Поглиблений посібник з використання хука experimental_useSyncExternalStore від React для ефективного керування підписками на зовнішні сховища, з прикладами та найкращими світовими практиками.
Опанування підписок на сховище з experimental_useSyncExternalStore від React
У світі веб-розробки, що постійно розвивається, ефективне керування зовнішнім станом має першорядне значення. React, зі своєю декларативною парадигмою програмування, пропонує потужні інструменти для роботи зі станом компонентів. Однак при інтеграції із зовнішніми рішеннями для керування станом або API браузера, які підтримують власні підписки (наприклад, WebSockets, сховище браузера або навіть власні випромінювачі подій), розробники часто стикаються зі складнощами у синхронізації дерева компонентів React. Саме тут у гру вступає хук experimental_useSyncExternalStore, пропонуючи надійне та продуктивне рішення для керування цими підписками. Цей вичерпний посібник розкриє його тонкощі, переваги та практичне застосування для глобальної аудиторії.
Проблема підписок на зовнішнє сховище
Перш ніж ми зануримося в experimental_useSyncExternalStore, давайте розберемося з поширеними проблемами, з якими стикаються розробники, підписуючись на зовнішні сховища в додатках на React. Традиційно це часто включало:
- Ручне керування підписками: Розробникам доводилося вручну підписуватися на сховище в
useEffectі відписуватися у функції очищення, щоб запобігти витокам пам'яті та забезпечити належне оновлення стану. Цей підхід схильний до помилок і може призвести до непомітних багів. - Повторні рендери при кожній зміні: Без ретельної оптимізації кожна незначна зміна у зовнішньому сховищі могла викликати повторний рендер усього дерева компонентів, що призводило до погіршення продуктивності, особливо у складних додатках.
- Проблеми з конкурентністю: У контексті конкурентного React (Concurrent React), де компоненти можуть рендеритися та перерендеритися кілька разів під час однієї взаємодії з користувачем, керування асинхронними оновленнями та запобігання застарілим даним може стати значно складнішим. Могли виникати стани гонитви (race conditions), якщо підписки не оброблялися з точністю.
- Досвід розробника: Шаблонний код, необхідний для керування підписками, міг захаращувати логіку компонента, ускладнюючи його читання та підтримку.
Розглянемо глобальну e-commerce платформу, яка використовує сервіс оновлення залишків товару в реальному часі. Коли користувач переглядає продукт, його компонент повинен підписатися на оновлення залишку саме цього товару. Якщо цією підпискою не керувати правильно, може відображатися застаріла кількість товару, що призведе до поганого користувацького досвіду. Крім того, якщо кілька користувачів переглядають один і той самий продукт, неефективна обробка підписок може перевантажити ресурси сервера та вплинути на продуктивність додатка в різних регіонах.
Представляємо experimental_useSyncExternalStore
Хук experimental_useSyncExternalStore від React призначений для подолання розриву між внутрішнім керуванням станом React та зовнішніми сховищами на основі підписок. Його було введено, щоб забезпечити більш надійний та ефективний спосіб підписки на ці сховища, особливо в контексті конкурентного React. Хук абстрагує більшу частину складності керування підписками, дозволяючи розробникам зосередитися на основній логіці свого додатка.
Сигнатура хука виглядає так:
const state = experimental_useSyncExternalStore(subscribe, getSnapshot, getServerSnapshot?)
Давайте розберемо кожен параметр:
subscribe: Це функція, яка приймаєcallbackяк аргумент і підписується на зовнішнє сховище. Коли стан сховища змінюється,callbackмає бути викликаний. Ця функція також повинна повернути функціюunsubscribe, яка буде викликана при розмонтуванні компонента або коли підписку потрібно відновити.getSnapshot: Це функція, яка повертає поточне значення зовнішнього сховища. React викличе цю функцію, щоб отримати останній стан для рендерингу.getServerSnapshot(необов'язково): Ця функція надає початковий знімок стану сховища на сервері. Це критично важливо для рендерингу на стороні сервера (SSR) та гідратації, забезпечуючи, що клієнтська сторона рендерить узгоджене з сервером представлення. Якщо її не надати, клієнт припускатиме, що початковий стан такий самий, як і на сервері, що може призвести до невідповідностей під час гідратації, якщо це не обробити належним чином.
