Tình trạng tranh chấp trong React experimental_useOptimistic: Xử lý cập nhật đồng thời

Hook experimental_useOptimistic của React cung cấp một cách mạnh mẽ để cải thiện trải nghiệm người dùng bằng cách cung cấp phản hồi ngay lập tức trong khi các hoạt động bất đồng bộ đang diễn ra. Tuy nhiên, sự lạc quan này đôi khi có thể dẫn đến tình trạng tranh chấp khi nhiều cập nhật được áp dụng đồng thời. Bài viết này sẽ đi sâu vào sự phức tạp của vấn đề này và cung cấp các chiến lược để xử lý các cập nhật đồng thời một cách mạnh mẽ, đảm bảo tính nhất quán của dữ liệu và trải nghiệm người dùng mượt mà, phục vụ cho khán giả toàn cầu.

Tìm hiểu về experimental_useOptimistic

Trước khi đi sâu vào tình trạng tranh chấp, chúng ta hãy tóm tắt ngắn gọn cách hoạt động của experimental_useOptimistic. Hook này cho phép bạn cập nhật giao diện người dùng một cách lạc quan với một giá trị trước khi hoạt động tương ứng phía máy chủ hoàn tất. Điều này mang lại cho người dùng cảm giác hành động được thực hiện ngay lập tức, nâng cao khả năng phản hồi. Ví dụ, hãy xem xét một người dùng thích một bài đăng. Thay vì chờ máy chủ xác nhận lượt thích, bạn có thể cập nhật ngay giao diện người dùng để hiển thị bài đăng đã được thích, và sau đó hoàn tác lại nếu máy chủ báo lỗi.

Cách sử dụng cơ bản trông như sau:

const [optimisticValue, addOptimisticValue] = experimental_useOptimistic(
  originalValue,
  (currentState, newValue) => {
    // Trả về cập nhật lạc quan dựa trên trạng thái hiện tại và giá trị mới
    return newValue;
  }
);

originalValue là trạng thái ban đầu. Đối số thứ hai là một hàm cập nhật lạc quan, nhận vào trạng thái hiện tại và một giá trị mới và trả về trạng thái được cập nhật một cách lạc quan. addOptimisticValue là một hàm bạn có thể gọi để kích hoạt một cập nhật lạc quan.

Tình trạng tranh chấp là gì?

Tình trạng tranh chấp xảy ra khi kết quả của một chương trình phụ thuộc vào trình tự hoặc thời gian không thể đoán trước của nhiều quy trình hoặc luồng. Trong bối cảnh của experimental_useOptimistic, tình trạng tranh chấp phát sinh khi nhiều cập nhật lạc quan được kích hoạt đồng thời, và các hoạt động phía máy chủ tương ứng của chúng hoàn thành theo một thứ tự khác với thứ tự chúng được khởi tạo. Điều này có thể dẫn đến dữ liệu không nhất quán và trải nghiệm người dùng khó hiểu.

Hãy xem xét một kịch bản trong đó người dùng nhấp nhanh vào nút "Thích" nhiều lần. Mỗi lần nhấp sẽ kích hoạt một cập nhật lạc quan, ngay lập tức tăng số lượt thích trên giao diện người dùng. Tuy nhiên, các yêu cầu đến máy chủ cho mỗi lượt thích có thể hoàn thành theo một thứ tự khác nhau do độ trễ mạng hoặc sự chậm trễ trong xử lý của máy chủ. Nếu các yêu cầu hoàn thành không theo thứ tự, số lượt thích cuối cùng hiển thị cho người dùng có thể không chính xác.

Ví dụ: Hãy tưởng tượng một bộ đếm bắt đầu từ 0. Người dùng nhấp vào nút tăng hai lần một cách nhanh chóng. Hai cập nhật lạc quan được gửi đi. Cập nhật đầu tiên là `0 + 1 = 1`, và cập nhật thứ hai là `1 + 1 = 2`. Tuy nhiên, nếu yêu cầu đến máy chủ cho lần nhấp thứ hai hoàn thành trước lần đầu tiên, máy chủ có thể lưu sai trạng thái là `0 + 1 = 1` dựa trên giá trị đã lỗi thời, và sau đó, yêu cầu hoàn thành đầu tiên lại ghi đè lên nó là `0 + 1 = 1` một lần nữa. Người dùng cuối cùng sẽ thấy `1`, chứ không phải `2`.

