React experimental_useContextSelector: Майстерність оптимізації контексту

React Context API надає потужний механізм для обміну даними між компонентами у вашому дереві без необхідності прокидання пропсів (prop drilling). Однак у складних додатках зі значеннями контексту, що часто змінюються, стандартна поведінка React Context може призводити до непотрібних ре-рендерів, що впливає на продуктивність. Саме тут на допомогу приходить experimental_useContextSelector. Ця стаття допоможе вам зрозуміти та реалізувати experimental_useContextSelector для оптимізації використання React контексту.

Розуміння проблеми React Context

Перш ніж занурюватися в experimental_useContextSelector, важливо зрозуміти основну проблему, яку він вирішує. Коли значення контексту змінюється, усі компоненти, які споживають цей контекст, будуть ре-рендеритися, навіть якщо вони використовують лише невелику частину цього значення. Цей невибірковий ре-рендеринг може стати значним вузьким місцем у продуктивності, особливо у великих додатках зі складними інтерфейсами.

Розглянемо глобальний контекст теми:

            const ThemeContext = React.createContext({
  theme: 'light',
  toggleTheme: () => {},
  accentColor: 'blue'
});

function ThemedComponent() {
  const { theme, accentColor } = React.useContext(ThemeContext);
  return (
    <div style={{ backgroundColor: theme === 'light' ? '#fff' : '#000', color: theme === 'light' ? '#000' : '#fff' }}>
      <p>Current Theme: {theme}</p>
      <p>Accent Color: {accentColor}</p>
    </div>
  );
}

function ThemeToggleButton() {
  const { toggleTheme } = React.useContext(ThemeContext);
  return (<button onClick={toggleTheme}>Toggle Theme</button>);
}

            

              
                Copy
              
            
          

Якщо accentColor зміниться, ThemeToggleButton також ре-рендериться, хоча він використовує лише функцію toggleTheme. Цей непотрібний ре-рендеринг є марною витратою ресурсів і може погіршити продуктивність.

Представляємо experimental_useContextSelector

experimental_useContextSelector, що є частиною нестабільних (експериментальних) API React, дозволяє вам підписуватися лише на певні частини значення контексту. Ця вибіркова підписка гарантує, що компонент ре-рендериться тільки тоді, коли частини контексту, які він використовує, дійсно змінилися. Це призводить до значного покращення продуктивності за рахунок зменшення кількості непотрібних ре-рендерів.

Важливе зауваження: Оскільки experimental_useContextSelector є експериментальним API, він може бути змінений або видалений у майбутніх версіях React. Використовуйте його з обережністю та будьте готові оновити свій код за потреби.

Як працює experimental_useContextSelector

experimental_useContextSelector приймає два аргументи:

1. Об'єкт Context: Об'єкт контексту, який ви створили за допомогою React.createContext.
2. Функція-селектор: Функція, яка отримує все значення контексту як вхідні дані та повертає конкретні частини контексту, які потрібні компоненту.

Функція-селектор діє як фільтр, дозволяючи вам витягти з контексту лише необхідні дані. Потім React використовує цей селектор, щоб визначити, чи потрібно ре-рендерити компонент, коли значення контексту змінюється.

Реалізація experimental_useContextSelector

Давайте переробимо попередній приклад, використовуючи experimental_useContextSelector:

            import { unstable_useContextSelector as useContextSelector } from 'react';

const ThemeContext = React.createContext({
  theme: 'light',
  toggleTheme: () => {},
  accentColor: 'blue'
});

function ThemedComponent() {
  const { theme, accentColor } = useContextSelector(ThemeContext, (value) => ({
    theme: value.theme,
    accentColor: value.accentColor
  }));

  return (
    <div style={{ backgroundColor: theme === 'light' ? '#fff' : '#000', color: theme === 'light' ? '#000' : '#fff' }}>
      <p>Current Theme: {theme}</p>
      <p>Accent Color: {accentColor}</p>
    </div>
  );
}

function ThemeToggleButton() {
  const toggleTheme = useContextSelector(ThemeContext, (value) => value.toggleTheme);
  return (<button onClick={toggleTheme}>Toggle Theme</button>);
}

            

              
                Copy
              
            
          

У цьому переробленому коді:

• Ми імпортуємо unstable_useContextSelector і перейменовуємо його на useContextSelector для стислості.
• У ThemedComponent функція-селектор витягує з контексту лише theme та accentColor.
• У ThemeToggleButton функція-селектор витягує з контексту лише toggleTheme.

Тепер, якщо accentColor зміниться, ThemeToggleButton більше не буде ре-рендеритися, оскільки його функція-селектор залежить лише від toggleTheme. Це демонструє, як experimental_useContextSelector може запобігти непотрібним ре-рендерам.