Як це працює "під капотом"
experimental_useSyncExternalStore розроблений для високої продуктивності. Він розумно керує повторними рендерами шляхом:
- Пакетної обробки оновлень: Він об'єднує в пакети кілька оновлень сховища, що відбуваються послідовно, запобігаючи непотрібним повторним рендерам.
- Запобігання застарілим читанням: У конкурентному режимі він гарантує, що стан, прочитаний React, завжди є актуальним, уникаючи рендерингу із застарілими даними, навіть якщо кілька рендерів відбуваються одночасно.
- Оптимізованої відписки: Він надійно обробляє процес відписки, запобігаючи витокам пам'яті.
Надаючи ці гарантії, experimental_useSyncExternalStore значно спрощує роботу розробника та покращує загальну стабільність і продуктивність додатків, що покладаються на зовнішній стан.
Переваги використання experimental_useSyncExternalStore
Використання experimental_useSyncExternalStore пропонує кілька вагомих переваг:
1. Покращена продуктивність та ефективність
Внутрішні оптимізації хука, такі як пакетна обробка та запобігання застарілим читанням, безпосередньо призводять до більш швидкого користувацького досвіду. Для глобальних додатків з користувачами з різними умовами мережі та можливостями пристроїв цей приріст продуктивності є критично важливим. Наприклад, додаток для фінансового трейдингу, який використовують трейдери в Токіо, Лондоні та Нью-Йорку, повинен відображати ринкові дані в реальному часі з мінімальною затримкою. experimental_useSyncExternalStore гарантує, що відбуваються лише необхідні повторні рендери, зберігаючи додаток чутливим навіть при високому потоці даних.
2. Підвищена надійність та зменшення кількості багів
Ручне керування підписками є поширеним джерелом багів, зокрема витоків пам'яті та станів гонитви. experimental_useSyncExternalStore абстрагує цю логіку, надаючи більш надійний та передбачуваний спосіб керування зовнішніми підписками. Це зменшує ймовірність критичних помилок, що призводить до більш стабільних додатків. Уявіть собі додаток для охорони здоров'я, що покладається на дані моніторингу пацієнтів у реальному часі. Будь-яка неточність або затримка у відображенні даних може мати серйозні наслідки. Надійність, яку пропонує цей хук, є неоціненною в таких сценаріях.
3. Безшовна інтеграція з конкурентним React
Конкурентний React вводить складні механізми рендерингу. experimental_useSyncExternalStore створений з урахуванням конкурентності, гарантуючи, що ваші підписки на зовнішнє сховище поводитимуться коректно, навіть коли React виконує переривчастий рендеринг. Це критично важливо для створення сучасних, чутливих додатків на React, які можуть обробляти складні взаємодії з користувачем без зависань.
4. Спрощений досвід розробника
Інкапсулюючи логіку підписки, хук зменшує кількість шаблонного коду, який доводиться писати розробникам. Це призводить до чистішого, більш підтримуваного коду компонентів та кращого загального досвіду розробника. Розробники можуть витрачати менше часу на налагодження проблем з підписками та більше часу на створення функціоналу.
5. Підтримка рендерингу на стороні сервера (SSR)
Необов'язковий параметр getServerSnapshot є життєво важливим для SSR. Він дозволяє вам надати початковий стан вашого зовнішнього сховища з сервера. Це гарантує, що HTML, відрендерений на сервері, відповідатиме тому, що клієнтський додаток React відрендерить після гідратації, запобігаючи невідповідностям гідратації та покращуючи сприйняту продуктивність, дозволяючи користувачам бачити контент швидше.
Практичні приклади та сценарії використання
Давайте розглянемо деякі поширені сценарії, де experimental_useSyncExternalStore можна ефективно застосувати.
