React useLayoutEffect: синхронні вимірювання та оновлення DOM

React пропонує потужні хуки для керування побічними ефектами у ваших компонентах. Хоча useEffect є робочою конячкою для більшості асинхронних побічних ефектів, useLayoutEffect вступає в гру, коли вам потрібно виконати синхронні вимірювання та оновлення DOM. Цей посібник детально розглядає useLayoutEffect, пояснюючи його призначення, випадки використання та як його ефективно застосовувати.

Розуміння потреби в синхронних оновленнях DOM

Перш ніж заглиблюватися в особливості useLayoutEffect, важливо зрозуміти, чому іноді необхідні синхронні оновлення DOM. Конвеєр рендерингу браузера складається з кількох етапів, зокрема:

• Парсинг HTML: Перетворення HTML-документа на DOM-дерево.
• Рендеринг: Розрахунок стилів і макета для кожного елемента в DOM.
• Відображення (Painting): Відмальовування елементів на екрані.

Хук useEffect в React виконується асинхронно після того, як браузер відобразив екран. Зазвичай це бажано з міркувань продуктивності, оскільки це запобігає блокуванню основного потоку та дозволяє браузеру залишатися чутливим. Однак існують ситуації, коли вам потрібно виміряти DOM до того, як браузер його відобразить, а потім оновити DOM на основі цих вимірювань перш ніж користувач побачить початковий рендер. Приклади включають:

• Налаштування позиції спливаючої підказки на основі розміру її вмісту та доступного простору на екрані.
• Обчислення висоти елемента, щоб переконатися, що він вміщується в контейнер.
• Синхронізація позиції елементів під час прокручування або зміни розміру.

Якщо ви використовуєте useEffect для таких операцій, ви можете зіткнутися з візуальним мерехтінням або збоєм, оскільки браузер відображає початковий стан до того, як useEffect виконається та оновить DOM. Саме тут на допомогу приходить useLayoutEffect.

Знайомство з useLayoutEffect

useLayoutEffect — це хук React, схожий на useEffect, але він виконується синхронно після того, як браузер виконав усі мутації DOM, але перед тим, як він відобразить екран. Це дозволяє вам зчитувати вимірювання DOM та оновлювати DOM, не викликаючи візуального мерехтіння. Ось базовий синтаксис:

import { useLayoutEffect } from 'react';

function MyComponent() {
  useLayoutEffect(() => {
    // Код, що виконується після мутацій DOM, але до відображення

    // Опціонально повернути функцію очищення
    return () => {
      // Код, що виконується при розмонтуванні або повторному рендері компонента
    };
  }, [dependencies]);

  return (
    

      {/* Вміст компонента */}
    
  );
}

Як і useEffect, useLayoutEffect приймає два аргументи:

1. Функцію, що містить логіку побічного ефекту.
2. Необов'язковий масив залежностей. Ефект буде повторно запущений, лише якщо зміниться одна із залежностей. Якщо масив залежностей порожній ([]), ефект виконається лише один раз, після початкового рендерингу. Якщо масив залежностей не надано, ефект виконуватиметься після кожного рендерингу.

Коли використовувати useLayoutEffect

Ключ до розуміння, коли використовувати useLayoutEffect, полягає у виявленні ситуацій, коли вам потрібно виконувати вимірювання та оновлення DOM синхронно, до того, як браузер виконає відображення. Ось кілька поширених випадків використання:

1. Вимірювання розмірів елементів

Вам може знадобитися виміряти ширину, висоту або позицію елемента для розрахунку макета інших елементів. Наприклад, ви можете використовувати useLayoutEffect, щоб переконатися, що спливаюча підказка завжди розташована в межах області перегляду.

import React, { useState, useRef, useLayoutEffect } from 'react';

function Tooltip() {
  const [isVisible, setIsVisible] = useState(false);
  const tooltipRef = useRef(null);
  const buttonRef = useRef(null);

  useLayoutEffect(() => {
    if (isVisible && tooltipRef.current && buttonRef.current) {
      const buttonRect = buttonRef.current.getBoundingClientRect();
      const tooltipWidth = tooltipRef.current.offsetWidth;
      const windowWidth = window.innerWidth;

