Залежності React useMemo: Опанування найкращих практик мемоізації

У динамічному світі веб-розробки, особливо в екосистемі React, оптимізація продуктивності компонентів має першочергове значення. Зі зростанням складності додатків ненавмисні повторні рендери можуть призводити до повільного інтерфейсу користувача та неідеального досвіду. Одним із потужних інструментів React для боротьби з цим є хук useMemo. Однак його ефективне використання залежить від глибокого розуміння масиву залежностей. Цей вичерпний посібник розглядає найкращі практики використання залежностей useMemo, щоб ваші додатки на React залишалися продуктивними та масштабованими для глобальної аудиторії.

Розуміння мемоізації в React

Перш ніж заглиблюватися в особливості useMemo, важливо зрозуміти саму концепцію мемоізації. Мемоізація — це техніка оптимізації, яка прискорює комп'ютерні програми, зберігаючи результати дорогих викликів функцій і повертаючи кешований результат, коли ті самі вхідні дані з'являються знову. По суті, це спосіб уникнути зайвих обчислень.

У React мемоізація переважно використовується для запобігання непотрібним повторним рендерам компонентів або для кешування результатів дорогих обчислень. Це особливо важливо у функціональних компонентах, де повторні рендери можуть відбуватися часто через зміни стану, оновлення пропсів або повторні рендери батьківських компонентів.

Роль `useMemo`

Хук useMemo в React дозволяє мемоізувати результат обчислення. Він приймає два аргументи:

Функцію, що обчислює значення, яке ви хочете мемоізувати.
Масив залежностей.

React повторно виконає обчислювальну функцію, тільки якщо одна із залежностей змінилася. В іншому випадку він поверне попередньо обчислене (кешоване) значення. Це неймовірно корисно для:

Дорогих обчислень: Функцій, які включають складну маніпуляцію даними, фільтрацію, сортування або важкі обчислення.
Посилальної рівності: Запобігання непотрібним повторним рендерам дочірніх компонентів, які залежать від пропсів-об'єктів або масивів.

Синтаксис `useMemo`

Базовий синтаксис для useMemo виглядає наступним чином:

const memoizedValue = useMemo(() => {
  // Дороге обчислення тут
  return computeExpensiveValue(a, b);
}, [a, b]);

Тут computeExpensiveValue(a, b) — це функція, результат якої ми хочемо мемоізувати. Масив залежностей [a, b] вказує React переобчислювати значення тільки в тому випадку, якщо a або b змінюються між рендерами.

Ключова роль масиву залежностей

Масив залежностей — це серце useMemo. Він визначає, коли мемоізоване значення має бути переобчислене. Правильно визначений масив залежностей є важливим як для підвищення продуктивності, так і для коректності. Неправильно визначений масив може призвести до:

Застарілих даних: Якщо залежність пропущена, мемоізоване значення може не оновитися, коли це потрібно, що призведе до помилок і відображення застарілої інформації.
Відсутності приросту продуктивності: Якщо залежності змінюються частіше, ніж необхідно, або якщо обчислення насправді не є дорогим, useMemo може не дати значної переваги в продуктивності або навіть додати зайві накладні витрати.

Найкращі практики для визначення залежностей

Створення правильного масиву залежностей вимагає ретельного розгляду. Ось деякі фундаментальні найкращі практики:

1. Включайте всі значення, що використовуються в мемоізованій функції

Це золоте правило. Будь-яка змінна, пропс або стан, що читається всередині мемоізованої функції, повинні бути включені в масив залежностей. Правила лінтингу React (зокрема react-hooks/exhaustive-deps) тут є безцінними. Вони автоматично попереджають вас, якщо ви пропустили залежність.

Приклад:

function MyComponent({ user, settings }) {
  const userName = user.name;
  const showWelcomeMessage = settings.showWelcome;

  const welcomeMessage = useMemo(() => {
    // Це обчислення залежить від userName та showWelcomeMessage
    if (showWelcomeMessage) {
      return `Ласкаво просимо, ${userName}!`;
    } else {
      return "Ласкаво просимо!";
    }
  }, [userName, showWelcomeMessage]); // Обидва мають бути включені

  return (
    
      {welcomeMessage}
      {/* ... інший JSX */}
    
  );
}

У цьому прикладі і userName, і showWelcomeMessage використовуються всередині колбеку useMemo. Тому вони повинні бути включені в масив залежностей. Якщо будь-яке з цих значень зміниться, welcomeMessage буде переобчислено.