1. Інтеграція з власним глобальним сховищем
Багато додатків використовують власні рішення для керування станом або бібліотеки, такі як Zustand, Jotai або Valtio. Ці бібліотеки часто надають метод `subscribe`. Ось як ви могли б інтегрувати одну з них:
Припустимо, у вас є просте сховище:
// simpleStore.js
let state = { count: 0 };
const listeners = new Set();
export const subscribe = (callback) => {
listeners.add(callback);
return () => {
listeners.delete(callback);
};
};
export const getSnapshot = () => state;
export const increment = () => {
state = { count: state.count + 1 };
listeners.forEach(callback => callback());
};
У вашому компоненті React:
import React, { experimental_useSyncExternalStore } from 'react';
import { subscribe, getSnapshot, increment } from './simpleStore';
function Counter() {
const count = experimental_useSyncExternalStore(subscribe, getSnapshot);
return (
Count: {count.count}
);
}
Цей приклад демонструє чисту інтеграцію. Функція subscribe передається безпосередньо, а getSnapshot отримує поточний стан. experimental_useSyncExternalStore автоматично обробляє життєвий цикл підписки.
2. Робота з API браузера (наприклад, LocalStorage, SessionStorage)
Хоча localStorage та sessionStorage є синхронними, керувати ними з оновленнями в реальному часі може бути складно, коли задіяно кілька вкладок або вікон. Ви можете використовувати подію storage для створення підписки.
Давайте створимо допоміжний хук для localStorage:
// useLocalStorage.js
import { experimental_useSyncExternalStore, useCallback } from 'react';
function subscribeToLocalStorage(key, callback) {
const handleStorageChange = (event) => {
if (event.key === key) {
callback(event.newValue);
}
};
window.addEventListener('storage', handleStorageChange);
return () => {
window.removeEventListener('storage', handleStorageChange);
};
}
function getLocalStorageSnapshot(key) {
return localStorage.getItem(key);
}
export function useLocalStorage(key) {
const subscribe = useCallback(
(callback) => subscribeToLocalStorage(key, callback),
[key]
);
const getSnapshot = useCallback(() => getLocalStorageSnapshot(key), [key]);
return experimental_useSyncExternalStore(subscribe, getSnapshot, getSnapshot);
}
У вашому компоненті:
import React from 'react';
import { useLocalStorage } from './useLocalStorage';
function SettingsPanel() {
const theme = useLocalStorage('appTheme'); // наприклад, 'light' або 'dark'
// Вам також знадобиться функція-сетер, яка не буде використовувати useSyncExternalStore
return (
Поточна тема: {theme || 'default'}
{/* Елементи керування для зміни теми викликали б localStorage.setItem() */}
);
}
Цей патерн корисний для синхронізації налаштувань або уподобань користувача між різними вкладками вашого веб-додатка, особливо для міжнародних користувачів, у яких може бути відкрито кілька екземплярів вашого додатка.
3. Потоки даних у реальному часі (WebSockets, Server-Sent Events)
Для додатків, які покладаються на потоки даних у реальному часі, таких як чати, живі дашборди або торгові платформи, experimental_useSyncExternalStore є природним вибором.
Розглянемо з'єднання WebSocket:
// WebSocketService.js
let socket;
let currentData = null;
const listeners = new Set();
export const connect = (url) => {
socket = new WebSocket(url);
socket.onopen = () => {
console.log('WebSocket connected');
};
socket.onmessage = (event) => {
currentData = JSON.parse(event.data);
listeners.forEach(callback => callback(currentData));
};
socket.onerror = (error) => {
console.error('WebSocket error:', error);
};
socket.onclose = () => {
console.log('WebSocket disconnected');
};
};
export const subscribeToWebSocket = (callback) => {
listeners.add(callback);
// Якщо дані вже доступні, викликати негайно
if (currentData) {
callback(currentData);
}
return () => {
listeners.delete(callback);
// За бажанням роз'єднатися, якщо більше немає підписників
if (listeners.size === 0) {
// socket.close(); // Визначте свою стратегію роз'єднання
}
};
};
export const getWebSocketSnapshot = () => currentData;
export const sendMessage = (message) => {
if (socket && socket.readyState === WebSocket.OPEN) {
socket.send(message);
}
};
У вашому компоненті React:
import React, { useEffect } from 'react';
import { experimental_useSyncExternalStore } from 'react';
import { connect, subscribeToWebSocket, getWebSocketSnapshot, sendMessage } from './WebSocketService';
const WEBSOCKET_URL = 'wss://global-data-feed.example.com'; // Приклад глобальної URL-адреси
function LiveDataFeed() {
const data = experimental_useSyncExternalStore(
subscribeToWebSocket,
getWebSocketSnapshot
);
useEffect(() => {
connect(WEBSOCKET_URL);
}, []);
const handleSend = () => {
sendMessage('Hello Server!');
};
return (
Живі дані
{data ? (
{JSON.stringify(data, null, 2)}
) : (
Завантаження даних...
