Phụ thuộc của React useMemo: Làm chủ các Phương pháp Ghi nhớ Tối ưu

Trong thế giới phát triển web năng động, đặc biệt là trong hệ sinh thái React, việc tối ưu hóa hiệu suất của component là điều tối quan trọng. Khi các ứng dụng ngày càng phức tạp, việc re-render không chủ ý có thể dẫn đến giao diện người dùng chậm chạp và trải nghiệm người dùng không lý tưởng. Một trong những công cụ mạnh mẽ của React để giải quyết vấn đề này là hook useMemo. Tuy nhiên, việc sử dụng hiệu quả nó phụ thuộc vào sự hiểu biết thấu đáo về mảng phụ thuộc của nó. Hướng dẫn toàn diện này đi sâu vào các phương pháp tốt nhất để sử dụng các phụ thuộc của useMemo, đảm bảo các ứng dụng React của bạn luôn hoạt động hiệu quả và có khả năng mở rộng cho người dùng toàn cầu.

Tìm hiểu về Ghi nhớ (Memoization) trong React

Trước khi đi sâu vào chi tiết của useMemo, điều quan trọng là phải nắm bắt được khái niệm về memoization. Ghi nhớ là một kỹ thuật tối ưu hóa giúp tăng tốc các chương trình máy tính bằng cách lưu trữ kết quả của các lệnh gọi hàm tốn kém và trả về kết quả đã được lưu trong bộ nhớ đệm khi các đầu vào tương tự xuất hiện trở lại. Về bản chất, đó là việc tránh các tính toán dư thừa.

Trong React, ghi nhớ chủ yếu được sử dụng để ngăn chặn việc re-render không cần thiết của các component hoặc để lưu vào bộ nhớ đệm kết quả của các tính toán tốn kém. Điều này đặc biệt quan trọng trong các component chức năng, nơi việc re-render có thể xảy ra thường xuyên do thay đổi trạng thái, cập nhật prop hoặc re-render của component cha.

Vai trò của `useMemo`

Hook useMemo trong React cho phép bạn ghi nhớ kết quả của một phép tính. Nó nhận hai đối số:

Một hàm để tính toán giá trị bạn muốn ghi nhớ.
Một mảng các phụ thuộc.

React sẽ chỉ chạy lại hàm tính toán nếu một trong các phụ thuộc đã thay đổi. Nếu không, nó sẽ trả về giá trị đã được tính toán trước đó (đã được lưu trong bộ nhớ đệm). Điều này cực kỳ hữu ích cho:

Các tính toán tốn kém: Các hàm liên quan đến việc xử lý dữ liệu phức tạp, lọc, sắp xếp hoặc các tính toán nặng.
Bình đẳng tham chiếu (Referential equality): Ngăn chặn việc re-render không cần thiết của các component con phụ thuộc vào các prop là đối tượng hoặc mảng.

Cú pháp của `useMemo`

Cú pháp cơ bản của useMemo như sau:

const memoizedValue = useMemo(() => {
  // Tính toán tốn kém ở đây
  return computeExpensiveValue(a, b);
}, [a, b]);

Ở đây, computeExpensiveValue(a, b) là hàm có kết quả mà chúng ta muốn ghi nhớ. Mảng phụ thuộc [a, b] cho React biết chỉ tính toán lại giá trị nếu a hoặc b thay đổi giữa các lần render.

Vai trò Quan trọng của Mảng Phụ thuộc

Mảng phụ thuộc là trái tim của useMemo. Nó quyết định khi nào giá trị được ghi nhớ nên được tính toán lại. Một mảng phụ thuộc được xác định chính xác là điều cần thiết cho cả việc tăng hiệu suất và tính đúng đắn. Một mảng được xác định không chính xác có thể dẫn đến:

Dữ liệu lỗi thời: Nếu một phụ thuộc bị bỏ sót, giá trị được ghi nhớ có thể không được cập nhật khi cần, dẫn đến lỗi và hiển thị thông tin cũ.
Không tăng hiệu suất: Nếu các phụ thuộc thay đổi thường xuyên hơn mức cần thiết, hoặc nếu phép tính không thực sự tốn kém, useMemo có thể không mang lại lợi ích hiệu suất đáng kể, hoặc thậm chí có thể gây thêm chi phí.

