React useInsertionEffect: Оптимізація CSS-in-JS бібліотек для підвищення продуктивності

useInsertionEffect від React — це відносно новий хук, розроблений для вирішення специфічної проблеми з продуктивністю в певних ситуаціях, особливо при роботі з бібліотеками CSS-in-JS. Ця стаття є вичерпним посібником для розуміння useInsertionEffect, його призначення, принципу роботи та способів використання для оптимізації бібліотек CSS-in-JS задля підвищення продуктивності та зменшення неконтрольованих перерахунків макета (layout thrashing). Інформація, що міститься тут, є важливою для будь-якого розробника React, який працює над чутливими до продуктивності додатками або прагне покращити сприйману продуктивність своїх веб-додатків.

Розуміння проблеми: CSS-in-JS та "Layout Thrashing"

Бібліотеки CSS-in-JS пропонують потужний спосіб керування CSS-стилями у вашому коді JavaScript. Популярні приклади включають:

• styled-components
• Emotion
• stitches

Ці бібліотеки зазвичай працюють, динамічно генеруючи CSS-правила на основі пропсів та стану вашого компонента. Хоча цей підхід забезпечує відмінну гнучкість і композиційність, він може створювати проблеми з продуктивністю, якщо не обробляти його належним чином. Основна проблема — це неконтрольовані перерахунки макета (layout thrashing).

Що таке "Layout Thrashing"?

"Layout thrashing" виникає, коли браузер змушений перераховувати макет (позиції та розміри елементів на сторінці) кілька разів протягом одного кадру. Це відбувається, коли код JavaScript:

1. Модифікує DOM.
2. Негайно запитує інформацію про макет (наприклад, offsetWidth, offsetHeight, getBoundingClientRect).
3. Потім браузер перераховує макет.

Якщо ця послідовність повторюється в межах одного кадру, браузер витрачає значну кількість часу на перерахунок макета, що призводить до проблем з продуктивністю, таких як:

• Повільний рендеринг
• Уривчасті анімації
• Поганий користувацький досвід

Бібліотеки CSS-in-JS можуть сприяти "layout thrashing", оскільки вони часто вставляють CSS-правила в DOM після того, як React оновив структуру DOM компонента. Це може викликати перерахунок макета, особливо якщо стилі впливають на розмір або положення елементів. Раніше бібліотеки часто використовували useEffect для додавання стилів, що відбувається після того, як браузер уже виконав відмальовку. Тепер у нас є кращі інструменти.

Представляємо useInsertionEffect

useInsertionEffect — це хук React, розроблений для вирішення цієї специфічної проблеми продуктивності. Він дозволяє запускати код перед відмальовкою браузером, але після оновлення DOM. Це критично важливо для бібліотек CSS-in-JS, оскільки це дозволяє їм вставляти CSS-правила до того, як браузер виконає початковий розрахунок макета, тим самим мінімізуючи "layout thrashing". Вважайте його більш спеціалізованою версією useLayoutEffect.

Ключові характеристики useInsertionEffect:

• Виконується до відмальовки: Ефект запускається до того, як браузер відмалює екран.
• Обмежена сфера застосування: В основному призначений для вставки стилів; мутації DOM поза зазначеною сферою, ймовірно, спричинять несподівані результати або проблеми.
• Виконується після мутацій DOM: Ефект запускається після того, як React змінив DOM.
• Рендеринг на стороні сервера (SSR): Він не виконуватиметься на сервері під час рендерингу на стороні сервера. Це пов'язано з тим, що рендеринг на стороні сервера не включає відмальовку або розрахунки макета.

Як працює useInsertionEffect

Щоб зрозуміти, як useInsertionEffect допомагає з продуктивністю, важливо розуміти життєвий цикл рендерингу в React. Ось спрощений огляд:

1. Фаза рендерингу: React визначає, які зміни потрібно внести в DOM на основі стану та пропсів компонента.
2. Фаза фіксації (Commit): React застосовує зміни до DOM.
3. Відмальовка браузером: Браузер розраховує макет і відмальовує екран.

Традиційно бібліотеки CSS-in-JS вставляли стилі за допомогою useEffect або useLayoutEffect. useEffect запускається після відмальовки браузером, що може призвести до миготіння невстилізованого контенту (FOUC) та потенційного "layout thrashing". useLayoutEffect запускається до відмальовки браузером, але після мутацій DOM. Хоча useLayoutEffect загалом кращий за useEffect для вставки стилів, він все ще може сприяти "layout thrashing", оскільки змушує браузер перераховувати макет після оновлення DOM, але до початкової відмальовки.

useInsertionEffect вирішує цю проблему, запускаючись до відмальовки браузером, але після мутацій DOM і перед useLayoutEffect. Це дозволяє бібліотекам CSS-in-JS вставляти стилі до того, як браузер виконає початковий розрахунок макета, мінімізуючи потребу в подальших перерахунках.

Практичний приклад: Оптимізація компонента з CSS-in-JS

Розглянемо простий приклад з використанням гіпотетичної бібліотеки CSS-in-JS під назвою my-css-in-js. Ця бібліотека надає функцію injectStyles, яка вставляє CSS-правила в DOM.

Наївна реалізація (з використанням 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
              
            
          

Ця реалізація використовує useEffect для вставки стилів. Хоча вона працює, це може призвести до FOUC та потенційного "layout thrashing".

Оптимізована реалізація (з використанням 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
              
            
          

Перейшовши на useInsertionEffect, ми гарантуємо, що стилі вставляються до відмальовки браузером, зменшуючи ймовірність "layout thrashing".

