Triển khai React experimental_useMutableSource: Giải thích về Nguồn Dữ liệu Biến đổi

React, thư viện JavaScript phổ biến để xây dựng giao diện người dùng, đang không ngừng phát triển. Một trong những bổ sung thú vị gần đây, hiện đang trong giai đoạn thử nghiệm, là hook experimental_useMutableSource. Hook này cung cấp một cách tiếp cận mới để quản lý các nguồn dữ liệu biến đổi trực tiếp trong các component React. Hiểu rõ cách triển khai và sử dụng đúng cách có thể mở ra những mẫu quản lý state mạnh mẽ mới, đặc biệt trong các kịch bản mà state React truyền thống không đáp ứng được. Hướng dẫn toàn diện này sẽ đi sâu vào sự phức tạp của experimental_useMutableSource, khám phá cơ chế, các trường hợp sử dụng, ưu điểm và những cạm bẫy tiềm tàng của nó.

Nguồn Dữ liệu Biến đổi là gì?

Trước khi đi sâu vào bản thân hook, điều quan trọng là phải hiểu khái niệm về nguồn dữ liệu biến đổi. Trong bối cảnh của React, nguồn dữ liệu biến đổi đề cập đến một cấu trúc dữ liệu có thể được sửa đổi trực tiếp mà không cần thay thế hoàn toàn. Điều này trái ngược với cách tiếp cận quản lý state điển hình của React, nơi các bản cập nhật state liên quan đến việc tạo ra các đối tượng bất biến mới. Ví dụ về các nguồn dữ liệu biến đổi bao gồm:

• Thư viện bên ngoài: Các thư viện như MobX hoặc thậm chí là thao tác trực tiếp các phần tử DOM có thể được coi là nguồn dữ liệu biến đổi.
• Đối tượng được chia sẻ: Các đối tượng được chia sẻ giữa các phần khác nhau của ứng dụng, có khả năng bị sửa đổi bởi nhiều hàm hoặc module khác nhau.
• Dữ liệu thời gian thực: Các luồng dữ liệu từ WebSockets hoặc server-sent events (SSE) được cập nhật liên tục. Hãy tưởng tượng một bảng giá chứng khoán hoặc tỷ số trực tiếp được cập nhật thường xuyên.
• Trạng thái trò chơi (Game State): Đối với các trò chơi phức tạp được xây dựng bằng React, việc quản lý trạng thái trò chơi trực tiếp dưới dạng một đối tượng biến đổi có thể hiệu quả hơn là chỉ dựa vào state bất biến của React.
• Đồ thị cảnh 3D (3D Scene Graphs): Các thư viện như Three.js duy trì các đồ thị cảnh biến đổi, và việc tích hợp chúng với React đòi hỏi một cơ chế để theo dõi các thay đổi trong các đồ thị này một cách hiệu quả.

Quản lý state React truyền thống có thể không hiệu quả khi xử lý các nguồn dữ liệu biến đổi này vì mỗi thay đổi đối với nguồn sẽ yêu cầu tạo một đối tượng state React mới và kích hoạt việc render lại component. Điều này có thể dẫn đến các nút thắt cổ chai về hiệu suất, đặc biệt là khi xử lý các bản cập nhật thường xuyên hoặc các tập dữ liệu lớn.

Giới thiệu experimental_useMutableSource

experimental_useMutableSource là một hook của React được thiết kế để kết nối mô hình component của React với các nguồn dữ liệu biến đổi bên ngoài. Nó cho phép các component React đăng ký theo dõi các thay đổi trong một nguồn dữ liệu biến đổi và chỉ render lại khi cần thiết, giúp tối ưu hóa hiệu suất và cải thiện khả năng phản hồi. Hook này nhận hai đối số:

1. Source: Đối tượng nguồn dữ liệu biến đổi. Đây có thể là bất cứ thứ gì từ một observable của MobX đến một đối tượng JavaScript thông thường.
2. Selector: Một hàm trích xuất dữ liệu cụ thể từ nguồn mà component cần. Điều này cho phép các component chỉ đăng ký theo dõi các phần liên quan của nguồn dữ liệu, giúp tối ưu hóa việc render lại hơn nữa.