Các Phương pháp Tốt nhất để Xác định Phụ thuộc

Việc tạo ra mảng phụ thuộc chính xác đòi hỏi sự cân nhắc cẩn thận. Dưới đây là một số phương pháp cơ bản tốt nhất:

1. Bao gồm Tất cả các Giá trị được Sử dụng trong Hàm Ghi nhớ

Đây là quy tắc vàng. Bất kỳ biến, prop hoặc state nào được đọc bên trong hàm được ghi nhớ phải được bao gồm trong mảng phụ thuộc. Các quy tắc linting của React (cụ thể là react-hooks/exhaustive-deps) rất vô giá ở đây. Chúng sẽ tự động cảnh báo bạn nếu bạn bỏ lỡ một phụ thuộc.

Ví dụ:

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

  const welcomeMessage = useMemo(() => {
    // Phép tính này phụ thuộc vào userName và showWelcomeMessage
    if (showWelcomeMessage) {
      return `Welcome, ${userName}!`;
    } else {
      return "Welcome!";
    }
  }, [userName, showWelcomeMessage]); // Cả hai đều phải được bao gồm

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

Trong ví dụ này, cả userName và showWelcomeMessage đều được sử dụng trong hàm callback của useMemo. Do đó, chúng phải được bao gồm trong mảng phụ thuộc. Nếu một trong hai giá trị này thay đổi, welcomeMessage sẽ được tính toán lại.

2. Hiểu về Bình đẳng Tham chiếu (Referential Equality) đối với Đối tượng và Mảng

Các kiểu dữ liệu nguyên thủy (chuỗi, số, booleans, null, undefined, symbols) được so sánh theo giá trị. Tuy nhiên, các đối tượng và mảng được so sánh theo tham chiếu. Điều này có nghĩa là ngay cả khi một đối tượng hoặc mảng có cùng nội dung, nếu nó là một thực thể mới, React sẽ coi đó là một sự thay đổi.

Tình huống 1: Truyền một Đối tượng/Mảng mới

Nếu bạn truyền một đối tượng hoặc mảng mới trực tiếp làm prop cho một component con được ghi nhớ hoặc sử dụng nó trong một phép tính được ghi nhớ, nó sẽ kích hoạt việc re-render hoặc tính toán lại trong mỗi lần render của component cha, làm mất đi lợi ích của việc ghi nhớ.

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

  // Thao tác này tạo một đối tượng MỚI trong mỗi lần render
  const styleOptions = { backgroundColor: 'blue', padding: 10 };

  return (
    
      
      
      {/* Nếu ChildComponent được ghi nhớ, nó sẽ re-render không cần thiết */}
    
  );
}

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

Để ngăn chặn điều này, hãy ghi nhớ chính đối tượng hoặc mảng đó nếu nó được tạo ra từ các prop hoặc state không thay đổi thường xuyên, hoặc nếu nó là một phụ thuộc cho một hook khác.

Ví dụ sử dụng useMemo cho đối tượng/mảng:

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

  // Ghi nhớ đối tượng nếu các phụ thuộc của nó (như baseStyles) không thay đổi thường xuyên.
  // Nếu baseStyles được tạo ra từ props, nó sẽ được bao gồm trong mảng phụ thuộc.
  const styleOptions = React.useMemo(() => ({
    ...baseStyles, // Giả sử baseStyles ổn định hoặc đã được ghi nhớ
    backgroundColor: 'blue'
  }), [baseStyles]); // Bao gồm baseStyles nếu nó không phải là một hằng số hoặc có thể thay đổi

  return (
    
      
      
    
  );
}

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

Trong ví dụ đã sửa này, styleOptions được ghi nhớ. Nếu baseStyles (hoặc bất cứ thứ gì mà `baseStyles` phụ thuộc vào) không thay đổi, styleOptions sẽ giữ nguyên cùng một thực thể, ngăn chặn việc re-render không cần thiết của ChildComponent.

3. Tránh Dùng `useMemo` cho Mọi Giá trị

Ghi nhớ không phải là miễn phí. Nó liên quan đến chi phí bộ nhớ để lưu trữ giá trị đã cache và một chi phí tính toán nhỏ để kiểm tra các phụ thuộc. Hãy sử dụng useMemo một cách thận trọng, chỉ khi phép tính được chứng minh là tốn kém hoặc khi bạn cần bảo toàn bình đẳng tham chiếu cho mục đích tối ưu hóa (ví dụ: với React.memo, useEffect, hoặc các hook khác).

Khi nào KHÔNG nên dùng useMemo:

Các phép tính đơn giản thực thi rất nhanh.
Các giá trị đã ổn định (ví dụ: các prop nguyên thủy không thay đổi thường xuyên).