      // Розрахувати ідеальну позицію для спливаючої підказки
      let left = buttonRect.left + (buttonRect.width / 2) - (tooltipWidth / 2);

      // Налаштувати позицію, якщо підказка виходить за межі області перегляду
      if (left < 0) {
        left = 10; // Мінімальний відступ від лівого краю
      } else if (left + tooltipWidth > windowWidth) {
        left = windowWidth - tooltipWidth - 10; // Мінімальний відступ від правого краю
      }

      tooltipRef.current.style.left = `${left}px`;
      tooltipRef.current.style.top = `${buttonRect.bottom + 5}px`;
    }
  }, [isVisible]);

  return (
    

       setIsVisible(!isVisible)}>Перемкнути підказку
      {isVisible && (
        

          Це повідомлення спливаючої підказки.
        
      )}
    
  );
}

У цьому прикладі useLayoutEffect використовується для розрахунку позиції спливаючої підказки на основі позиції кнопки та розмірів області перегляду. Це гарантує, що підказка завжди видима і не виходить за межі екрана. Метод getBoundingClientRect використовується для отримання розмірів та позиції кнопки відносно області перегляду.

2. Синхронізація позицій елементів

Вам може знадобитися синхронізувати позицію одного елемента з іншим, наприклад, "липкий" заголовок, який слідує за користувачем під час прокручування. Знову ж таки, useLayoutEffect може забезпечити правильне вирівнювання елементів до того, як браузер їх відобразить, уникаючи будь-яких візуальних збоїв.

import React, { useState, useRef, useLayoutEffect } from 'react';

function StickyHeader() {
  const [isSticky, setIsSticky] = useState(false);
  const headerRef = useRef(null);
  const placeholderRef = useRef(null);

  useLayoutEffect(() => {
    const handleScroll = () => {
      if (headerRef.current && placeholderRef.current) {
        const headerHeight = headerRef.current.offsetHeight;
        const headerTop = headerRef.current.offsetTop;
        const scrollPosition = window.pageYOffset;

        if (scrollPosition > headerTop) {
          setIsSticky(true);
          placeholderRef.current.style.height = `${headerHeight}px`;
        } else {
          setIsSticky(false);
          placeholderRef.current.style.height = '0px';
        }
      }
    };

    window.addEventListener('scroll', handleScroll);

    return () => {
      window.removeEventListener('scroll', handleScroll);
    };
  }, []);

  return (
    

      

      

        
Липкий заголовок
      
      
{/* Деякий вміст для прокручування */}
    
  );
}

Цей приклад демонструє, як створити "липкий" заголовок, який залишається у верхній частині області перегляду під час прокручування користувачем. useLayoutEffect використовується для розрахунку висоти заголовка та встановлення висоти елемента-заповнювача, щоб запобігти "стрибку" вмісту, коли заголовок стає липким. Властивість offsetTop використовується для визначення початкової позиції заголовка відносно документа.

3. Запобігання "стрибкам" тексту під час завантаження шрифтів

Під час завантаження веб-шрифтів браузери можуть спочатку відображати резервні шрифти, що спричиняє перекомпонування тексту після завантаження користувацьких шрифтів. useLayoutEffect можна використовувати для обчислення висоти тексту з резервним шрифтом і встановлення мінімальної висоти для контейнера, запобігаючи "стрибку".

import React, { useRef, useLayoutEffect, useState } from 'react';

function FontLoadingComponent() {
  const textRef = useRef(null);
  const [minHeight, setMinHeight] = useState(0);

  useLayoutEffect(() => {
    if (textRef.current) {
      // Виміряти висоту з резервним шрифтом
      const height = textRef.current.offsetHeight;
      setMinHeight(height);
    }
  }, []);

  return (
    

      
Це текст, який використовує користувацький шрифт.
    
  );
}

У цьому прикладі useLayoutEffect вимірює висоту елемента параграфа, використовуючи резервний шрифт. Потім він встановлює властивість стилю minHeight батьківського div, щоб запобігти "стрибку" тексту, коли завантажиться користувацький шрифт. Замініть "MyCustomFont" на фактичну назву вашого користувацького шрифту.

useLayoutEffect проти useEffect: ключові відмінності

Найважливіша відмінність між useLayoutEffect та useEffect — це час їх виконання:

• useLayoutEffect: Виконується синхронно після мутацій DOM, але до того, як браузер виконає відображення. Це блокує відображення в браузері до завершення виконання ефекту.
• useEffect: Виконується асинхронно після того, як браузер відобразив екран. Це не блокує відображення в браузері.