Hook này trả về dữ liệu đã được chọn từ nguồn. Khi nguồn thay đổi, React sẽ chạy lại hàm selector và xác định xem component có cần được render lại hay không dựa trên việc dữ liệu được chọn có thay đổi hay không (sử dụng Object.is để so sánh).

Ví dụ sử dụng cơ bản

Hãy xem xét một ví dụ đơn giản sử dụng một đối tượng JavaScript thông thường làm nguồn dữ liệu biến đổi:

const mutableSource = { value: 0 }; function incrementValue() { mutableSource.value++; // Lý tưởng nhất, bạn sẽ có một cơ chế thông báo thay đổi mạnh mẽ hơn ở đây. // Đối với ví dụ đơn giản này, chúng ta sẽ dựa vào việc kích hoạt thủ công. forceUpdate(); // Hàm để kích hoạt render lại (giải thích bên dưới) } function MyComponent() { const value = experimental_useMutableSource( mutableSource, () => mutableSource.value, ); return (

Giá trị: {value}

Tăng

); } // Hàm trợ giúp để buộc render lại (không lý tưởng cho môi trường production, xem bên dưới) const [, forceUpdate] = React.useReducer(x => x + 1, 0);

Giải thích:

• Chúng ta định nghĩa một đối tượng mutableSource với một thuộc tính value.
• Hàm incrementValue sửa đổi trực tiếp thuộc tính value.
• MyComponent sử dụng experimental_useMutableSource để đăng ký theo dõi các thay đổi trong mutableSource.value.
• Hàm selector () => mutableSource.value trích xuất dữ liệu liên quan.
• Khi nút "Tăng" được nhấp, incrementValue được gọi, cập nhật mutableSource.value.
• Quan trọng là, hàm forceUpdate được gọi để kích hoạt việc render lại. Đây là một sự đơn giản hóa cho mục đích minh họa. Trong một ứng dụng thực tế, bạn sẽ cần một cơ chế phức tạp hơn để thông báo cho React về các thay đổi đối với nguồn dữ liệu biến đổi. Chúng ta sẽ thảo luận về các giải pháp thay thế sau.

Quan trọng: Việc thay đổi trực tiếp nguồn dữ liệu và dựa vào forceUpdate thường *không* được khuyến khích cho mã nguồn production. Nó được đưa vào đây để đơn giản hóa việc minh họa. Một cách tiếp cận tốt hơn là sử dụng một mẫu observable phù hợp hoặc một thư viện cung cấp cơ chế thông báo thay đổi.

Triển khai một Cơ chế Thông báo Thay đổi Phù hợp

Thách thức chính khi làm việc với experimental_useMutableSource là đảm bảo rằng React được thông báo khi nguồn dữ liệu biến đổi thay đổi. Việc chỉ thay đổi nguồn dữ liệu sẽ *không* tự động kích hoạt việc render lại. Bạn cần một cơ chế để báo hiệu cho React rằng dữ liệu đã được cập nhật.

Dưới đây là một vài cách tiếp cận phổ biến:

1. Sử dụng một Observable Tùy chỉnh

Bạn có thể tạo một đối tượng observable tùy chỉnh phát ra các sự kiện khi dữ liệu của nó thay đổi. Điều này cho phép các component đăng ký theo dõi các sự kiện này và tự cập nhật tương ứng.