Ví dụ về việc sử dụng useMemo không cần thiết:

function SimpleComponent({ name }) {
  // Phép tính này rất đơn giản và không cần ghi nhớ.
  // Chi phí của useMemo có thể lớn hơn lợi ích mà nó mang lại.
  const greeting = `Hello, ${name}`;

  return {greeting};
}

4. Ghi nhớ Dữ liệu Phái sinh

Một mẫu phổ biến là tạo ra dữ liệu mới từ các prop hoặc state hiện có. Nếu việc tạo ra này tốn nhiều tài nguyên tính toán, đó là một ứng cử viên lý tưởng cho useMemo.

Ví dụ: Lọc và Sắp xếp một Danh sách Lớn

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

  const filteredAndSortedProducts = useMemo(() => {
    console.log('Filtering and sorting products...');
    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]); // Tất cả các phụ thuộc đều được bao gồm

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

Trong ví dụ này, việc lọc và sắp xếp một danh sách sản phẩm có thể lớn sẽ tốn thời gian. Bằng cách ghi nhớ kết quả, chúng ta đảm bảo rằng thao tác này chỉ chạy khi danh sách products, filterText, hoặc sortOrder thực sự thay đổi, thay vì trong mỗi lần re-render của ProductList.

5. Xử lý Hàm dưới dạng Phụ thuộc

Nếu hàm được ghi nhớ của bạn phụ thuộc vào một hàm khác được định nghĩa trong component, hàm đó cũng phải được bao gồm trong mảng phụ thuộc. Tuy nhiên, nếu một hàm được định nghĩa nội tuyến trong component, nó sẽ nhận một tham chiếu mới trong mỗi lần render, tương tự như các đối tượng và mảng được tạo bằng cú pháp literal.

Để tránh các vấn đề với các hàm được định nghĩa nội tuyến, bạn nên ghi nhớ chúng bằng cách sử dụng useCallback.

Ví dụ với useCallback và useMemo:

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

  // Ghi nhớ hàm lấy dữ liệu bằng useCallback
  const fetchUserData = React.useCallback(async () => {
    const response = await fetch(`/api/users/${userId}`);
    const data = await response.json();
    setUser(data);
  }, [userId]); // fetchUserData phụ thuộc vào userId

  // Ghi nhớ việc xử lý dữ liệu người dùng
  const userDisplayName = React.useMemo(() => {
    if (!user) return 'Loading...';
    // Xử lý dữ liệu người dùng có thể tốn kém
    return `${user.firstName} ${user.lastName} (${user.username})`;
  }, [user]); // userDisplayName phụ thuộc vào đối tượng user

  // Gọi fetchUserData khi component được mount hoặc userId thay đổi
  React.useEffect(() => {
    fetchUserData();
  }, [fetchUserData]); // fetchUserData là một phụ thuộc cho useEffect

  return (
    
      {userDisplayName}
      {/* ... các chi tiết khác của người dùng */}
    
  );
}

Trong kịch bản này:

fetchUserData được ghi nhớ bằng useCallback vì nó là một hàm xử lý sự kiện/hàm có thể được truyền xuống các component con hoặc được sử dụng trong các mảng phụ thuộc (như trong useEffect). Nó chỉ nhận một tham chiếu mới nếu userId thay đổi.
userDisplayName được ghi nhớ bằng useMemo vì phép tính của nó phụ thuộc vào đối tượng user.
useEffect phụ thuộc vào fetchUserData. Vì fetchUserData được ghi nhớ bởi useCallback, useEffect sẽ chỉ chạy lại nếu tham chiếu của fetchUserData thay đổi (điều này chỉ xảy ra khi userId thay đổi), ngăn chặn việc tìm nạp dữ liệu dư thừa.

6. Bỏ qua Mảng Phụ thuộc: `useMemo(() => compute(), [])`

Nếu bạn cung cấp một mảng rỗng [] làm mảng phụ thuộc, hàm sẽ chỉ được thực thi một lần khi component được mount, và kết quả sẽ được ghi nhớ vô thời hạn.

const initialConfig = useMemo(() => {
  // Phép tính này chỉ chạy một lần khi mount
  return loadInitialConfiguration();
}, []); // Mảng phụ thuộc rỗng

Điều này hữu ích cho các giá trị thực sự tĩnh và không bao giờ cần được tính toán lại trong suốt vòng đời của component.

