Triển khai experimental_cache trong React: Làm chủ việc lưu trữ kết quả hàm

React không ngừng phát triển, mang đến các tính năng và cải tiến mới giúp nhà phát triển xây dựng các ứng dụng hiệu quả và có hiệu suất cao hơn. Một trong những bổ sung mới, hiện đang ở dạng thử nghiệm, là API experimental_cache. Công cụ mạnh mẽ này cung cấp một cơ chế để lưu trữ kết quả của các hàm, giúp tăng đáng kể hiệu suất, đặc biệt trong các thành phần máy chủ React (RSC) và các tình huống lấy dữ liệu. Bài viết này cung cấp một hướng dẫn toàn diện để hiểu và triển khai experimental_cache một cách hiệu quả.

Hiểu về việc lưu trữ kết quả hàm

Lưu trữ kết quả hàm, còn được gọi là memoization, là một kỹ thuật mà kết quả của một lời gọi hàm được lưu trữ dựa trên các đối số đầu vào của nó. Khi cùng một hàm được gọi lại với cùng các đối số, kết quả đã lưu trữ sẽ được trả về thay vì thực thi lại hàm. Điều này có thể giảm đáng kể thời gian thực thi, đặc biệt đối với các phép toán tốn kém về mặt tính toán hoặc các hàm phụ thuộc vào các nguồn dữ liệu bên ngoài.

Trong ngữ cảnh của React, việc lưu trữ kết quả hàm có thể đặc biệt có lợi cho:

• Lấy dữ liệu: Lưu trữ kết quả của các lời gọi API có thể ngăn chặn các yêu cầu mạng lặp lại, giảm độ trễ và cải thiện trải nghiệm người dùng.
• Các phép tính tốn kém: Lưu trữ kết quả của các phép tính phức tạp có thể tránh được việc xử lý không cần thiết, giải phóng tài nguyên và cải thiện khả năng phản hồi.
• Tối ưu hóa kết xuất: Lưu trữ kết quả của các hàm được sử dụng trong các thành phần có thể ngăn chặn việc kết xuất lại không cần thiết, dẫn đến hoạt ảnh và tương tác mượt mà hơn.

Giới thiệu experimental_cache của React

API experimental_cache trong React cung cấp một cách tích hợp sẵn để triển khai việc lưu trữ kết quả hàm. Nó được thiết kế để hoạt động liền mạch với các thành phần máy chủ React và hook use, cho phép lấy dữ liệu hiệu quả và kết xuất phía máy chủ.

Lưu ý quan trọng: Như tên gọi đã gợi ý, experimental_cache vẫn là một tính năng thử nghiệm. Điều này có nghĩa là API của nó có thể thay đổi trong các phiên bản React tương lai. Điều quan trọng là phải cập nhật tài liệu React mới nhất và chuẩn bị cho các thay đổi có thể gây lỗi.

Sử dụng cơ bản experimental_cache

Hàm experimental_cache nhận một hàm làm đầu vào và trả về một hàm mới lưu trữ kết quả của hàm gốc. Hãy minh họa điều này bằng một ví dụ đơn giản:

import { experimental_cache } from 'react';

async function fetchUserData(userId) {
  // Mô phỏng việc lấy dữ liệu từ API
  await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, 500));
  return { id: userId, name: `User ${userId}` };
}

const cachedFetchUserData = experimental_cache(fetchUserData);

async function MyComponent({ userId }) {
  const userData = await cachedFetchUserData(userId);
  return (
    <div>
      <p>User ID: {userData.id}</p>
      <p>User Name: {userData.name}</p>
    </div>
  );
}

Trong ví dụ này:

1. Chúng tôi nhập experimental_cache từ 'react'.
2. Chúng tôi định nghĩa một hàm bất đồng bộ fetchUserData mô phỏng việc lấy dữ liệu người dùng từ API. Hàm này bao gồm một độ trễ mô phỏng để đại diện cho độ trễ mạng.
3. Chúng tôi bọc fetchUserData bằng experimental_cache để tạo một phiên bản đã lưu trữ: cachedFetchUserData.
4. Bên trong MyComponent, chúng tôi gọi cachedFetchUserData để lấy dữ liệu người dùng. Lần đầu tiên hàm này được gọi với một userId cụ thể, nó sẽ thực thi hàm fetchUserData gốc và lưu trữ kết quả trong bộ nhớ cache. Các lần gọi tiếp theo với cùng một userId sẽ trả về kết quả đã lưu trữ ngay lập tức, tránh yêu cầu mạng.