class Observable { constructor(initialValue) { this._value = initialValue; this._listeners = []; } get value() { return this._value; } set value(newValue) { if (this._value !== newValue) { this._value = newValue; this.notifyListeners(); } } subscribe(listener) { this._listeners.push(listener); return () => { this._listeners = this._listeners.filter(l => l !== listener); }; } notifyListeners() { this._listeners.forEach(listener => listener()); } } const mutableSource = new Observable(0); function incrementValue() { mutableSource.value++; } function MyComponent() { const value = experimental_useMutableSource( mutableSource, observable => observable.value, () => mutableSource.value // Hàm snapshot ); const [, forceUpdate] = React.useReducer(x => x + 1, 0); React.useEffect(() => { const unsubscribe = mutableSource.subscribe(() => { forceUpdate(); // Kích hoạt render lại khi có thay đổi }); return () => unsubscribe(); // Dọn dẹp khi unmount }, [mutableSource]); return (

Giá trị: {value}

Tăng

); }

Giải thích:

• Chúng ta định nghĩa một lớp Observable tùy chỉnh để quản lý một giá trị và một danh sách các listener.
• Setter của thuộc tính value sẽ thông báo cho các listener mỗi khi giá trị thay đổi.
• MyComponent đăng ký theo dõi Observable bằng cách sử dụng useEffect.
• Khi giá trị của Observable thay đổi, listener sẽ gọi forceUpdate để kích hoạt việc render lại.
• Hook useEffect đảm bảo rằng việc đăng ký được dọn dẹp khi component unmount, ngăn ngừa rò rỉ bộ nhớ.
• Đối số thứ ba của experimental_useMutableSource, hàm snapshot, bây giờ đã được sử dụng. Điều này là cần thiết để React so sánh chính xác giá trị trước và sau một bản cập nhật tiềm năng.

Cách tiếp cận này cung cấp một cách mạnh mẽ và đáng tin cậy hơn để theo dõi các thay đổi trong nguồn dữ liệu biến đổi.

2. Sử dụng MobX

MobX là một thư viện quản lý state phổ biến giúp dễ dàng quản lý dữ liệu biến đổi. Nó tự động theo dõi các phụ thuộc và cập nhật các component khi dữ liệu liên quan thay đổi.

import { makeObservable, observable, action } from "mobx"; import { observer } from "mobx-react-lite"; class Store { value = 0; constructor() { makeObservable(this, { value: observable, increment: action, }); } increment = () => { this.value++; }; } const store = new Store(); const MyComponent = observer(() => { const value = experimental_useMutableSource( store, (s) => s.value, () => store.value // Hàm snapshot ); return (

Giá trị: {value}

Tăng

); }); export default MyComponent;

Giải thích:

• Chúng ta sử dụng MobX để tạo một store observable với một thuộc tính value và một hành động increment.
• Component bậc cao (HOC) observer tự động đăng ký theo dõi các thay đổi trong store.
• experimental_useMutableSource được sử dụng để truy cập value của store.
• Khi nút "Tăng" được nhấp, hành động increment cập nhật value của store, điều này tự động kích hoạt việc render lại của MyComponent.
• Một lần nữa, hàm snapshot rất quan trọng để so sánh chính xác.

MobX đơn giản hóa quá trình quản lý dữ liệu biến đổi và đảm bảo rằng các component React luôn được cập nhật.

3. Sử dụng Recoil (cẩn trọng)

Recoil là một thư viện quản lý state từ Facebook cung cấp một cách tiếp cận khác để quản lý state. Mặc dù Recoil chủ yếu xử lý state bất biến, có thể tích hợp nó với experimental_useMutableSource trong các kịch bản cụ thể, mặc dù điều này nên được thực hiện một cách cẩn trọng.

Bạn thường sẽ sử dụng Recoil để quản lý state chính và sau đó sử dụng experimental_useMutableSource để quản lý một nguồn dữ liệu biến đổi cụ thể, bị cô lập. Tránh sử dụng experimental_useMutableSource để sửa đổi trực tiếp các atom của Recoil, vì điều này có thể dẫn đến hành vi không thể đoán trước.