Nhận biết tình trạng tranh chấp với experimental_useOptimistic

Việc xác định tình trạng tranh chấp có thể khó khăn, vì chúng thường xảy ra không liên tục và phụ thuộc vào các yếu tố thời gian. Tuy nhiên, một số triệu chứng phổ biến có thể chỉ ra sự hiện diện của chúng:

• Trạng thái giao diện người dùng không nhất quán: Giao diện người dùng hiển thị các giá trị không phản ánh dữ liệu thực tế phía máy chủ.
• Ghi đè dữ liệu không mong muốn: Dữ liệu bị ghi đè bằng các giá trị cũ hơn, dẫn đến mất dữ liệu.
• Các thành phần giao diện người dùng nhấp nháy: Các thành phần giao diện người dùng nhấp nháy hoặc thay đổi nhanh chóng khi các cập nhật lạc quan khác nhau được áp dụng và hoàn tác.

Để xác định hiệu quả tình trạng tranh chấp, hãy xem xét những điều sau:

• Ghi log (Logging): Thực hiện ghi log chi tiết để theo dõi thứ tự các cập nhật lạc quan được kích hoạt và thứ tự các hoạt động phía máy chủ tương ứng của chúng hoàn thành. Bao gồm dấu thời gian và mã định danh duy nhất cho mỗi lần cập nhật.
• Kiểm thử (Testing): Viết các bài kiểm thử tích hợp mô phỏng các cập nhật đồng thời và xác minh rằng trạng thái giao diện người dùng vẫn nhất quán. Các công cụ như Jest và React Testing Library có thể hữu ích cho việc này. Cân nhắc sử dụng các thư viện mocking để mô phỏng các độ trễ mạng và thời gian phản hồi của máy chủ khác nhau.
• Giám sát (Monitoring): Thực hiện các công cụ giám sát để theo dõi tần suất của sự không nhất quán trên giao diện người dùng và việc ghi đè dữ liệu trong môi trường sản phẩm. Điều này có thể giúp bạn xác định các tình trạng tranh chấp tiềm ẩn có thể không rõ ràng trong quá trình phát triển.
• Phản hồi từ người dùng (User Feedback): Chú ý kỹ đến các báo cáo của người dùng về sự không nhất quán trên giao diện người dùng hoặc mất dữ liệu. Phản hồi của người dùng có thể cung cấp những hiểu biết quý giá về các tình trạng tranh chấp tiềm ẩn khó có thể phát hiện thông qua kiểm thử tự động.

Các chiến lược xử lý cập nhật đồng thời

Có một số chiến lược có thể được sử dụng để giảm thiểu tình trạng tranh chấp khi sử dụng experimental_useOptimistic. Dưới đây là một số phương pháp hiệu quả nhất:

1. Debouncing và Throttling

Debouncing giới hạn tốc độ mà một hàm có thể được kích hoạt. Nó trì hoãn việc gọi một hàm cho đến khi một khoảng thời gian nhất định trôi qua kể từ lần cuối cùng hàm đó được gọi. Trong bối cảnh của các cập nhật lạc quan, debouncing có thể ngăn chặn các cập nhật nhanh chóng, liên tiếp được kích hoạt, giảm khả năng xảy ra tình trạng tranh chấp.

Throttling đảm bảo rằng một hàm chỉ được gọi tối đa một lần trong một khoảng thời gian xác định. Nó điều chỉnh tần suất các cuộc gọi hàm, ngăn chúng làm quá tải hệ thống. Throttling có thể hữu ích khi bạn muốn cho phép các cập nhật xảy ra, nhưng ở một tốc độ được kiểm soát.

