноту Redux Toolkit.
• Екосистема, що розвивається: Екосистема Zustand все ще розвивається, з меншою кількістю сторонніх бібліотек та інструментів порівняно з Redux Toolkit.
• Лаконічна документація: Zustand має лаконічну та добре написану документацію, але вона може бути не такою вичерпною, як документація Redux Toolkit.

Вибір правильної бібліотеки: Посібник для прийняття рішень

Щоб допомогти вам прийняти обґрунтоване рішення, ось посібник для прийняття рішень на основі вимог вашого проєкту.

• Розмір та складність проєкту:
  • Малий та середній: Zustand зазвичай є кращим вибором через свою простоту та легкість використання.
  • Великий та складний: Redux Toolkit краще підходить завдяки своєму структурованому підходу та масштабованості.
• Знання команди:
  • Знайомі з Redux: Redux Toolkit є природним вибором.
  • Не знайомі з Redux: Zustand може бути легшим для вивчення та впровадження.
• Вимоги до продуктивності:
  • Продуктивність критична: Малий розмір бандла Zustand та простіший механізм оновлення можуть забезпечити кращу продуктивність.
  • Помірні вимоги до продуктивності: Продуктивність Redux Toolkit зазвичай є хорошою та достатньою для більшості додатків.
• Вимоги до імутабельності:
  • Імутабельність обов'язкова: Redux Toolkit вимагає імутабельності за замовчуванням.
  • Імутабельність опціональна: Zustand дозволяє мутабельні оновлення, але імутабельність все ще рекомендується.
• Обробка асинхронності:
  • Інтенсивне використання асинхронних операцій: `createAsyncThunk` від Redux Toolkit спрощує обробку асинхронності.
  • Обмежені асинхронні операції: Zustand вимагає ручної обробки асинхронних операцій.

Альтернативні рішення для керування станом

Хоча Redux Toolkit та Zustand є популярними виборами, варто зазначити, що існують й інші рішення для керування станом, кожне зі своїми сильними та слабкими сторонами. Деякі відомі альтернативи включають:

• Context API: Вбудований Context API від React надає простий спосіб обміну станом між компонентами без прокидання пропсів. Однак він не ідеальний для складних сценаріїв керування станом.
• Recoil: Бібліотека для керування станом, розроблена Facebook, яка використовує атоми та селектори для керування станом у дрібнозернистий та ефективний спосіб.
• MobX: Бібліотека для керування станом, яка використовує спостережувані дані та реактивні функції для автоматичного оновлення компонентів при зміні стану.
• XState: Бібліотека для керування складним станом за допомогою скінченних автоматів та діаграм станів.

Висновок

Redux Toolkit та Zustand є чудовими виборами для керування станом у фронтенді, кожен з яких пропонує унікальні переваги та компроміси. Redux Toolkit надає структурований та чітко визначений підхід, що робить його добре придатним для великих та складних додатків. Zustand, з іншого боку, пропонує простоту та легкість використання, що робить його ідеальним для проєктів меншого та середнього розміру. Ретельно розглядаючи вимоги вашого проєкту та сильні сторони кожної бібліотеки, ви можете обрати правильний інструмент для ефективного керування станом вашого додатка та створення підтримуваних, масштабованих та продуктивних фронтенд-додатків.

Зрештою, найкращий вибір залежить від ваших конкретних потреб та уподобань. Експериментуйте з обома бібліотеками та подивіться, яка з них найкраще відповідає вашому робочому процесу та стилю кодування. Щасливого кодування!