)}
);
}
Цей патерн є критично важливим для додатків, що обслуговують глобальну аудиторію, де очікуються оновлення в реальному часі, наприклад, результати спортивних матчів, біржові котирування або інструменти для спільного редагування. Хук гарантує, що відображені дані завжди свіжі, а додаток залишається чутливим під час коливань мережі.
4. Інтеграція зі сторонніми бібліотеками
Багато сторонніх бібліотек керують власним внутрішнім станом і надають API для підписок. experimental_useSyncExternalStore дозволяє безшовну інтеграцію:
- API геолокації: Підписка на зміни місцезнаходження.
- Інструменти доступності: Підписка на зміни уподобань користувача (наприклад, розмір шрифту, налаштування контрастності).
- Бібліотеки для побудови діаграм: Реакція на оновлення даних у реальному часі з внутрішнього сховища даних бібліотеки.
Ключовим моментом є визначення методів `subscribe` та `getSnapshot` (або їх еквівалентів) бібліотеки та передача їх до experimental_useSyncExternalStore.
Рендеринг на стороні сервера (SSR) та гідратація
Для додатків, які використовують SSR, правильна ініціалізація стану з сервера є критично важливою для уникнення повторних рендерів на клієнтській стороні та невідповідностей гідратації. Параметр getServerSnapshot в experimental_useSyncExternalStore призначений саме для цього.
Давайте повернемося до прикладу з власним сховищем і додамо підтримку SSR:
// simpleStore.js (з SSR)
let state = { count: 0 };
const listeners = new Set();
export const subscribe = (callback) => {
listeners.add(callback);
return () => {
listeners.delete(callback);
};
};
export const getSnapshot = () => state;
// Ця функція буде викликана на сервері для отримання початкового стану
export const getServerSnapshot = () => {
// У реальному сценарії SSR це б отримувало стан з вашого контексту рендерингу на сервері
// Для демонстрації припустимо, що він такий самий, як початковий стан клієнта
return { count: 0 };
};
export const increment = () => {
state = { count: state.count + 1 };
listeners.forEach(callback => callback());
};
У вашому компоненті React:
import React, { experimental_useSyncExternalStore } from 'react';
import { subscribe, getSnapshot, getServerSnapshot, increment } from './simpleStore';
function Counter() {
// Передаємо getServerSnapshot для SSR
const { count } = experimental_useSyncExternalStore(subscribe, getSnapshot, getServerSnapshot);
return (
Count: {count}
);
}
На сервері React викличе getServerSnapshot для отримання початкового значення. Під час гідратації на клієнті React порівняє відрендерений на сервері HTML з результатом рендерингу на клієнтській стороні. Якщо getServerSnapshot надає точний початковий стан, процес гідратації пройде гладко. Це особливо важливо для глобальних додатків, де рендеринг на сервері може бути географічно розподіленим.
Проблеми з SSR та `getServerSnapshot`
- Асинхронне отримання даних: Якщо початковий стан вашого зовнішнього сховища залежить від асинхронних операцій (наприклад, виклик API на сервері), вам потрібно переконатися, що ці операції завершаться до рендерингу компонента, який використовує
experimental_useSyncExternalStore. Фреймворки, такі як Next.js, надають механізми для цього. - Узгодженість: Стан, повернутий
getServerSnapshot, *повинен* бути узгодженим зі станом, який буде доступний на клієнті одразу після гідратації. Будь-які розбіжності можуть призвести до помилок гідратації.