Dưới đây là một ví dụ sử dụng một hàm được debounced:

import { useCallback } from 'react';
import { debounce } from 'lodash'; // Hoặc một hàm debounce tùy chỉnh

function MyComponent() {
  const handleClick = useCallback(
    debounce(() => {
      addOptimisticValue(currentState => currentState + 1);
      // Gửi yêu cầu đến máy chủ ở đây
    }, 300), // Debounce trong 300ms
    [addOptimisticValue]
  );

  return Increment;
}

2. Đánh số thứ tự (Sequence Numbering)

Gán một số thứ tự duy nhất cho mỗi cập nhật lạc quan. Khi máy chủ phản hồi, hãy xác minh rằng phản hồi tương ứng với số thứ tự mới nhất. Nếu phản hồi không theo thứ tự, hãy loại bỏ nó. Điều này đảm bảo rằng chỉ có cập nhật gần đây nhất được áp dụng.

Dưới đây là cách bạn có thể triển khai việc đánh số thứ tự:

import { useRef, useCallback, useState } from 'react';

function MyComponent() {
  const [value, setValue] = useState(0);
  const [optimisticValue, addOptimisticValue] = experimental_useOptimistic(value, (state, newValue) => newValue);
  const sequenceNumber = useRef(0);

  const handleIncrement = useCallback(() => {
    const currentSequenceNumber = ++sequenceNumber.current;
    addOptimisticValue(value + 1);
    
    // Mô phỏng một yêu cầu đến máy chủ
    simulateServerRequest(value + 1, currentSequenceNumber)
      .then((data) => {
        if (data.sequenceNumber === sequenceNumber.current) {
          setValue(data.value);
        } else {
          console.log("Discarding outdated response");
        }
      });
  }, [value, addOptimisticValue]);

  async function simulateServerRequest(newValue, sequenceNumber) {
    // Mô phỏng độ trễ mạng
    await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, Math.random() * 500));
    return { value: newValue, sequenceNumber: sequenceNumber };
  }

  return (
    

      
Value: {optimisticValue}
      Increment
    
  );
}

Trong ví dụ này, mỗi cập nhật được gán một số thứ tự. Phản hồi từ máy chủ bao gồm số thứ tự của yêu cầu tương ứng. Khi nhận được phản hồi, thành phần sẽ kiểm tra xem số thứ tự có khớp với số thứ tự hiện tại hay không. Nếu có, cập nhật sẽ được áp dụng. Nếu không, cập nhật sẽ bị loại bỏ.

3. Sử dụng hàng đợi (Queue) cho các cập nhật

Duy trì một hàng đợi các cập nhật đang chờ xử lý. Khi một cập nhật được kích hoạt, hãy thêm nó vào hàng đợi. Xử lý các cập nhật một cách tuần tự từ hàng đợi, đảm bảo rằng chúng được áp dụng theo thứ tự chúng được khởi tạo. Điều này loại bỏ khả năng các cập nhật không theo thứ tự.

Dưới đây là một ví dụ về cách sử dụng hàng đợi cho các cập nhật:

import { useState, useCallback, useRef, useEffect } from 'react';

function MyComponent() {
  const [value, setValue] = useState(0);
  const [optimisticValue, addOptimisticValue] = experimental_useOptimistic(value, (state, newValue) => newValue);
  const updateQueue = useRef([]);
  const isProcessing = useRef(false);

  const processQueue = useCallback(async () => {
    if (isProcessing.current || updateQueue.current.length === 0) {
      return;
    }

    isProcessing.current = true;
    const nextUpdate = updateQueue.current.shift();
    const newValue = nextUpdate();

    try {
      // Mô phỏng một yêu cầu đến máy chủ
      const result = await simulateServerRequest(newValue);
      setValue(result);
    } finally {
      isProcessing.current = false;
      processQueue(); // Xử lý mục tiếp theo trong hàng đợi
    }
  }, [setValue]);

  useEffect(() => {
    processQueue();
  }, [processQueue]);

  const handleIncrement = useCallback(() => {
    addOptimisticValue(value + 1);
    updateQueue.current.push(() => value + 1);
    processQueue();
  }, [value, addOptimisticValue, processQueue]);

  async function simulateServerRequest(newValue) {
    // Mô phỏng độ trễ mạng
    await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, Math.random() * 500));
    return newValue;
  }

  return (
    

      
Value: {optimisticValue}
      Increment
    
  );
}

Trong ví dụ này, mỗi cập nhật được thêm vào một hàng đợi. Hàm processQueue xử lý các cập nhật tuần tự từ hàng đợi. Ref isProcessing ngăn chặn nhiều cập nhật được xử lý đồng thời.