Tích hợp với React Server Components và hook `use`

experimental_cache đặc biệt mạnh mẽ khi được sử dụng với các thành phần máy chủ React (RSC) và hook use. RSC cho phép bạn thực thi mã trên máy chủ, cải thiện hiệu suất và bảo mật. Hook use cho phép bạn tạm dừng các thành phần trong khi dữ liệu đang được lấy.

import { experimental_cache } from 'react';
import { use } from 'react';

async function fetchProductData(productId) {
  // Mô phỏng việc lấy dữ liệu sản phẩm từ cơ sở dữ liệu
  await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, 300));
  return { id: productId, name: `Product ${productId}`, price: Math.random() * 100 };
}

const cachedFetchProductData = experimental_cache(fetchProductData);

function ProductDetails({ productId }) {
  const product = use(cachedFetchProductData(productId));

  return (
    <div>
      <h2>{product.name}</h2>
      <p>Price: ${product.price.toFixed(2)}</p>
    </div>
  );
}

export default ProductDetails;

Trong ví dụ này:

1. Chúng tôi định nghĩa một hàm bất đồng bộ fetchProductData để mô phỏng việc lấy dữ liệu sản phẩm.
2. Chúng tôi bọc fetchProductData bằng experimental_cache để tạo một phiên bản đã lưu trữ.
3. Bên trong thành phần ProductDetails (phải là thành phần máy chủ React), chúng tôi sử dụng hook use để lấy dữ liệu sản phẩm từ hàm đã lưu trữ.
4. Hook use sẽ tạm dừng thành phần trong khi dữ liệu đang được lấy (hoặc lấy từ bộ nhớ cache). React sẽ tự động xử lý việc hiển thị trạng thái đang tải cho đến khi dữ liệu sẵn sàng.

Bằng cách sử dụng experimental_cache cùng với RSC và use, chúng ta có thể đạt được những cải thiện đáng kể về hiệu suất bằng cách lưu trữ dữ liệu trên máy chủ và tránh các yêu cầu mạng không cần thiết.

Vô hiệu hóa bộ nhớ cache

Trong nhiều trường hợp, bạn sẽ cần vô hiệu hóa bộ nhớ cache khi dữ liệu cơ bản thay đổi. Ví dụ, nếu người dùng cập nhật thông tin hồ sơ của họ, bạn sẽ muốn vô hiệu hóa dữ liệu người dùng đã lưu trữ để hiển thị thông tin đã cập nhật.

Bản thân experimental_cache không cung cấp cơ chế tích hợp để vô hiệu hóa bộ nhớ cache. Bạn sẽ cần triển khai chiến lược của riêng mình dựa trên nhu cầu cụ thể của ứng dụng.

Dưới đây là một vài phương pháp phổ biến:

• Vô hiệu hóa thủ công: Bạn có thể vô hiệu hóa bộ nhớ cache thủ công bằng cách tạo một hàm riêng để đặt lại hàm đã lưu trữ. Điều này có thể liên quan đến việc sử dụng một biến toàn cục hoặc một giải pháp quản lý trạng thái phức tạp hơn.
• Hết hạn dựa trên thời gian: Bạn có thể đặt thời gian tồn tại (TTL) cho dữ liệu đã lưu trữ. Sau khi TTL hết hạn, bộ nhớ cache sẽ bị vô hiệu hóa và lần gọi hàm tiếp theo sẽ thực thi lại hàm gốc.
• Vô hiệu hóa dựa trên sự kiện: Bạn có thể vô hiệu hóa bộ nhớ cache khi một sự kiện cụ thể xảy ra, chẳng hạn như cập nhật cơ sở dữ liệu hoặc hành động của người dùng. Phương pháp này yêu cầu một cơ chế để phát hiện và phản ứng với các sự kiện này.

Dưới đây là một ví dụ về vô hiệu hóa thủ công:

import { experimental_cache } from 'react';

let cacheKey = 0; // Khóa bộ nhớ cache toàn cục

async function fetchUserProfile(userId, key) {
    console.log("Fetching user profile (Key: " + key + ")"); // Ghi nhật ký gỡ lỗi
    await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, 200));
    return { id: userId, name: `Profile ${userId}`, cacheKey: key };
}

let cachedFetchUserProfile = experimental_cache(fetchUserProfile);

function invalidateCache() {
    cacheKey++; // Tăng khóa bộ nhớ cache toàn cục
    // Tạo lại hàm đã lưu trữ, điều này sẽ đặt lại bộ nhớ cache.
    cachedFetchUserProfile = experimental_cache(fetchUserProfile);
}


async function UserProfile({ userId }) {
    const profile = await cachedFetchUserProfile(userId, cacheKey);

    return (
        <div>
            <h2>User Profile</h2>
            <p>ID: {profile.id}</p>
            <p>Name: {profile.name}</p>
            <p>Cache Key: {profile.cacheKey}</p>
            <button onClick={invalidateCache}>Update Profile</button>
        </div>
    );
}

Trong ví dụ này, việc nhấp vào nút "Update Profile" sẽ gọi invalidateCache, tăng cacheKey toàn cục và tạo lại hàm đã lưu trữ. Điều này buộc lần gọi tiếp theo đến cachedFetchUserProfile phải thực thi lại hàm fetchUserProfile gốc.