Ví dụ (Khái niệm - Sử dụng cẩn trọng):

import { useRecoilState } from 'recoil'; import { myRecoilAtom } from './atoms'; // Giả sử bạn đã định nghĩa một atom Recoil const mutableSource = { value: 0 }; function incrementValue() { mutableSource.value++; // Bạn vẫn cần một cơ chế thông báo thay đổi ở đây, ví dụ: một Observable tùy chỉnh // Thay đổi trực tiếp và forceUpdate *không* được khuyến khích cho môi trường production. forceUpdate(); // Xem các ví dụ trước để có giải pháp phù hợp. } function MyComponent() { const [recoilValue, setRecoilValue] = useRecoilState(myRecoilAtom); const mutableValue = experimental_useMutableSource( mutableSource, () => mutableSource.value, () => mutableSource.value // Hàm snapshot ); // ... logic component của bạn sử dụng cả recoilValue và mutableValue ... return (

Giá trị Recoil: {recoilValue}

Giá trị Biến đổi: {mutableValue}

Tăng Biến đổi setRecoilValue(recoilValue + 1)}>Tăng Recoil

); }

Những điều cần cân nhắc quan trọng khi sử dụng Recoil với experimental_useMutableSource:

• Tránh sửa đổi trực tiếp các Atom của Recoil: Không bao giờ sửa đổi trực tiếp giá trị của một atom Recoil bằng cách sử dụng experimental_useMutableSource. Sử dụng hàm setRecoilValue được cung cấp bởi useRecoilState để cập nhật các atom của Recoil.
• Cô lập Dữ liệu Biến đổi: Chỉ sử dụng experimental_useMutableSource để quản lý các phần dữ liệu biến đổi nhỏ, bị cô lập không quan trọng đối với trạng thái ứng dụng tổng thể do Recoil quản lý.
• Cân nhắc các giải pháp thay thế: Trước khi dùng đến experimental_useMutableSource với Recoil, hãy cân nhắc kỹ xem bạn có thể đạt được kết quả mong muốn bằng cách sử dụng các tính năng tích hợp sẵn của Recoil, chẳng hạn như state dẫn xuất hoặc effects hay không.

Lợi ích của experimental_useMutableSource

experimental_useMutableSource mang lại một số lợi ích so với quản lý state React truyền thống khi xử lý các nguồn dữ liệu biến đổi:

• Cải thiện hiệu suất: Bằng cách chỉ đăng ký theo dõi các phần liên quan của nguồn dữ liệu và chỉ render lại khi cần thiết, experimental_useMutableSource có thể cải thiện đáng kể hiệu suất, đặc biệt là khi xử lý các bản cập nhật thường xuyên hoặc các tập dữ liệu lớn.
• Tích hợp đơn giản: Nó cung cấp một cách sạch sẽ và hiệu quả để tích hợp các thư viện và nguồn dữ liệu biến đổi bên ngoài vào các component React.
• Giảm mã soạn sẵn (Boilerplate): Nó làm giảm lượng mã soạn sẵn cần thiết để quản lý dữ liệu biến đổi, làm cho mã của bạn ngắn gọn và dễ bảo trì hơn.
• Hỗ trợ Chế độ Đồng thời (Concurrency): experimental_useMutableSource được thiết kế để hoạt động tốt với Chế độ Đồng thời của React, cho phép React ngắt và tiếp tục render khi cần thiết mà không làm mất dấu dữ liệu biến đổi.

Thách thức và Cân nhắc Tiềm tàng

Mặc dù experimental_useMutableSource mang lại một số lợi thế, điều quan trọng là phải nhận thức được những thách thức và cân nhắc tiềm tàng:

• Trạng thái thử nghiệm: Hook này hiện đang trong giai đoạn thử nghiệm, có nghĩa là API của nó có thể thay đổi trong tương lai. Hãy chuẩn bị để điều chỉnh mã của bạn nếu cần thiết.
• Độ phức tạp: Quản lý dữ liệu biến đổi vốn có thể phức tạp hơn quản lý dữ liệu bất biến. Điều quan trọng là phải xem xét cẩn thận các tác động của việc sử dụng dữ liệu biến đổi và đảm bảo rằng mã của bạn được kiểm thử tốt và dễ bảo trì.
• Thông báo thay đổi: Như đã thảo luận trước đó, bạn cần triển khai một cơ chế thông báo thay đổi phù hợp để đảm bảo rằng React được thông báo khi nguồn dữ liệu biến đổi thay đổi. Điều này có thể làm tăng thêm độ phức tạp cho mã của bạn.
• Gỡ lỗi (Debugging): Gỡ lỗi các vấn đề liên quan đến dữ liệu biến đổi có thể khó khăn hơn so với gỡ lỗi các vấn đề liên quan đến dữ liệu bất biến. Điều quan trọng là phải hiểu rõ cách nguồn dữ liệu biến đổi đang được sửa đổi và cách React đang phản ứng với những thay đổi đó.
• Tầm quan trọng của hàm Snapshot: Hàm snapshot (đối số thứ ba) rất quan trọng để đảm bảo rằng React có thể so sánh chính xác dữ liệu trước và sau một bản cập nhật tiềm năng. Việc bỏ qua hoặc triển khai sai hàm này có thể dẫn đến hành vi không mong muốn.

Các Thực tiễn Tốt nhất khi Sử dụng experimental_useMutableSource

Để tối đa hóa lợi ích và giảm thiểu rủi ro khi sử dụng experimental_useMutableSource, hãy tuân theo các thực tiễn tốt nhất sau:

• Sử dụng một Cơ chế Thông báo Thay đổi Phù hợp: Tránh dựa vào việc kích hoạt render lại thủ công. Sử dụng một mẫu observable phù hợp hoặc một thư viện cung cấp cơ chế thông báo thay đổi.
• Giảm thiểu phạm vi của Dữ liệu Biến đổi: Chỉ sử dụng experimental_useMutableSource để quản lý các phần dữ liệu biến đổi nhỏ, bị cô lập. Tránh sử dụng nó để quản lý các cấu trúc dữ liệu lớn hoặc phức tạp.
• Viết các bài kiểm thử kỹ lưỡng: Viết các bài kiểm thử kỹ lưỡng để đảm bảo rằng mã của bạn đang hoạt động chính xác và dữ liệu biến đổi đang được quản lý đúng cách.
• Ghi tài liệu cho mã của bạn: Ghi tài liệu rõ ràng cho mã của bạn để giải thích cách nguồn dữ liệu biến đổi đang được sử dụng và cách React đang phản ứng với các thay đổi.
• Nhận thức về các tác động đến hiệu suất: Mặc dù experimental_useMutableSource có thể cải thiện hiệu suất, điều quan trọng là phải nhận thức được các tác động tiềm tàng đến hiệu suất. Sử dụng các công cụ profiling để xác định bất kỳ nút thắt cổ chai nào và tối ưu hóa mã của bạn cho phù hợp.
• Ưu tiên tính bất biến khi có thể: Ngay cả khi sử dụng experimental_useMutableSource, hãy cố gắng sử dụng các cấu trúc dữ liệu bất biến và cập nhật chúng theo cách bất biến bất cứ khi nào có thể. Điều này có thể giúp đơn giản hóa mã của bạn và giảm nguy cơ lỗi.
• Hiểu rõ hàm Snapshot: Hãy chắc chắn rằng bạn hiểu thấu đáo mục đích và cách triển khai của hàm snapshot. Một hàm snapshot chính xác là điều cần thiết để hoạt động đúng.