4. Các thao tác lũy đẳng (Idempotent Operations)

Đảm bảo rằng các hoạt động phía máy chủ của bạn là lũy đẳng. Một hoạt động lũy đẳng có thể được áp dụng nhiều lần mà không làm thay đổi kết quả ngoài lần áp dụng đầu tiên. Ví dụ, việc đặt một giá trị là lũy đẳng, trong khi việc tăng một giá trị thì không.

Nếu các hoạt động của bạn là lũy đẳng, tình trạng tranh chấp sẽ trở thành một vấn đề ít đáng lo ngại hơn. Ngay cả khi các cập nhật được áp dụng không theo thứ tự, kết quả cuối cùng vẫn sẽ giống nhau. Để làm cho các hoạt động tăng giá trị trở nên lũy đẳng, bạn có thể gửi giá trị cuối cùng mong muốn đến máy chủ, thay vì một lệnh tăng.

Ví dụ: Thay vì gửi một yêu cầu "tăng số lượt thích", hãy gửi một yêu cầu "đặt số lượt thích thành X". Nếu máy chủ nhận được nhiều yêu cầu như vậy, số lượt thích cuối cùng sẽ luôn là X, bất kể thứ tự các yêu cầu được xử lý.

5. Giao dịch lạc quan với cơ chế Rollback

Thực hiện các giao dịch lạc quan bao gồm một cơ chế rollback. Khi một cập nhật lạc quan được áp dụng, hãy lưu trữ giá trị ban đầu. Nếu máy chủ báo lỗi, hãy hoàn tác về giá trị ban đầu. Điều này đảm bảo rằng trạng thái giao diện người dùng vẫn nhất quán với dữ liệu phía máy chủ.

Dưới đây là một ví dụ về mặt khái niệm:

import { useState, useCallback } from 'react';

function MyComponent() {
  const [value, setValue] = useState(0);
  const [optimisticValue, addOptimisticValue] = experimental_useOptimistic(value, (state, newValue) => newValue);
  const [previousValue, setPreviousValue] = useState(value);

  const handleIncrement = useCallback(() => {
    setPreviousValue(value);
    addOptimisticValue(value + 1);

    simulateServerRequest(value + 1)
      .then(newValue => {
        setValue(newValue);
      })
      .catch(() => {
        // Rollback
        setValue(previousValue);
        addOptimisticValue(previousValue); //Render lại với giá trị đã sửa một cách lạc quan
      });
  }, [value, addOptimisticValue, previousValue]);

  async function simulateServerRequest(newValue) {
    // Mô phỏng độ trễ mạng
    await new Promise(resolve => setTimeout(resolve, Math.random() * 500));
    // Mô phỏng lỗi tiềm ẩn
    if (Math.random() < 0.2) {
      throw new Error("Server error");
    }
    return newValue;
  }

  return (
    

      
Value: {optimisticValue}
      Increment
    
  );
}

Trong ví dụ này, giá trị ban đầu được lưu trong previousValue trước khi cập nhật lạc quan được áp dụng. Nếu máy chủ báo lỗi, thành phần sẽ hoàn tác về giá trị ban đầu.

6. Sử dụng tính bất biến (Immutability)

Sử dụng các cấu trúc dữ liệu bất biến. Tính bất biến đảm bảo rằng dữ liệu không bị sửa đổi trực tiếp. Thay vào đó, các bản sao mới của dữ liệu được tạo ra với những thay đổi mong muốn. Điều này giúp dễ dàng theo dõi các thay đổi và hoàn tác về các trạng thái trước đó, giảm nguy cơ xảy ra tình trạng tranh chấp.

Các thư viện JavaScript như Immer và Immutable.js có thể giúp bạn làm việc với các cấu trúc dữ liệu bất biến.