Найкращі практики та рекомендації

При використанні useInsertionEffect пам'ятайте про наступні найкращі практики та рекомендації:

• Використовуйте його спеціально для вставки стилів: useInsertionEffect в основному призначений для вставки стилів. Уникайте його використання для інших типів побічних ефектів, оскільки це може призвести до несподіваної поведінки.
• Мінімізуйте побічні ефекти: Зберігайте код у useInsertionEffect якомога мінімальнішим та ефективнішим. Уникайте складних обчислень або маніпуляцій з DOM, які можуть сповільнити процес рендерингу.
• Розумійте порядок виконання: Пам'ятайте, що useInsertionEffect запускається перед useLayoutEffect. Це може бути важливим, якщо у вас є залежності між цими ефектами.
• Ретельно тестуйте: Ретельно тестуйте ваші компоненти, щоб переконатися, що useInsertionEffect правильно вставляє стилі та не спричиняє регресій у продуктивності.
• Вимірюйте продуктивність: Використовуйте інструменти розробника в браузері для вимірювання впливу useInsertionEffect на продуктивність. Порівняйте продуктивність вашого компонента з useInsertionEffect та без нього, щоб перевірити, чи він дає перевагу.
• Будьте уважні до сторонніх бібліотек: При використанні сторонніх бібліотек CSS-in-JS перевірте, чи вони вже використовують useInsertionEffect всередині. Якщо так, вам, можливо, не потрібно буде використовувати його безпосередньо у ваших компонентах.

Реальні приклади та випадки використання

Хоча попередній приклад демонстрував базовий випадок використання, useInsertionEffect може бути особливо корисним у складніших сценаріях. Ось кілька реальних прикладів та випадків використання:

• Динамічна зміна теми: При реалізації динамічної зміни теми у вашому додатку ви можете використовувати useInsertionEffect для вставки стилів конкретної теми до відмальовки браузером. Це гарантує, що тема застосовується плавно, не викликаючи зсувів макета.
• Бібліотеки компонентів: Якщо ви створюєте бібліотеку компонентів, використання useInsertionEffect може допомогти покращити продуктивність ваших компонентів при їх використанні в різних додатках. Ефективно вставляючи стилі, ви можете мінімізувати вплив на загальну продуктивність додатка.
• Складні макети: У додатках зі складними макетами, такими як дашборди або візуалізації даних, useInsertionEffect може допомогти зменшити "layout thrashing", спричинений частими оновленнями стилів.

Приклад: Динамічна зміна теми з useInsertionEffect

Розглянемо додаток, який дозволяє користувачам перемикатися між світлою та темною темами. Стилі теми визначаються в окремому CSS-файлі та вставляються в DOM за допомогою 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
              
            
          

У цьому прикладі useInsertionEffect гарантує, що стилі теми вставляються до відмальовки браузером, що призводить до плавного переходу теми без помітних зсувів макета.

Коли не варто використовувати useInsertionEffect

Хоча useInsertionEffect може бути цінним інструментом для оптимізації бібліотек CSS-in-JS, важливо розуміти, коли він не є необхідним або доцільним:

• Прості додатки: У простих додатках з мінімальною стилізацією або нечастими оновленнями стилів переваги продуктивності від useInsertionEffect можуть бути незначними.
• Коли бібліотека вже займається оптимізацією: Багато сучасних бібліотек CSS-in-JS вже використовують useInsertionEffect всередині або мають інші методи оптимізації. У таких випадках вам, можливо, не потрібно буде використовувати його безпосередньо у ваших компонентах.
• Побічні ефекти, не пов'язані зі стилями: useInsertionEffect спеціально розроблений для вставки стилів. Уникайте його використання для інших типів побічних ефектів, оскільки це може призвести до несподіваної поведінки.
• Рендеринг на стороні сервера: Цей ефект не виконуватиметься під час рендерингу на стороні сервера, оскільки там немає відмальовки.

Альтернативи useInsertionEffect

Хоча useInsertionEffect є потужним інструментом, існують інші підходи, які ви можете розглянути для оптимізації бібліотек CSS-in-JS:

• CSS Modules: CSS Modules пропонують спосіб локального обмеження CSS-правил для компонентів, уникаючи колізій у глобальному просторі імен. Хоча вони не забезпечують такого ж рівня динамічної стилізації, як бібліотеки CSS-in-JS, вони можуть бути хорошою альтернативою для простіших потреб у стилізації.
• Atomic CSS: Atomic CSS (також відомий як utility-first CSS) передбачає створення невеликих, одноцільових CSS-класів, які можна комбінувати для стилізації елементів. Цей підхід може призвести до більш ефективного CSS та зменшення дублювання коду.
• Оптимізовані бібліотеки CSS-in-JS: Деякі бібліотеки CSS-in-JS розроблені з урахуванням продуктивності та пропонують вбудовані методи оптимізації, такі як вилучення CSS та розділення коду. Досліджуйте та обирайте бібліотеку, яка відповідає вашим вимогам до продуктивності.

Висновок

useInsertionEffect — це цінний інструмент для оптимізації бібліотек CSS-in-JS та мінімізації "layout thrashing" у додатках React. Розуміючи, як він працює і коли його використовувати, ви можете покращити продуктивність та користувацький досвід ваших веб-додатків. Пам'ятайте використовувати його спеціально для вставки стилів, мінімізувати побічні ефекти та ретельно тестувати ваші компоненти. Завдяки ретельному плануванню та реалізації useInsertionEffect може допомогти вам створювати високопродуктивні додатки на React, які забезпечують плавний та чутливий користувацький досвід.

Ретельно розглядаючи методи, обговорені в цій статті, ви зможете ефективно вирішувати проблеми, пов'язані з бібліотеками CSS-in-JS, і гарантувати, що ваші додатки на React забезпечують плавний, чутливий та продуктивний досвід для користувачів у всьому світі.