7. Bỏ qua Hoàn toàn Mảng Phụ thuộc: `useMemo(() => compute())`

Nếu bạn bỏ qua hoàn toàn mảng phụ thuộc, hàm sẽ được thực thi trong mỗi lần render. Điều này thực chất vô hiệu hóa việc ghi nhớ và thường không được khuyến khích trừ khi bạn có một trường hợp sử dụng rất cụ thể và hiếm gặp. Về mặt chức năng, nó tương đương với việc chỉ gọi trực tiếp hàm mà không cần useMemo.

Những Cạm bẫy Thường gặp và Cách Tránh

Ngay cả khi đã nắm rõ các phương pháp tốt nhất, các nhà phát triển vẫn có thể rơi vào những cạm bẫy phổ biến:

Cạm bẫy 1: Thiếu Phụ thuộc

Vấn đề: Quên bao gồm một biến được sử dụng bên trong hàm được ghi nhớ. Điều này dẫn đến dữ liệu lỗi thời và các lỗi tinh vi.

Giải pháp: Luôn sử dụng gói eslint-plugin-react-hooks với quy tắc exhaustive-deps được bật. Quy tắc này sẽ phát hiện hầu hết các phụ thuộc bị thiếu.

Cạm bẫy 2: Ghi nhớ Quá mức

Vấn đề: Áp dụng useMemo cho các phép tính đơn giản hoặc các giá trị không đáng để chịu chi phí phát sinh. Điều này đôi khi có thể làm cho hiệu suất tệ hơn.

Giải pháp: Phân tích ứng dụng của bạn. Sử dụng React DevTools để xác định các điểm nghẽn hiệu suất. Chỉ ghi nhớ khi lợi ích lớn hơn chi phí. Bắt đầu mà không có ghi nhớ và thêm nó vào nếu hiệu suất trở thành một vấn đề.

Cạm bẫy 3: Ghi nhớ Sai Đối tượng/Mảng

Vấn đề: Tạo các đối tượng/mảng mới bên trong hàm được ghi nhớ hoặc truyền chúng làm phụ thuộc mà không ghi nhớ chúng trước.

Giải pháp: Hiểu rõ về bình đẳng tham chiếu. Ghi nhớ các đối tượng và mảng bằng useMemo nếu chúng tốn kém để tạo ra hoặc nếu sự ổn định của chúng là quan trọng cho việc tối ưu hóa component con.

Cạm bẫy 4: Ghi nhớ Hàm mà không dùng `useCallback`

Vấn đề: Sử dụng useMemo để ghi nhớ một hàm. Mặc dù về mặt kỹ thuật là có thể (useMemo(() => () => {...}, [...])), useCallback là hook đúng ngữ nghĩa và phù hợp hơn để ghi nhớ các hàm.

Giải pháp: Sử dụng useCallback(fn, deps) khi bạn cần ghi nhớ chính hàm đó. Sử dụng useMemo(() => fn(), deps) khi bạn cần ghi nhớ *kết quả* của việc gọi một hàm.

Khi nào nên Dùng `useMemo`: Cây Quyết định

Để giúp bạn quyết định khi nào nên sử dụng useMemo, hãy xem xét điều này:

Phép tính có tốn nhiều tài nguyên tính toán không?
- Có: Chuyển sang câu hỏi tiếp theo.
- Không: Tránh dùng useMemo.
Kết quả của phép tính này có cần phải ổn định qua các lần render để ngăn chặn việc re-render không cần thiết của các component con (ví dụ: khi được sử dụng với React.memo)?
- Có: Chuyển sang câu hỏi tiếp theo.
- Không: Tránh dùng useMemo (trừ khi phép tính rất tốn kém và bạn muốn tránh nó trong mỗi lần render, ngay cả khi các component con không phụ thuộc trực tiếp vào sự ổn định của nó).
Phép tính có phụ thuộc vào props hoặc state không?
- Có: Bao gồm tất cả các biến props và state phụ thuộc trong mảng phụ thuộc. Đảm bảo các đối tượng/mảng được sử dụng trong phép tính hoặc các phụ thuộc cũng được ghi nhớ nếu chúng được tạo nội tuyến.
- Không: Phép tính có thể phù hợp với một mảng phụ thuộc rỗng [] nếu nó thực sự tĩnh và tốn kém, hoặc nó có thể được chuyển ra ngoài component nếu nó thực sự là toàn cục.