Оскільки useLayoutEffect блокує відображення в браузері, його слід використовувати з обережністю. Надмірне використання useLayoutEffect може призвести до проблем з продуктивністю, особливо якщо ефект містить складні або тривалі обчислення.

Ось таблиця, що підсумовує ключові відмінності:

Характеристика	useLayoutEffect	useEffect
Час виконання	Синхронно (до відображення)	Асинхронно (після відображення)
Блокування	Блокує відображення браузера	Не блокує
Випадки використання	Вимірювання та оновлення DOM, що потребують синхронного виконання	Більшість інших побічних ефектів (виклики API, таймери тощо)
Вплив на продуктивність	Потенційно вищий (через блокування)	Нижчий

Найкращі практики використання useLayoutEffect

Щоб ефективно використовувати useLayoutEffect та уникнути проблем із продуктивністю, дотримуйтесь цих найкращих практик:

1. Використовуйте з обережністю

Використовуйте useLayoutEffect лише тоді, коли вам абсолютно необхідно виконувати синхронні вимірювання та оновлення DOM. Для більшості інших побічних ефектів кращим вибором є useEffect.

2. Тримайте функцію ефекту короткою та ефективною

Функція ефекту в useLayoutEffect повинна бути якомога коротшою та ефективнішою, щоб мінімізувати час блокування. Уникайте складних обчислень або тривалих операцій у функції ефекту.

3. Використовуйте залежності розумно

Завжди надавайте масив залежностей для useLayoutEffect. Це гарантує, що ефект повторно запускатиметься лише за потреби. Ретельно обміркуйте, які змінні слід включити до масиву залежностей. Включення непотрібних залежностей може призвести до зайвих повторних рендерів та проблем із продуктивністю.

4. Уникайте нескінченних циклів

Будьте обережні, щоб не створювати нескінченні цикли, оновлюючи змінну стану в useLayoutEffect, яка також є залежністю цього ефекту. Це може призвести до повторного запуску ефекту, що спричинить зависання браузера. Якщо вам потрібно оновити змінну стану на основі вимірювань DOM, розгляньте можливість використання ref для зберігання виміряного значення та порівняння його з попереднім значенням перед оновленням стану.

5. Розглядайте альтернативи

Перед використанням useLayoutEffect подумайте, чи існують альтернативні рішення, які не вимагають синхронних оновлень DOM. Наприклад, ви можете використовувати CSS для досягнення бажаного макета без втручання JavaScript. CSS-переходи та анімації також можуть забезпечити плавні візуальні ефекти без необхідності useLayoutEffect.

useLayoutEffect та рендеринг на стороні сервера (SSR)

useLayoutEffect залежить від DOM браузера, тому він викликає попередження при використанні під час рендерингу на стороні сервера (SSR). Це пов'язано з тим, що на сервері немає доступного DOM. Щоб уникнути цього попередження, ви можете використовувати умовну перевірку, щоб переконатися, що useLayoutEffect виконується лише на стороні клієнта.

import React, { useLayoutEffect, useEffect, useState } from 'react';

function MyComponent() {
  const [isClient, setIsClient] = useState(false);

  useEffect(() => {
    setIsClient(true);
  }, []);

  useLayoutEffect(() => {
    if (isClient) {
      // Код, що залежить від DOM
      console.log('useLayoutEffect виконується на клієнті');
    }
  }, [isClient]);

  return (
    

      {/* Вміст компонента */}
    
  );
}

У цьому прикладі хук useEffect використовується для встановлення змінної стану isClient в true після того, як компонент був змонтований на стороні клієнта. Хук useLayoutEffect тоді виконується лише якщо isClient дорівнює true, що запобігає його виконанню на сервері.