2. Розумійте посилальну рівність для об'єктів та масивів

Примітиви (рядки, числа, булеві значення, null, undefined, символи) порівнюються за значенням. Однак об'єкти та масиви порівнюються за посиланням. Це означає, що навіть якщо об'єкт або масив мають однаковий вміст, якщо це новий екземпляр, React вважатиме це зміною.

Сценарій 1: Передача нового літералу об'єкта/масиву

Якщо ви передаєте новий літерал об'єкта або масиву безпосередньо як пропс мемоізованому дочірньому компоненту або використовуєте його в мемоізованому обчисленні, це викличе повторний рендер або переобчислення при кожному рендері батьківського компонента, зводячи нанівець переваги мемоізації.

function ParentComponent() {
  const [count, setCount] = React.useState(0);

  // Це створює НОВИЙ об'єкт при кожному рендері
  const styleOptions = { backgroundColor: 'blue', padding: 10 };

  return (
    
      
      
      {/* Якщо ChildComponent мемоізований, він буде рендеритися без потреби */}
    
  );
}

const ChildComponent = React.memo(({ data }) => {
  console.log('ChildComponent rendered');
  return Child;
});

Щоб запобігти цьому, мемоізуйте сам об'єкт або масив, якщо він походить від пропсів або стану, що не змінюється часто, або якщо він є залежністю для іншого хука.

Приклад використання useMemo для об'єкта/масиву:

function ParentComponent() {
  const [count, setCount] = React.useState(0);
  const baseStyles = { padding: 10 };

  // Мемоізуйте об'єкт, якщо його залежності (як baseStyles) не змінюються часто.
  // Якби baseStyles походили з пропсів, їх би включили в масив залежностей.
  const styleOptions = React.useMemo(() => ({
    ...baseStyles, // Припускаючи, що baseStyles стабільний або мемоізований
    backgroundColor: 'blue'
  }), [baseStyles]); // Включіть baseStyles, якщо це не літерал або може змінитися

  return (
    
      
      
    
  );
}

const ChildComponent = React.memo(({ data }) => {
  console.log('ChildComponent rendered');
  return Child;
});

У цьому виправленому прикладі styleOptions мемоізовано. Якщо baseStyles (або те, від чого залежить `baseStyles`) не змінюється, styleOptions залишатиметься тим самим екземпляром, запобігаючи непотрібним повторним рендерам ChildComponent.

3. Уникайте `useMemo` для кожного значення

Мемоізація не є безкоштовною. Вона вимагає додаткової пам'яті для зберігання кешованого значення та невеликих обчислювальних витрат на перевірку залежностей. Використовуйте useMemo розсудливо, тільки коли обчислення є очевидно дорогим або коли вам потрібно зберегти посилальну рівність для оптимізації (наприклад, з React.memo, useEffect або іншими хуками).

Коли НЕ варто використовувати useMemo:

Прості обчислення, які виконуються дуже швидко.
Значення, які вже є стабільними (наприклад, примітивні пропси, що не змінюються часто).

Приклад непотрібного useMemo:

function SimpleComponent({ name }) {
  // Це обчислення тривіальне і не потребує мемоізації.
  // Накладні витрати від useMemo, ймовірно, більші за користь.
  const greeting = `Привіт, ${name}`;

  return {greeting};
}

4. Мемоізуйте похідні дані

Поширеним патерном є отримання нових даних з існуючих пропсів або стану. Якщо це отримання є обчислювально інтенсивним, це ідеальний кандидат для useMemo.

Приклад: Фільтрація та сортування великого списку

function ProductList({ products }) {
  const [filterText, setFilterText] = React.useState('');
  const [sortOrder, setSortOrder] = React.useState('asc');

  const filteredAndSortedProducts = useMemo(() => {
    console.log('Фільтрація та сортування продуктів...');
    let result = products.filter(product =>
      product.name.toLowerCase().includes(filterText.toLowerCase())
    );

    result.sort((a, b) => {
      if (sortOrder === 'asc') {
        return a.price - b.price;
      } else {
        return b.price - a.price;
      }
    });
    return result;
  }, [products, filterText, sortOrder]); // Всі залежності включені

  return (
    
       setFilterText(e.target.value)}
      />
      
      
        {filteredAndSortedProducts.map(product => (
          
            {product.name} - ${product.price}
          
        ))}
      
    
  );
}

У цьому прикладі фільтрація та сортування потенційно великого списку продуктів може бути часозатратною. Мемоізуючи результат, ми гарантуємо, що ця операція виконується тільки тоді, коли список products, filterText або sortOrder дійсно змінюються, а не при кожному рендері ProductList.