Quan trọng: Chọn chiến lược vô hiệu hóa phù hợp nhất với nhu cầu ứng dụng của bạn và xem xét cẩn thận tác động tiềm ẩn đến hiệu suất và tính nhất quán của dữ liệu.

Các cân nhắc và thực tiễn tốt nhất

Khi sử dụng experimental_cache, điều quan trọng là phải ghi nhớ các cân nhắc và thực tiễn tốt nhất sau đây:

• Chọn khóa bộ nhớ cache: Chọn cẩn thận các đối số xác định khóa bộ nhớ cache. Khóa bộ nhớ cache nên xác định duy nhất dữ liệu đang được lưu trữ. Hãy xem xét sử dụng kết hợp các đối số nếu một đối số đơn lẻ không đủ.
• Kích thước bộ nhớ cache: API experimental_cache không cung cấp cơ chế tích hợp để giới hạn kích thước bộ nhớ cache. Nếu bạn đang lưu trữ một lượng lớn dữ liệu, bạn có thể cần triển khai chiến lược loại bỏ bộ nhớ cache của riêng mình để ngăn ngừa các sự cố về bộ nhớ.
• Tuần tự hóa dữ liệu: Đảm bảo rằng dữ liệu đang được lưu trữ có thể được tuần tự hóa. API experimental_cache có thể cần tuần tự hóa dữ liệu để lưu trữ.
• Xử lý lỗi: Triển khai xử lý lỗi thích hợp để xử lý một cách duyên dáng các tình huống mà việc lấy dữ liệu bị lỗi hoặc bộ nhớ cache không khả dụng.
• Kiểm thử: Kiểm thử kỹ lưỡng việc triển khai bộ nhớ cache của bạn để đảm bảo rằng nó hoạt động chính xác và bộ nhớ cache được vô hiệu hóa một cách phù hợp.
• Giám sát hiệu suất: Giám sát hiệu suất ứng dụng của bạn để đánh giá tác động của bộ nhớ cache và xác định bất kỳ điểm nghẽn tiềm ẩn nào.
• Quản lý trạng thái toàn cục: Nếu xử lý dữ liệu dành riêng cho người dùng trong các thành phần máy chủ (ví dụ: tùy chọn của người dùng, nội dung giỏ hàng), hãy xem xét cách bộ nhớ cache có thể ảnh hưởng đến việc những người dùng khác nhau xem dữ liệu của nhau. Triển khai các biện pháp bảo vệ thích hợp để ngăn chặn rò rỉ dữ liệu, có thể bằng cách kết hợp các ID người dùng vào khóa bộ nhớ cache hoặc sử dụng giải pháp quản lý trạng thái toàn cục phù hợp cho kết xuất phía máy chủ.
• Thao tác dữ liệu: Hãy cực kỳ cẩn thận khi lưu trữ dữ liệu có thể bị thao tác. Đảm bảo rằng bạn vô hiệu hóa bộ nhớ cache bất cứ khi nào dữ liệu cơ bản thay đổi để tránh phục vụ thông tin lỗi thời hoặc không chính xác. Điều này đặc biệt quan trọng đối với dữ liệu có thể được sửa đổi bởi những người dùng hoặc quy trình khác nhau.
• Server Actions và Cache: Server Actions, cho phép bạn thực thi mã phía máy chủ trực tiếp từ các thành phần của bạn, cũng có thể hưởng lợi từ bộ nhớ cache. Nếu một Server Action thực hiện một hoạt động tốn kém về mặt tính toán hoặc lấy dữ liệu, việc lưu trữ kết quả có thể cải thiện đáng kể hiệu suất. Tuy nhiên, hãy lưu ý đến chiến lược vô hiệu hóa, đặc biệt nếu Server Action sửa đổi dữ liệu.