Các Trường hợp Sử dụng: Ví dụ Thực tế

Hãy khám phá một số trường hợp sử dụng trong thế giới thực nơi experimental_useMutableSource có thể đặc biệt hữu ích:

• Tích hợp với Three.js: Khi xây dựng các ứng dụng 3D với React và Three.js, bạn có thể sử dụng experimental_useMutableSource để đăng ký theo dõi các thay đổi trong đồ thị cảnh Three.js và chỉ render lại các component React khi cần thiết. Điều này có thể cải thiện đáng kể hiệu suất so với việc render lại toàn bộ cảnh trên mỗi khung hình.
• Trực quan hóa Dữ liệu Thời gian thực: Khi xây dựng các công cụ trực quan hóa dữ liệu thời gian thực, bạn có thể sử dụng experimental_useMutableSource để đăng ký theo dõi các bản cập nhật từ luồng WebSocket hoặc SSE và chỉ render lại biểu đồ hoặc đồ thị khi dữ liệu thay đổi. Điều này có thể mang lại trải nghiệm người dùng mượt mà và phản hồi nhanh hơn. Hãy tưởng tượng một bảng điều khiển hiển thị giá tiền điện tử trực tiếp; sử dụng experimental_useMutableSource có thể ngăn chặn các lần render lại không cần thiết khi giá biến động.
• Phát triển Trò chơi: Trong phát triển trò chơi, experimental_useMutableSource có thể được sử dụng để quản lý trạng thái trò chơi và chỉ render lại các component React khi trạng thái trò chơi thay đổi. Điều này có thể cải thiện hiệu suất và giảm độ trễ. Ví dụ, quản lý vị trí và máu của các nhân vật trong game dưới dạng các đối tượng biến đổi, và sử dụng experimental_useMutableSource trong các component hiển thị thông tin nhân vật.
• Chỉnh sửa Cộng tác: Khi xây dựng các ứng dụng chỉnh sửa cộng tác, bạn có thể sử dụng experimental_useMutableSource để đăng ký theo dõi các thay đổi trong tài liệu được chia sẻ và chỉ render lại các component React khi tài liệu thay đổi. Điều này có thể mang lại trải nghiệm chỉnh sửa cộng tác thời gian thực. Hãy nghĩ đến một trình soạn thảo tài liệu được chia sẻ nơi nhiều người dùng đồng thời thực hiện các thay đổi; experimental_useMutableSource có thể giúp tối ưu hóa việc render lại khi các chỉnh sửa được thực hiện.
• Tích hợp Mã nguồn Cũ (Legacy): experimental_useMutableSource cũng có thể hữu ích khi tích hợp React với các codebase cũ dựa trên các cấu trúc dữ liệu biến đổi. Nó cho phép bạn dần dần di chuyển codebase sang React mà không cần phải viết lại mọi thứ từ đầu.

Kết luận

experimental_useMutableSource là một công cụ mạnh mẽ để quản lý các nguồn dữ liệu biến đổi trong các ứng dụng React. Bằng cách hiểu rõ cách triển khai, các trường hợp sử dụng, lợi ích và thách thức tiềm tàng của nó, bạn có thể tận dụng nó để xây dựng các ứng dụng hiệu quả hơn, phản hồi nhanh hơn và dễ bảo trì hơn. Hãy nhớ sử dụng một cơ chế thông báo thay đổi phù hợp, giảm thiểu phạm vi của dữ liệu biến đổi và viết các bài kiểm thử kỹ lưỡng để đảm bảo rằng mã của bạn đang hoạt động chính xác. Khi React tiếp tục phát triển, experimental_useMutableSource có khả năng sẽ đóng một vai trò ngày càng quan trọng trong tương lai của phát triển React.

Mặc dù vẫn còn trong giai đoạn thử nghiệm, experimental_useMutableSource cung cấp một cách tiếp cận hứa hẹn để xử lý các tình huống mà các nguồn dữ liệu biến đổi là không thể tránh khỏi. Bằng cách xem xét cẩn thận các tác động của nó và tuân theo các thực tiễn tốt nhất, các nhà phát triển có thể khai thác sức mạnh của nó để tạo ra các ứng dụng React hiệu suất cao và có tính phản ứng. Hãy theo dõi lộ trình của React để biết các bản cập nhật và những thay đổi tiềm năng đối với hook có giá trị này.