7. Giao diện người dùng lạc quan với trạng thái cục bộ

Cân nhắc quản lý các cập nhật lạc quan trong trạng thái cục bộ thay vì chỉ dựa vào experimental_useOptimistic. Điều này cho phép bạn kiểm soát nhiều hơn quá trình cập nhật và cho phép bạn triển khai logic tùy chỉnh để xử lý các cập nhật đồng thời. Bạn có thể kết hợp điều này với các kỹ thuật như đánh số thứ tự hoặc xếp hàng đợi để đảm bảo tính nhất quán của dữ liệu.

8. Tính nhất quán sau cùng (Eventual Consistency)

Chấp nhận tính nhất quán sau cùng. Chấp nhận rằng trạng thái giao diện người dùng có thể tạm thời không đồng bộ với dữ liệu phía máy chủ. Thiết kế ứng dụng của bạn để xử lý điều này một cách duyên dáng. Ví dụ, hiển thị một chỉ báo tải trong khi máy chủ đang xử lý một cập nhật. Thông báo cho người dùng rằng dữ liệu có thể không nhất quán ngay lập tức trên các thiết bị.

Các thực hành tốt nhất cho ứng dụng toàn cầu

Khi xây dựng ứng dụng cho khán giả toàn cầu, điều quan trọng là phải xem xét các yếu tố như độ trễ mạng, múi giờ và bản địa hóa ngôn ngữ.

• Độ trễ mạng: Thực hiện các chiến lược để giảm thiểu tác động của độ trễ mạng, chẳng hạn như lưu trữ dữ liệu cục bộ và sử dụng Mạng phân phối nội dung (CDN) để phục vụ nội dung từ các máy chủ phân tán về mặt địa lý.
• Múi giờ: Xử lý múi giờ một cách chính xác để đảm bảo rằng dữ liệu được hiển thị chính xác cho người dùng ở các múi giờ khác nhau. Sử dụng cơ sở dữ liệu múi giờ đáng tin cậy và cân nhắc sử dụng các thư viện như Moment.js hoặc date-fns để đơn giản hóa việc chuyển đổi múi giờ.
• Bản địa hóa (Localization): Bản địa hóa ứng dụng của bạn để hỗ trợ nhiều ngôn ngữ và khu vực. Sử dụng một thư viện bản địa hóa như i18next hoặc React Intl để quản lý các bản dịch và định dạng dữ liệu theo ngôn ngữ của người dùng.
• Khả năng tiếp cận (Accessibility): Đảm bảo rằng ứng dụng của bạn có thể truy cập được bởi người dùng khuyết tật. Tuân thủ các nguyên tắc về khả năng tiếp cận như WCAG để làm cho ứng dụng của bạn có thể sử dụng được bởi mọi người.

Kết luận

experimental_useOptimistic cung cấp một cách mạnh mẽ để nâng cao trải nghiệm người dùng, nhưng điều cần thiết là phải hiểu và giải quyết khả năng xảy ra tình trạng tranh chấp. Bằng cách thực hiện các chiến lược được nêu trong bài viết này, bạn có thể xây dựng các ứng dụng mạnh mẽ và đáng tin cậy, cung cấp trải nghiệm người dùng mượt mà và nhất quán, ngay cả khi xử lý các cập nhật đồng thời. Hãy nhớ ưu tiên tính nhất quán của dữ liệu, xử lý lỗi và phản hồi của người dùng để đảm bảo rằng ứng dụng của bạn đáp ứng nhu cầu của người dùng trên toàn thế giới. Hãy cân nhắc kỹ lưỡng sự đánh đổi giữa các cập nhật lạc quan và những mâu thuẫn tiềm ẩn, và chọn phương pháp phù hợp nhất với các yêu cầu cụ thể của ứng dụng của bạn. Bằng cách chủ động quản lý các cập nhật đồng thời, bạn có thể tận dụng sức mạnh của experimental_useOptimistic trong khi giảm thiểu nguy cơ xảy ra tình trạng tranh chấp và hỏng dữ liệu.