Các giải pháp thay thế cho experimental_cache

Mặc dù experimental_cache cung cấp một cách thuận tiện để triển khai việc lưu trữ kết quả hàm, có những phương pháp thay thế bạn có thể xem xét:

• Các thư viện Memoization: Các thư viện như memoize-one và lodash.memoize cung cấp các khả năng memoization nâng cao hơn, bao gồm hỗ trợ các khóa bộ nhớ cache tùy chỉnh, chính sách loại bỏ bộ nhớ cache và các hàm bất đồng bộ.
• Các giải pháp Cache tùy chỉnh: Bạn có thể triển khai giải pháp cache của riêng mình bằng cách sử dụng cấu trúc dữ liệu như Map hoặc thư viện cache chuyên dụng như node-cache (cho bộ nhớ cache phía máy chủ). Phương pháp này cho phép bạn kiểm soát nhiều hơn quy trình cache nhưng đòi hỏi nhiều nỗ lực triển khai hơn.
• Cache HTTP: Đối với dữ liệu được lấy từ API, hãy tận dụng các cơ chế cache HTTP như tiêu đề Cache-Control để hướng dẫn trình duyệt và CDN cache các phản hồi. Điều này có thể giảm đáng kể lưu lượng mạng và cải thiện hiệu suất, đặc biệt đối với dữ liệu tĩnh hoặc dữ liệu ít được cập nhật.

Các ví dụ và trường hợp sử dụng thực tế

Dưới đây là một số ví dụ và trường hợp sử dụng thực tế mà experimental_cache (hoặc các kỹ thuật cache tương tự) có thể cực kỳ hữu ích:

• Danh mục sản phẩm thương mại điện tử: Lưu trữ chi tiết sản phẩm (tên, mô tả, giá, hình ảnh) có thể cải thiện đáng kể hiệu suất của các trang web thương mại điện tử, đặc biệt khi xử lý các danh mục lớn.
• Các bài đăng blog và bài viết: Lưu trữ các bài đăng blog và bài viết có thể giảm tải cho cơ sở dữ liệu và cải thiện trải nghiệm duyệt web cho người đọc.
• Nguồn cấp dữ liệu mạng xã hội: Lưu trữ nguồn cấp dữ liệu và dòng thời gian của người dùng có thể ngăn chặn các lời gọi API lặp lại và cải thiện khả năng phản hồi của các ứng dụng mạng xã hội.
• Dữ liệu tài chính: Lưu trữ báo giá chứng khoán thời gian thực hoặc tỷ giá hối đoái có thể giảm tải cho các nhà cung cấp dữ liệu tài chính và cải thiện hiệu suất của các ứng dụng tài chính.
• Ứng dụng bản đồ: Lưu trữ các ô bản đồ hoặc kết quả mã hóa địa lý có thể cải thiện hiệu suất của các ứng dụng bản đồ và giảm chi phí sử dụng các dịch vụ bản đồ.
• Quốc tế hóa (i18n): Lưu trữ các chuỗi được dịch cho các ngôn ngữ khác nhau có thể ngăn chặn các tra cứu lặp lại và cải thiện hiệu suất của các ứng dụng đa ngôn ngữ.
• Đề xuất cá nhân hóa: Lưu trữ các đề xuất sản phẩm hoặc nội dung cá nhân hóa có thể giảm chi phí tính toán để tạo đề xuất và cải thiện trải nghiệm người dùng. Ví dụ, một dịch vụ phát trực tuyến có thể lưu trữ các đề xuất phim dựa trên lịch sử xem của người dùng.

Kết luận

API experimental_cache của React cung cấp một cách mạnh mẽ để triển khai việc lưu trữ kết quả hàm và tối ưu hóa hiệu suất các ứng dụng React của bạn. Bằng cách hiểu cách sử dụng cơ bản, tích hợp nó với các thành phần máy chủ React và hook use, và xem xét cẩn thận các chiến lược vô hiệu hóa bộ nhớ cache, bạn có thể cải thiện đáng kể khả năng phản hồi và hiệu quả của các ứng dụng của mình. Hãy nhớ rằng đây là một API thử nghiệm, vì vậy hãy luôn cập nhật tài liệu React mới nhất và chuẩn bị cho những thay đổi tiềm năng. Bằng cách làm theo các cân nhắc và thực tiễn tốt nhất được nêu trong bài viết này, bạn có thể tận dụng hiệu quả experimental_cache để xây dựng các ứng dụng React có hiệu suất cao, mang lại trải nghiệm người dùng tuyệt vời.

Khi bạn khám phá experimental_cache, hãy xem xét các nhu cầu cụ thể của ứng dụng của bạn và chọn chiến lược bộ nhớ cache phù hợp nhất với yêu cầu của bạn. Đừng ngại thử nghiệm và khám phá các giải pháp bộ nhớ cache thay thế để tìm ra cách tiếp cận tối ưu cho dự án của bạn. Với kế hoạch và triển khai cẩn thận, bạn có thể phát huy hết tiềm năng của việc lưu trữ kết quả hàm và xây dựng các ứng dụng React vừa có hiệu suất vừa có khả năng mở rộng.