React useInsertionEffect: Революційна оптимізація CSS-in-JS

Екосистема React постійно розвивається, з'являються нові функції та API для вирішення проблем з продуктивністю та покращення досвіду розробників. Одним із таких доповнень є хук useInsertionEffect, представлений у React 18. Цей хук пропонує потужний механізм для оптимізації CSS-in-JS бібліотек, що призводить до значного підвищення продуктивності, особливо у складних застосунках.

Що таке CSS-in-JS?

Перш ніж заглиблюватися в useInsertionEffect, коротко згадаємо, що таке CSS-in-JS. Це техніка, за якої CSS-стилі пишуться та керуються всередині JavaScript-компонентів. Замість традиційних CSS-таблиць стилів, бібліотеки CSS-in-JS дозволяють розробникам визначати стилі безпосередньо у своєму React-коді. Популярні бібліотеки CSS-in-JS включають:

• Styled-components
• Emotion
• Linaria
• Aphrodite

CSS-in-JS пропонує кілька переваг:

• Ізоляція на рівні компонентів: Стилі інкапсулюються в межах компонентів, що запобігає конфліктам імен та покращує підтримку.
• Динамічна стилізація: Стилі можна динамічно змінювати залежно від пропсів компонента або стану застосунку.
• Колокація: Стилі розташовані поруч із компонентами, які вони стилізують, що покращує організацію коду.
• Видалення невикористаного коду: Невикористані стилі можуть бути автоматично видалені, що зменшує розмір CSS-бандлу.

Однак CSS-in-JS також створює проблеми з продуктивністю. Динамічне впровадження CSS під час рендерингу може призвести до 'layout thrashing' (надмірних перерахунків макета), коли браузер багаторазово перераховує макет через зміни стилів. Це може спричинити ривкові анімації та поганий користувацький досвід, особливо на малопотужних пристроях або в застосунках з глибоко вкладеними деревами компонентів.

Розуміння 'Layout Thrashing'

'Layout thrashing' виникає, коли JavaScript-код зчитує властивості макета (наприклад, offsetWidth, offsetHeight, scrollTop) після зміни стилю, але до того, як браузер встиг перерахувати макет. Це змушує браузер синхронно перераховувати макет, що призводить до вузького місця у продуктивності. У контексті CSS-in-JS це часто трапляється, коли стилі впроваджуються в DOM під час фази рендерингу, а наступні обчислення залежать від оновленого макета.

Розглянемо цей спрощений приклад:

            function MyComponent() {
  const [width, setWidth] = React.useState(0);
  const ref = React.useRef(null);

  React.useEffect(() => {
    // Inject CSS dynamically (e.g., using styled-components)
    ref.current.style.width = '200px';

    // Read layout property immediately after style change
    setWidth(ref.current.offsetWidth);
  }, []);

  return 
My Element
;
}

            

              
                Copy
              
            
          

У цьому сценарії offsetWidth зчитується одразу після встановлення стилю width. Це викликає синхронний перерахунок макета, що потенційно може спричинити 'layout thrashing'.

Представляємо useInsertionEffect

useInsertionEffect — це хук React, розроблений для вирішення проблем продуктивності, пов'язаних з динамічним впровадженням CSS у бібліотеках CSS-in-JS. Він дозволяє вставляти CSS-правила в DOM до того, як браузер відобразить екран, мінімізуючи 'layout thrashing' і забезпечуючи плавніший досвід рендерингу.

Ось ключова різниця між useInsertionEffect та іншими хуками React, такими як useEffect та useLayoutEffect:

• useInsertionEffect: Виконується синхронно до того, як DOM буде змінено, дозволяючи вам впроваджувати стилі до того, як браузер розрахує макет. Він не має доступу до DOM і повинен використовуватися лише для таких завдань, як вставка CSS-правил.
• useLayoutEffect: Виконується синхронно після того, як DOM було змінено, але до того, як браузер виконає відмальовування. Він має доступ до DOM і може використовуватися для вимірювання макета та внесення коригувань. Однак, при необережному використанні він може сприяти виникненню 'layout thrashing'.
• useEffect: Виконується асинхронно після відмальовування браузером. Він підходить для побічних ефектів, які не вимагають негайного доступу до DOM або вимірювання макета.

Використовуючи useInsertionEffect, бібліотеки CSS-in-JS можуть впроваджувати стилі на ранньому етапі конвеєра рендерингу, даючи браузеру більше часу для оптимізації розрахунків макета та зменшення ймовірності 'layout thrashing'.