Những Lưu ý Toàn cầu về Hiệu suất React

Khi xây dựng các ứng dụng cho người dùng toàn cầu, các cân nhắc về hiệu suất trở nên quan trọng hơn nữa. Người dùng trên toàn thế giới truy cập các ứng dụng từ một loạt các điều kiện mạng, khả năng thiết bị và vị trí địa lý khác nhau.

Tốc độ Mạng Thay đổi: Các kết nối internet chậm hoặc không ổn định có thể làm trầm trọng thêm tác động của JavaScript không được tối ưu hóa và các lần re-render thường xuyên. Ghi nhớ giúp đảm bảo rằng ít công việc được thực hiện hơn ở phía client, giảm bớt gánh nặng cho người dùng có băng thông hạn chế.
Khả năng Thiết bị Đa dạng: Không phải tất cả người dùng đều có phần cứng hiệu suất cao mới nhất. Trên các thiết bị yếu hơn (ví dụ: điện thoại thông minh cũ, máy tính xách tay giá rẻ), chi phí của các phép tính không cần thiết có thể dẫn đến trải nghiệm chậm chạp đáng kể.
Kết xuất phía Client (CSR) so với Kết xuất phía Máy chủ (SSR) / Tạo Trang Tĩnh (SSG): Mặc dù useMemo chủ yếu tối ưu hóa việc kết xuất phía client, việc hiểu vai trò của nó kết hợp với SSR/SSG là rất quan trọng. Ví dụ, dữ liệu được tìm nạp phía máy chủ có thể được truyền dưới dạng props, và việc ghi nhớ dữ liệu phái sinh ở phía client vẫn rất quan trọng.
Quốc tế hóa (i18n) và Bản địa hóa (l10n): Mặc dù không liên quan trực tiếp đến cú pháp useMemo, logic i18n phức tạp (ví dụ: định dạng ngày, số hoặc tiền tệ dựa trên ngôn ngữ địa phương) có thể tốn nhiều tài nguyên tính toán. Việc ghi nhớ các hoạt động này đảm bảo chúng không làm chậm các cập nhật giao diện người dùng của bạn. Ví dụ, việc định dạng một danh sách lớn các giá đã được bản địa hóa có thể được hưởng lợi đáng kể từ useMemo.

Bằng cách áp dụng các phương pháp ghi nhớ tốt nhất, bạn góp phần xây dựng các ứng dụng dễ tiếp cận và hiệu suất cao hơn cho mọi người, bất kể vị trí hoặc thiết bị họ sử dụng.

Kết luận

useMemo là một công cụ mạnh mẽ trong kho vũ khí của nhà phát triển React để tối ưu hóa hiệu suất bằng cách lưu vào bộ nhớ đệm kết quả tính toán. Chìa khóa để khai thác hết tiềm năng của nó nằm ở sự hiểu biết tỉ mỉ và triển khai chính xác mảng phụ thuộc của nó. Bằng cách tuân thủ các phương pháp tốt nhất – bao gồm tất cả các phụ thuộc cần thiết, hiểu về bình đẳng tham chiếu, tránh ghi nhớ quá mức và sử dụng useCallback cho các hàm – bạn có thể đảm bảo các ứng dụng của mình vừa hiệu quả vừa mạnh mẽ.

Hãy nhớ rằng, tối ưu hóa hiệu suất là một quá trình liên tục. Luôn phân tích ứng dụng của bạn, xác định các điểm nghẽn thực tế và áp dụng các tối ưu hóa như useMemo một cách chiến lược. Với việc áp dụng cẩn thận, useMemo sẽ giúp bạn xây dựng các ứng dụng React nhanh hơn, phản hồi tốt hơn và có khả năng mở rộng, làm hài lòng người dùng trên toàn thế giới.

Những điểm Chính cần Ghi nhớ:

Sử dụng useMemo cho các phép tính tốn kém và sự ổn định tham chiếu.
Bao gồm TẤT CẢ các giá trị được đọc bên trong hàm được ghi nhớ trong mảng phụ thuộc.
Tận dụng quy tắc ESLint exhaustive-deps.
Lưu ý về bình đẳng tham chiếu cho các đối tượng và mảng.
Sử dụng useCallback để ghi nhớ các hàm.
Tránh ghi nhớ không cần thiết; hãy phân tích mã của bạn.

Việc làm chủ useMemo và các phụ thuộc của nó là một bước quan trọng hướng tới việc xây dựng các ứng dụng React chất lượng cao, hiệu suất tốt phù hợp với cơ sở người dùng toàn cầu.