Переваги використання experimental_useContextSelector

• Покращена продуктивність: Зменшує кількість непотрібних ре-рендерів, що призводить до кращої продуктивності, особливо у складних додатках.
• Точний контроль: Надає точний контроль над тим, які компоненти ре-рендеряться при зміні контексту.
• Спрощена оптимізація: Пропонує простий спосіб оптимізації використання контексту без вдавання до складних технік мемоізації.

Застереження та потенційні недоліки

• Експериментальний API: Як експериментальний API, experimental_useContextSelector може бути змінений або видалений. Слідкуйте за нотатками до випусків React і будьте готові адаптувати свій код.
• Підвищена складність: Хоча загалом це спрощує оптимізацію, це може додати невеликий шар складності до вашого коду. Переконайтеся, що переваги переважують додану складність, перш ніж його впроваджувати.
• Продуктивність функції-селектора: Функція-селектор повинна бути продуктивною. Уникайте складних обчислень або дорогих операцій усередині селектора, оскільки це може звести нанівець переваги продуктивності.
• Потенціал застарілих замикань: Будьте уважні до потенційних застарілих замикань у ваших функціях-селекторах. Переконайтеся, що ваші функції-селектори мають доступ до найновіших значень контексту. Розгляньте можливість використання useCallback для мемоізації функції-селектора за потреби.

Реальні приклади та випадки використання

experimental_useContextSelector особливо корисний у таких сценаріях:

• Великі форми: При управлінні станом форми за допомогою контексту, використовуйте experimental_useContextSelector, щоб ре-рендерити тільки ті поля вводу, які безпосередньо зачіпають зміни стану. Наприклад, форма оформлення замовлення на платформі електронної комерції може отримати величезну користь від цього, оптимізуючи ре-рендери при зміні адреси, оплати та варіантів доставки.
• Складні таблиці даних: У таблицях даних з численними стовпцями та рядками використовуйте experimental_useContextSelector для оптимізації ре-рендерів, коли оновлюються лише певні комірки або рядки. Фінансова панель, що відображає ціни акцій у реальному часі, може використовувати це для ефективного оновлення окремих тікерів акцій без ре-рендерингу всієї панелі.
• Системи тем: Як було показано в попередньому прикладі, використовуйте experimental_useContextSelector, щоб гарантувати, що ре-рендеряться лише компоненти, які залежать від конкретних властивостей теми при її зміні. Глобальний посібник зі стилів для великої організації може реалізувати складну тему, що динамічно змінюється, роблячи цю оптимізацію критично важливою.
• Контекст автентифікації: При управлінні станом автентифікації (наприклад, статус входу користувача, ролі користувача) за допомогою контексту, використовуйте experimental_useContextSelector, щоб ре-рендерити лише компоненти, які залежать від змін статусу автентифікації. Розгляньте вебсайт на основі підписки, де різні типи облікових записів розблоковують функції. Зміни типу підписки користувача викликатимуть ре-рендери лише для відповідних компонентів.
• Контекст інтернаціоналізації (i18n): При управлінні вибраною мовою або налаштуваннями локалі за допомогою контексту, використовуйте experimental_useContextSelector, щоб ре-рендерити лише ті компоненти, де текстовий вміст потрібно оновити. Вебсайт для бронювання подорожей, що підтримує кілька мов, може використовувати це для оновлення тексту в елементах інтерфейсу без зайвого впливу на інші елементи сайту.

Найкращі практики використання experimental_useContextSelector

• Починайте з профілювання: Перед впровадженням experimental_useContextSelector використовуйте React Profiler для виявлення компонентів, які ре-рендеряться без потреби через зміни контексту. Це допоможе вам ефективно спрямувати свої зусилля з оптимізації.
• Зберігайте селектори простими: Функції-селектори повинні бути якомога простішими та ефективнішими. Уникайте складної логіки або дорогих обчислень усередині селектора.
• Використовуйте мемоізацію за потреби: Якщо функція-селектор залежить від пропсів або інших змінних, які можуть часто змінюватися, використовуйте useCallback для мемоізації функції-селектора.
• Ретельно тестуйте реалізацію: Переконайтеся, що ваша реалізація experimental_useContextSelector ретельно протестована, щоб запобігти несподіваній поведінці або регресіям.
• Розглядайте альтернативи: Оцініть інші техніки оптимізації, такі як React.memo або useMemo, перш ніж вдаватися до experimental_useContextSelector. Іноді простіші рішення можуть досягти бажаних покращень продуктивності.
• Документуйте використання: Чітко документуйте, де і чому ви використовуєте experimental_useContextSelector. Це допоможе іншим розробникам зрозуміти ваш код і підтримувати його в майбутньому.