5. Обробка функцій як залежностей

Якщо ваша мемоізована функція залежить від іншої функції, визначеної в компоненті, ця функція також повинна бути включена в масив залежностей. Однак, якщо функція визначається інлайново в компоненті, вона отримує нове посилання при кожному рендері, подібно до об'єктів та масивів, створених за допомогою літералів.

Щоб уникнути проблем з інлайновими функціями, ви повинні мемоізувати їх за допомогою useCallback.

Приклад з useCallback та useMemo:

function UserProfile({ userId }) {
  const [user, setUser] = React.useState(null);

  // Мемоізуйте функцію завантаження даних за допомогою useCallback
  const fetchUserData = React.useCallback(async () => {
    const response = await fetch(`/api/users/${userId}`);
    const data = await response.json();
    setUser(data);
  }, [userId]); // fetchUserData залежить від userId

  // Мемоізуйте обробку даних користувача
  const userDisplayName = React.useMemo(() => {
    if (!user) return 'Завантаження...';
    // Потенційно дорога обробка даних користувача
    return `${user.firstName} ${user.lastName} (${user.username})`;
  }, [user]); // userDisplayName залежить від об'єкта user

  // Викликайте fetchUserData, коли компонент монтується або змінюється userId
  React.useEffect(() => {
    fetchUserData();
  }, [fetchUserData]); // fetchUserData є залежністю для useEffect

  return (
    
      {userDisplayName}
      {/* ... інші деталі користувача */}
    
  );
}

У цьому сценарії:

fetchUserData мемоізовано за допомогою useCallback, оскільки це обробник подій/функція, яка може передаватися дочірнім компонентам або використовуватися в масивах залежностей (як у useEffect). Вона отримує нове посилання, тільки якщо userId змінюється.
userDisplayName мемоізовано за допомогою useMemo, оскільки його обчислення залежить від об'єкта user.
useEffect залежить від fetchUserData. Оскільки fetchUserData мемоізовано за допомогою useCallback, useEffect повторно виконається, тільки якщо зміниться посилання на fetchUserData (що відбувається лише при зміні userId), запобігаючи зайвим завантаженням даних.

6. Пропуск масиву залежностей: `useMemo(() => compute(), [])`

Якщо ви надаєте порожній масив [] як масив залежностей, функція буде виконана лише один раз, коли компонент монтується, і результат буде мемоізовано назавжди.

const initialConfig = useMemo(() => {
  // Це обчислення виконується лише один раз при монтуванні
  return loadInitialConfiguration();
}, []); // Порожній масив залежностей

Це корисно для значень, які є справді статичними і ніколи не потребують переобчислення протягом життєвого циклу компонента.

7. Повне опущення масиву залежностей: `useMemo(() => compute())`

Якщо ви повністю опускаєте масив залежностей, функція буде виконуватися при кожному рендері. Це фактично вимикає мемоізацію і зазвичай не рекомендується, якщо у вас немає дуже специфічного, рідкісного випадку використання. Це функціонально еквівалентно простому виклику функції без useMemo.

Поширені помилки та як їх уникнути

Навіть з найкращими практиками на увазі, розробники можуть потрапити в поширені пастки:

Пастка 1: Пропущені залежності

Проблема: Забути включити змінну, що використовується всередині мемоізованої функції. Це призводить до застарілих даних і непомітних помилок.

Рішення: Завжди використовуйте пакет eslint-plugin-react-hooks з увімкненим правилом exhaustive-deps. Це правило виявить більшість пропущених залежностей.

Пастка 2: Надмірна мемоізація

Проблема: Застосування useMemo до простих обчислень або значень, які не виправдовують накладних витрат. Це іноді може погіршити продуктивність.

Рішення: Профілюйте свій додаток. Використовуйте React DevTools для виявлення вузьких місць у продуктивності. Мемоізуйте тільки тоді, коли користь переважає витрати. Починайте без мемоізації і додавайте її, якщо продуктивність стає проблемою.

Пастка 3: Неправильна мемоізація об'єктів/масивів

Проблема: Створення нових літералів об'єктів/масивів всередині мемоізованої функції або передача їх як залежностей без попередньої мемоізації.

Рішення: Розумійте посилальну рівність. Мемоізуйте об'єкти та масиви за допомогою useMemo, якщо їх створення є дорогим або якщо їх стабільність є критичною для оптимізації дочірніх компонентів.

Пастка 4: Мемоізація функцій без `useCallback`

Проблема: Використання useMemo для мемоізації функції. Хоча технічно це можливо (useMemo(() => () => {...}, [...])), useCallback є ідіоматичним і більш семантично правильним хуком для мемоізації функцій.