Як використовувати useInsertionEffect

useInsertionEffect зазвичай використовується всередині бібліотек CSS-in-JS для керування вставкою CSS-правил у DOM. Ви рідко будете використовувати його безпосередньо у коді вашого застосунку, якщо тільки ви не створюєте власне CSS-in-JS рішення.

Ось спрощений приклад того, як бібліотека CSS-in-JS може використовувати useInsertionEffect:

            import * as React from 'react';

const styleSheet = new CSSStyleSheet();
document.adoptedStyleSheets = [...document.adoptedStyleSheets, styleSheet];

function insertCSS(rule) {
  styleSheet.insertRule(rule, styleSheet.cssRules.length);
}

export function useMyCSS(css) {
  React.useInsertionEffect(() => {
    insertCSS(css);
  }, [css]);
}

function MyComponent() {
  useMyCSS('.my-class { color: blue; }');

  return 
Hello, World!
;
}

            

              
                Copy
              
            
          

Пояснення:

1. Створюється новий CSSStyleSheet. Це продуктивний спосіб керування CSS-правилами.
2. Таблиця стилів приймається документом, що робить правила активними.
3. Спеціальний хук useMyCSS приймає CSS-правило як вхідні дані.
4. Всередині useInsertionEffect CSS-правило вставляється в таблицю стилів за допомогою insertCSS.
5. Хук залежить від правила css, що гарантує його повторний запуск при зміні правила.

Важливі зауваження:

• useInsertionEffect виконується лише на стороні клієнта. Він не буде виконуватися під час серверного рендерингу (SSR). Тому переконайтеся, що ваша бібліотека CSS-in-JS належним чином обробляє SSR, зазвичай збираючи згенерований CSS під час рендерингу та впроваджуючи його в HTML.
• useInsertionEffect не має доступу до DOM. Уникайте спроб читати або маніпулювати елементами DOM всередині цього хука. Зосередьтеся виключно на вставці CSS-правил.
• Порядок виконання кількох викликів useInsertionEffect у дереві компонентів не гарантується. Пам'ятайте про специфічність CSS та потенційні конфлікти між стилями. Якщо порядок важливий, розгляньте можливість використання більш контрольованого механізму для керування вставкою CSS.

Переваги використання useInsertionEffect

Основною перевагою useInsertionEffect є покращена продуктивність, особливо в застосунках, які активно використовують CSS-in-JS. Впроваджуючи стилі на ранньому етапі конвеєра рендерингу, він може допомогти зменшити 'layout thrashing' і забезпечити плавніший користувацький досвід.

Ось короткий опис ключових переваг:

• Зменшення 'Layout Thrashing': Впровадження стилів до розрахунків макета мінімізує синхронні перерахунки та покращує продуктивність рендерингу.
• Плавніші анімації: Запобігаючи 'layout thrashing', useInsertionEffect може сприяти плавнішим анімаціям та переходам.
• Покращена продуктивність: Загальна продуктивність рендерингу може бути значно покращена, особливо у складних застосунках з глибоко вкладеними деревами компонентів.
• Узгоджена стилізація: Забезпечує послідовне застосування стилів у різних браузерах та на різних пристроях.

Приклади з реального світу

Хоча безпосереднє використання useInsertionEffect у коді застосунку є рідкістю, воно є критично важливим для авторів бібліотек CSS-in-JS. Давайте розглянемо, як це впливає на екосистему.

Styled-components

Styled-components, одна з найпопулярніших бібліотек CSS-in-JS, впровадила useInsertionEffect для оптимізації вставки стилів. Ця зміна призвела до помітних покращень продуктивності в застосунках, що використовують styled-components, особливо в тих, що мають складні вимоги до стилізації.

Emotion

Emotion, ще одна широко використовувана бібліотека CSS-in-JS, також використовує useInsertionEffect для підвищення продуктивності. Впроваджуючи стилі на ранньому етапі процесу рендерингу, Emotion зменшує 'layout thrashing' і покращує загальну швидкість рендерингу.

Інші бібліотеки

Інші бібліотеки CSS-in-JS активно досліджують та впроваджують useInsertionEffect, щоб скористатися його перевагами у продуктивності. Оскільки екосистема React розвивається, ми можемо очікувати, що все більше бібліотек будуть включати цей хук у свої внутрішні реалізації.

Коли використовувати useInsertionEffect

Як уже згадувалося, ви зазвичай не будете використовувати useInsertionEffect безпосередньо у коді вашого застосунку. Натомість, він переважно використовується авторами бібліотек CSS-in-JS для оптимізації вставки стилів.