Рекомендації для глобальної аудиторії
При створенні додатків для глобальної аудиторії керування зовнішнім станом та підписками вимагає ретельного обмірковування:
- Затримка мережі: Користувачі в різних регіонах відчуватимуть різну швидкість мережі. Оптимізації продуктивності, що надаються
experimental_useSyncExternalStore, є ще більш критичними в таких сценаріях. - Часові пояси та дані в реальному часі: Додатки, що відображають чутливі до часу дані (наприклад, розклади подій, результати матчів), повинні коректно обробляти часові пояси. Хоча
experimental_useSyncExternalStoreзосереджується на синхронізації даних, самі дані повинні бути обізнані про часові пояси перед тим, як їх зберігати зовні. - Інтернаціоналізація (i18n) та локалізація (l10n): Уподобання користувачів щодо мови, валюти або регіональних форматів можуть зберігатися у зовнішніх сховищах. Забезпечення надійної синхронізації цих уподобань між різними екземплярами додатка є ключовим.
- Серверна інфраструктура: Для SSR та функцій реального часу розгляньте можливість розгортання серверів ближче до вашої бази користувачів, щоб мінімізувати затримку.
experimental_useSyncExternalStore допомагає, гарантуючи, що незалежно від того, де знаходяться ваші користувачі або які у них умови мережі, додаток React буде послідовно відображати останній стан із зовнішніх джерел даних.
Коли НЕ варто використовувати experimental_useSyncExternalStore
Хоча experimental_useSyncExternalStore є потужним, він призначений для конкретної мети. Зазвичай ви не будете його використовувати для:
- Керування локальним станом компонента: Для простого стану в межах одного компонента вбудовані хуки React
useStateабоuseReducerє більш доречними та простими. - Глобальне керування станом для простих даних: Якщо ваш глобальний стан є відносно статичним і не включає складних патернів підписки, може вистачити легшого рішення, такого як React Context або базове глобальне сховище.
- Синхронізація між браузерами без центрального сховища: Хоча приклад з подією
storageпоказує синхронізацію між вкладками, він покладається на механізми браузера. Для справжньої синхронізації між пристроями або користувачами вам все одно знадобиться бекенд-сервер.
Майбутнє та стабільність experimental_useSyncExternalStore
Важливо пам'ятати, що experimental_useSyncExternalStore наразі позначений як 'експериментальний'. Це означає, що його API може змінитися, перш ніж він стане стабільною частиною React. Хоча він розроблений як надійне рішення, розробники повинні знати про цей експериментальний статус і бути готовими до можливих змін API у майбутніх версіях React. Команда React активно працює над вдосконаленням цих функцій конкурентності, і дуже ймовірно, що цей хук або подібна абстракція стане стабільною частиною React у майбутньому. Рекомендується стежити за офіційною документацією React.
Висновок
experimental_useSyncExternalStore є значним доповненням до екосистеми хуків React, надаючи стандартизований та продуктивний спосіб керування підписками на зовнішні джерела даних. Абстрагуючи складнощі ручного керування підписками, пропонуючи підтримку SSR та безшовно працюючи з конкурентним React, він дає змогу розробникам створювати більш надійні, ефективні та підтримувані додатки. Для будь-якого глобального додатка, що покладається на дані в реальному часі або інтегрується із зовнішніми механізмами стану, розуміння та використання цього хука може призвести до значних покращень у продуктивності, надійності та досвіді розробника. Створюючи для різноманітної міжнародної аудиторії, переконайтеся, що ваші стратегії керування станом є настільки ж стійкими та ефективними, наскільки це можливо. experimental_useSyncExternalStore є ключовим інструментом для досягнення цієї мети.
Ключові висновки:
- Спрощуйте логіку підписок: Абстрагуйте ручні підписки та очищення в `useEffect`.
- Підвищуйте продуктивність: Скористайтеся перевагами внутрішніх оптимізацій React для пакетної обробки та запобігання застарілим читанням.
- Забезпечуйте надійність: Зменшуйте кількість багів, пов'язаних з витоками пам'яті та станами гонитви.
- Використовуйте конкурентність: Створюйте додатки, які безшовно працюють з конкурентним React.
- Підтримуйте SSR: Надавайте точні початкові стани для додатків, відрендерених на сервері.
- Готовність до глобального ринку: Покращуйте користувацький досвід за різних умов мережі та в різних регіонах.
Хоча цей хук є експериментальним, він дає потужне уявлення про майбутнє керування станом у React. Слідкуйте за його стабільним релізом та вдумливо інтегруйте його у свій наступний глобальний проєкт!