Рішення: Використовуйте useCallback(fn, deps), коли вам потрібно мемоізувати саму функцію. Використовуйте useMemo(() => fn(), deps), коли вам потрібно мемоізувати *результат* виклику функції.

Коли використовувати `useMemo`: Дерево рішень

Щоб допомогти вам вирішити, коли використовувати useMemo, розгляньте це:

Чи є обчислення обчислювально дорогим?
- Так: Перейдіть до наступного питання.
- Ні: Уникайте useMemo.
Чи повинен результат цього обчислення бути стабільним між рендерами, щоб запобігти непотрібним повторним рендерам дочірніх компонентів (наприклад, при використанні з React.memo)?
- Так: Перейдіть до наступного питання.
- Ні: Уникайте useMemo (якщо тільки обчислення не є дуже дорогим, і ви хочете уникнути його при кожному рендері, навіть якщо дочірні компоненти безпосередньо не залежать від його стабільності).
Чи залежить обчислення від пропсів або стану?
- Так: Включіть усі залежні пропси та змінні стану в масив залежностей. Переконайтеся, що об'єкти/масиви, що використовуються в обчисленні або залежностях, також мемоізовані, якщо вони створюються інлайново.
- Ні: Обчислення може підходити для порожнього масиву залежностей [], якщо воно справді статичне і дороге, або його потенційно можна винести за межі компонента, якщо воно є глобальним.

Глобальні аспекти продуктивності React

При створенні додатків для глобальної аудиторії питання продуктивності стають ще більш критичними. Користувачі по всьому світу отримують доступ до додатків з широкого спектру мережевих умов, можливостей пристроїв та географічних місць.

Різна швидкість мережі: Повільні або нестабільні інтернет-з'єднання можуть посилити вплив неоптимізованого JavaScript та частих повторних рендерів. Мемоізація допомагає забезпечити менше роботи на стороні клієнта, зменшуючи навантаження на користувачів з обмеженою пропускною здатністю.
Різноманітні можливості пристроїв: Не всі користувачі мають найновіше високопродуктивне обладнання. На менш потужних пристроях (наприклад, старих смартфонах, бюджетних ноутбуках) накладні витрати від непотрібних обчислень можуть призвести до помітно повільного досвіду.
Клієнтський рендеринг (CSR) проти Серверного рендерингу (SSR) / Генерації статичних сайтів (SSG): Хоча useMemo в основному оптимізує рендеринг на стороні клієнта, важливо розуміти його роль у поєднанні з SSR/SSG. Наприклад, дані, отримані на сервері, можуть передаватися як пропси, і мемоізація похідних даних на клієнті залишається важливою.
Інтернаціоналізація (i18n) та Локалізація (l10n): Хоча це не пов'язано безпосередньо з синтаксисом useMemo, складна логіка i18n (наприклад, форматування дат, чисел або валют на основі локалі) може бути обчислювально інтенсивною. Мемоізація цих операцій гарантує, що вони не сповільнюють оновлення вашого UI. Наприклад, форматування великого списку локалізованих цін може значно виграти від useMemo.

Застосовуючи найкращі практики мемоізації, ви сприяєте створенню більш доступних та продуктивних додатків для всіх, незалежно від їхнього місцезнаходження чи пристрою, який вони використовують.

Висновок

useMemo є потужним інструментом в арсеналі розробника React для оптимізації продуктивності шляхом кешування результатів обчислень. Ключ до розкриття його повного потенціалу лежить у ретельному розумінні та правильній реалізації його масиву залежностей. Дотримуючись найкращих практик – включаючи всі необхідні залежності, розуміння посилальної рівності, уникнення надмірної мемоізації та використання useCallback для функцій – ви можете забезпечити, щоб ваші додатки були ефективними та надійними.

Пам'ятайте, що оптимізація продуктивності — це безперервний процес. Завжди профілюйте свій додаток, виявляйте фактичні вузькі місця та застосовуйте оптимізації, такі як useMemo, стратегічно. При ретельному застосуванні useMemo допоможе вам створювати швидші, більш чутливі та масштабовані додатки на React, які радують користувачів по всьому світу.

Ключові висновки:

Використовуйте useMemo для дорогих обчислень та стабільності посилань.
Включайте ВСІ значення, що читаються всередині мемоізованої функції, в масив залежностей.
Використовуйте правило ESLint exhaustive-deps.
Пам'ятайте про посилальну рівність для об'єктів та масивів.
Використовуйте useCallback для мемоізації функцій.
Уникайте непотрібної мемоізації; профілюйте свій код.

Опанування useMemo та його залежностей — це значний крок до створення високоякісних, продуктивних додатків на React, придатних для глобальної бази користувачів.