Ось кілька сценаріїв, де useInsertionEffect є особливо корисним:

• Створення бібліотеки CSS-in-JS: Якщо ви створюєте власну бібліотеку CSS-in-JS, useInsertionEffect є необхідним для оптимізації вставки стилів та запобігання 'layout thrashing'.
• Внесок у бібліотеку CSS-in-JS: Якщо ви робите внесок в існуючу бібліотеку CSS-in-JS, розгляньте можливість використання useInsertionEffect для покращення її продуктивності.
• Проблеми з продуктивністю CSS-in-JS: Якщо ви стикаєтеся з вузькими місцями у продуктивності, пов'язаними з CSS-in-JS, перевірте, чи використовує ваша бібліотека useInsertionEffect. Якщо ні, розгляньте можливість запропонувати його впровадження розробникам бібліотеки.

Альтернативи useInsertionEffect

Хоча useInsertionEffect є потужним інструментом для оптимізації CSS-in-JS, існують й інші методи, які можна використовувати для покращення продуктивності стилізації.

• CSS Modules: CSS Modules пропонують ізоляцію на рівні компонентів і можуть використовуватися для уникнення конфліктів імен. Вони не надають динамічної стилізації, як CSS-in-JS, але можуть бути хорошим варіантом для простіших потреб у стилізації.
• Атомарний CSS: Атомарний CSS (також відомий як utility-first CSS) передбачає створення невеликих, багаторазових CSS-класів, які можна комбінувати для стилізації елементів. Цей підхід може зменшити розмір CSS-бандлу та покращити продуктивність.
• Статичний CSS: Для стилів, які не потребують динамічного налаштування, розгляньте можливість використання традиційних CSS-таблиць стилів. Це може бути більш продуктивним, ніж CSS-in-JS, оскільки стилі завантажуються заздалегідь і не вимагають динамічного впровадження.
• Обережне використання useLayoutEffect: Якщо вам потрібно зчитувати властивості макета після зміни стилю, використовуйте useLayoutEffect обережно, щоб мінімізувати 'layout thrashing'. Уникайте непотрібного зчитування властивостей макета та групуйте оновлення, щоб зменшити кількість перерахунків макета.

Найкращі практики для оптимізації CSS-in-JS

Незалежно від того, чи використовуєте ви useInsertionEffect, є кілька найкращих практик, яких ви можете дотримуватися для оптимізації продуктивності CSS-in-JS:

• Мінімізуйте динамічні стилі: Уникайте використання динамічних стилів, якщо це не є необхідним. Статичні стилі зазвичай більш продуктивні.
• Групуйте оновлення стилів: Якщо вам потрібно динамічно оновлювати стилі, групуйте оновлення разом, щоб зменшити кількість повторних рендерингів.
• Використовуйте мемоізацію: Використовуйте техніки мемоізації (наприклад, React.memo, useMemo, useCallback), щоб запобігти непотрібним повторним рендерингам компонентів, які залежать від CSS-in-JS.
• Профілюйте ваш застосунок: Використовуйте React DevTools для профілювання вашого застосунку та виявлення вузьких місць у продуктивності, пов'язаних з CSS-in-JS.
• Розгляньте CSS-змінні (Custom Properties): CSS-змінні можуть забезпечити продуктивний спосіб керування динамічними стилями у вашому застосунку.

Висновок

useInsertionEffect є цінним доповненням до екосистеми React, пропонуючи потужний механізм для оптимізації бібліотек CSS-in-JS. Впроваджуючи стилі на ранньому етапі конвеєра рендерингу, він може допомогти зменшити 'layout thrashing' та забезпечити плавніший користувацький досвід. Хоча ви зазвичай не будете використовувати useInsertionEffect безпосередньо у коді вашого застосунку, розуміння його призначення та переваг є ключовим для того, щоб бути в курсі останніх найкращих практик React. Оскільки CSS-in-JS продовжує розвиватися, ми можемо очікувати, що все більше бібліотек будуть впроваджувати useInsertionEffect та інші методи оптимізації продуктивності для створення швидших та більш чутливих веб-застосунків для користувачів по всьому світу.

Розуміючи нюанси CSS-in-JS та використовуючи такі інструменти, як useInsertionEffect, розробники можуть створювати високопродуктивні та легкі у підтримці React-застосунки, що забезпечують винятковий користувацький досвід на різноманітних пристроях та в мережах по всьому світу. Не забувайте завжди профілювати ваш застосунок для виявлення та усунення вузьких місць у продуктивності, та будьте в курсі останніх найкращих практик у світі веб-розробки, що постійно змінюється.