Інший підхід полягає у використанні кастомного хука, який повертається до useEffect під час SSR:

import { useLayoutEffect, useEffect } from 'react';

const useIsomorphicLayoutEffect = typeof window !== 'undefined' ? useLayoutEffect : useEffect;

export default useIsomorphicLayoutEffect;

Потім ви можете використовувати useIsomorphicLayoutEffect замість прямого використання useLayoutEffect або useEffect. Цей кастомний хук перевіряє, чи виконується код у середовищі браузера (тобто typeof window !== 'undefined'). Якщо так, він використовує useLayoutEffect; в іншому випадку він використовує useEffect. Таким чином, ви уникаєте попередження під час SSR, продовжуючи використовувати синхронну поведінку useLayoutEffect на стороні клієнта.

Глобальні аспекти та приклади

При використанні useLayoutEffect у додатках, орієнтованих на глобальну аудиторію, враховуйте наступне:

• Різний рендеринг шрифтів: Рендеринг шрифтів може відрізнятися в різних операційних системах та браузерах. Переконайтеся, що ваші налаштування макета працюють послідовно на різних платформах. Розгляньте можливість тестування вашого додатка на різних пристроях та операційних системах для виявлення та усунення будь-яких розбіжностей.
• Мови з написанням справа наліво (RTL): Якщо ваш додаток підтримує мови RTL (наприклад, арабську, іврит), пам'ятайте про те, як вимірювання та оновлення DOM впливають на макет у режимі RTL. Використовуйте логічні властивості CSS (наприклад, margin-inline-start, margin-inline-end) замість фізичних (наприклад, margin-left, margin-right), щоб забезпечити правильну адаптацію макета.
• Інтернаціоналізація (i18n): Довжина тексту може значно відрізнятися між мовами. При налаштуванні макета на основі текстового вмісту враховуйте потенціал довших або коротших текстових рядків у різних мовах. Використовуйте гнучкі техніки макетування (наприклад, CSS flexbox, grid) для розміщення тексту різної довжини.
• Доступність (a11y): Переконайтеся, що ваші налаштування макета не впливають негативно на доступність. Надайте альтернативні способи доступу до вмісту, якщо JavaScript вимкнено або якщо користувач використовує допоміжні технології. Використовуйте атрибути ARIA для надання семантичної інформації про структуру та призначення ваших налаштувань макета.

Приклад: динамічне завантаження вмісту та налаштування макета в багатомовному контексті

Уявіть собі новинний веб-сайт, який динамічно завантажує статті різними мовами. Макет кожної статті повинен підлаштовуватися під довжину вмісту та бажані налаштування шрифту користувача. Ось як useLayoutEffect можна використовувати в цьому сценарії:

1. Виміряти вміст статті: Після того, як вміст статті завантажено та відрендерено (але до його відображення), використовуйте useLayoutEffect для вимірювання висоти контейнера статті.
2. Розрахувати доступний простір: Визначте доступний простір для статті на екрані, враховуючи заголовок, футер та інші елементи інтерфейсу.
3. Налаштувати макет: На основі висоти статті та доступного простору налаштуйте макет для забезпечення оптимальної читабельності. Наприклад, ви можете налаштувати розмір шрифту, висоту рядка або ширину колонки.
4. Застосувати специфічні для мови налаштування: Якщо стаття написана мовою з довшими текстовими рядками, вам може знадобитися внести додаткові корективи для розміщення збільшеної довжини тексту.

Використовуючи useLayoutEffect у цьому сценарії, ви можете забезпечити правильне налаштування макета статті до того, як користувач її побачить, запобігаючи візуальним збоям та забезпечуючи кращий досвід читання.

Висновок

useLayoutEffect — це потужний хук для виконання синхронних вимірювань та оновлень DOM у React. Однак його слід використовувати розсудливо через потенційний вплив на продуктивність. Розуміючи відмінності між useLayoutEffect та useEffect, дотримуючись найкращих практик та враховуючи глобальні наслідки, ви можете використовувати useLayoutEffect для створення плавних та візуально привабливих користувацьких інтерфейсів.

Не забувайте надавати пріоритет продуктивності та доступності при використанні useLayoutEffect. Завжди розглядайте альтернативні рішення, які не вимагають синхронних оновлень DOM, і ретельно тестуйте свій додаток на різних пристроях та браузерах, щоб забезпечити послідовний та приємний користувацький досвід для вашої глобальної аудиторії.