Порівняння з іншими техніками оптимізації

Хоча experimental_useContextSelector є потужним інструментом для оптимізації контексту, важливо розуміти, як він співвідноситься з іншими техніками оптимізації в React:

• React.memo: React.memo — це компонент вищого порядку, який мемоізує функціональні компоненти. Він запобігає ре-рендерам, якщо пропси не змінилися (поверхневе порівняння). На відміну від experimental_useContextSelector, React.memo оптимізує на основі змін пропсів, а не змін контексту. Він найбільш ефективний для компонентів, які часто отримують пропси і є дорогими для рендерингу.
• useMemo: useMemo — це хук, який мемоізує результат виклику функції. Він запобігає повторному виконанню функції, якщо її залежності не змінилися. Ви можете використовувати useMemo для мемоізації похідних даних у компоненті, запобігаючи непотрібним перерахункам.
• useCallback: useCallback — це хук, який мемоізує функцію. Він запобігає повторному створенню функції, якщо її залежності не змінилися. Це корисно для передачі функцій як пропсів дочірнім компонентам, запобігаючи їх непотрібному ре-рендерингу.
• Функції-селектори Redux (з Reselect): Бібліотеки, такі як Redux, використовують функції-селектори (часто з Reselect) для ефективного отримання даних зі сховища Redux. Ці селектори схожі за концепцією на функції-селектори, що використовуються з experimental_useContextSelector, але вони специфічні для Redux і працюють зі станом сховища Redux.

Найкраща техніка оптимізації залежить від конкретної ситуації. Розгляньте можливість використання комбінації цих технік для досягнення оптимальної продуктивності.

Приклад коду: складніший сценарій

Розглянемо складніший сценарій: додаток для керування завданнями з глобальним контекстом завдань.

            import { unstable_useContextSelector as useContextSelector } from 'react';

const TaskContext = React.createContext({
  tasks: [],
  addTask: () => {},
  updateTaskStatus: () => {},
  deleteTask: () => {},
  filter: 'all',
  setFilter: () => {}
});

function TaskList() {
  const filteredTasks = useContextSelector(TaskContext, (value) => {
    switch (value.filter) {
      case 'active':
        return value.tasks.filter((task) => !task.completed);
      case 'completed':
        return value.tasks.filter((task) => task.completed);
      default:
        return value.tasks;
    }
  });

  return (
    <ul>
      {filteredTasks.map((task) => (
        <li key={task.id}>{task.title}</li>
      ))}
    </ul>
  );
}

function TaskFilter() {
  const { filter, setFilter } = useContextSelector(TaskContext, (value) => ({
    filter: value.filter,
    setFilter: value.setFilter
  }));

  return (
    <div>
      <button onClick={() => setFilter('all')}>All</button>
      <button onClick={() => setFilter('active')}>Active</button>
      <button onClick={() => setFilter('completed')}>Completed</button>
    </div>
  );
}

function TaskAdder() {
  const addTask = useContextSelector(TaskContext, (value) => value.addTask);
  const [newTaskTitle, setNewTaskTitle] = React.useState('');

  const handleSubmit = (e) => {
    e.preventDefault();
    addTask({ id: Date.now(), title: newTaskTitle, completed: false });
    setNewTaskTitle('');
  };

  return (
    <form onSubmit={handleSubmit}>
      <input
        type="text"
        value={newTaskTitle}
        onChange={(e) => setNewTaskTitle(e.target.value)}
      />
      <button type="submit">Add Task</button>
    </form>
  );
}

            

              
                Copy
              
            
          

У цьому прикладі:

• TaskList ре-рендериться лише тоді, коли змінюється filter або масив tasks.
• TaskFilter ре-рендериться лише тоді, коли змінюється filter або функція setFilter.
• TaskAdder ре-рендериться лише тоді, коли змінюється функція addTask.

Цей вибірковий рендеринг гарантує, що ре-рендеряться лише ті компоненти, які потребують оновлення, навіть коли контекст завдань часто змінюється.

Висновок

experimental_useContextSelector — це цінний інструмент для оптимізації використання React Context та покращення продуктивності додатків. Вибірково підписуючись на певні частини значення контексту, ви можете зменшити кількість непотрібних ре-рендерів і підвищити загальну чутливість вашого додатка. Пам'ятайте про розсудливе використання, враховуйте потенційні недоліки та ретельно тестуйте свою реалізацію. Завжди профілюйте до і після впровадження цієї оптимізації, щоб переконатися, що вона дає значний ефект і не викликає непередбачених побічних ефектів.

Оскільки React продовжує розвиватися, важливо бути в курсі нових функцій та найкращих практик оптимізації. Опанування технік оптимізації контексту, як-от experimental_useContextSelector, дозволить вам створювати більш ефективні та продуктивні додатки на React.

Подальше дослідження

• Документація React: Слідкуйте за офіційною документацією React щодо оновлень експериментальних API.
• Форуми спільноти: Спілкуйтеся зі спільнотою React на форумах та в соціальних мережах, щоб вчитися на досвіді інших розробників з experimental_useContextSelector.
• Експерименти: Експериментуйте з experimental_useContextSelector у власних проєктах, щоб глибше зрозуміти його можливості та обмеження.