React experimental_useSubscription：一份全面的订阅管理指南

React 的 experimental_useSubscription Hook 提供了一种强大而高效的方式来管理对外部数据源的订阅。这个实验性的 API 允许 React 组件订阅异步数据，并在数据变化时自动更新 UI。本指南将全面介绍 experimental_useSubscription、其优点、实现细节以及优化其使用的最佳实践。

什么是 experimental_useSubscription？

experimental_useSubscription Hook 是 React 中的一个实验性功能，旨在简化订阅外部数据源的过程。传统上，在 React 中管理订阅可能很复杂，通常涉及手动设置、清理和状态管理。experimental_useSubscription 通过提供一个声明式的 API 来订阅数据并在数据变化时自动更新组件，从而简化了这一过程。其主要好处是抽象了手动订阅管理的复杂性，使代码更清晰、更易于维护。

重要提示：此 API 标记为实验性，意味着它在未来的 React 版本中可能会发生变化。请谨慎使用，并为潜在的更新或修改做好准备。

为什么要使用 experimental_useSubscription？

experimental_useSubscription 成为 React 中管理订阅的一个有吸引力的选择，有以下几个优点：

• 简化的订阅管理：它提供了一个声明式的 API，简化了订阅数据源的过程，减少了样板代码并提高了代码的可读性。
• 自动更新：每当订阅的数据发生变化时，组件都会自动重新渲染，确保 UI 与最新数据保持同步。
• 性能优化：React 会优化订阅管理，以最大限度地减少不必要的重新渲染，从而提高应用程序的性能。
• 与各种数据源集成：它可以与不同的数据源一起使用，包括 GraphQL、Redux、Zustand、Jotai 和自定义的异步数据流。
• 减少样板代码：减少了手动设置和管理订阅所需的代码量。

experimental_useSubscription 的工作原理

experimental_useSubscription Hook 接受一个配置对象作为其参数。该对象指定了如何订阅数据源、如何提取相关数据以及如何比较先前和当前的数据值。

配置对象通常包括以下属性：

• createSubscription：一个创建数据源订阅的函数。此函数应返回一个包含 getCurrentValue 方法和 subscribe 方法的对象。
• getCurrentValue：一个返回所订阅数据当前值的函数。
• subscribe：一个接受回调函数作为参数并订阅数据源的函数。当数据发生变化时，应调用此回调函数。
• isEqual (可选)：一个比较两个值并在它们相等时返回 true 的函数。如果未提供，React 将使用严格相等 (===) 进行比较。提供一个优化的 isEqual 函数可以防止不必要的重新渲染，尤其是在处理复杂数据结构时。

基本实现示例

让我们看一个简单的例子，我们订阅一个每秒更新一次的计时器：

```javascript import React, { useState, useEffect } from 'react'; import { experimental_useSubscription as useSubscription } from 'react'; // 创建一个自定义的订阅对象 const timerSubscription = { getCurrentValue: () => Date.now(), subscribe: (callback) => { const intervalId = setInterval(callback, 1000); return () => clearInterval(intervalId); }, }; function TimerComponent() { const currentTime = useSubscription(timerSubscription); return ( ); } export default TimerComponent; ```

在这个例子中：

• 我们创建了一个带有 getCurrentValue 和 subscribe 方法的 timerSubscription 对象。
• getCurrentValue 返回当前的时间戳。
• subscribe 设置一个每秒调用所提供回调的 interval。当组件卸载时，该 interval 会被清除。
• TimerComponent 使用 useSubscription 和 timerSubscription 对象来获取当前时间并显示它。

高级示例和用例

1. 与 GraphQL 集成

experimental_useSubscription 可以用来订阅 GraphQL 订阅，使用像 Apollo Client 或 Relay 这样的库。以下是使用 Apollo Client 的一个例子：

```javascript import React from 'react'; import { useSubscription } from '@apollo/client'; import { NEW_MESSAGES } from './graphql/subscriptions'; function NewMessagesSubscription() { const { data, loading, error } = useSubscription(NEW_MESSAGES); if (loading) return

Loading...

; if (error) return

Error: {error.message}

; return (

{data.newMessages.map((message) => (
• {message.text}
))}

); } export default NewMessagesSubscription; ```

在这个例子中：

• NEW_MESSAGES 是一个使用 Apollo Client 的 GraphQL 语法定义的 GraphQL 订阅。
• useSubscription 会自动管理订阅，并在收到新消息时更新组件。

2. 与 Redux 集成

您可以使用 experimental_useSubscription 来订阅 Redux store 的变化。方法如下：

```javascript import React from 'react'; import { useSelector } from 'react-redux'; import { experimental_useSubscription as useSubscription } from 'react'; // 为 Redux store 创建一个自定义的订阅对象 const reduxSubscription = (store) => ({ getCurrentValue: () => store.getState(), subscribe: (callback) => { const unsubscribe = store.subscribe(callback); return unsubscribe; }, }); function ReduxComponent() { const store = useSelector((state) => state); const subscription = reduxSubscription(store); const state = useSubscription(subscription); return ( ); } export default ReduxComponent; ```

在这个例子中：

• 我们创建了一个 reduxSubscription 对象，它接受 Redux store 作为参数。
• getCurrentValue 返回 store 的当前状态。
• subscribe 订阅 store，并在状态发生变化时调用回调。
• ReduxComponent 使用 useSubscription 和 reduxSubscription 对象来获取当前状态并显示计数。

3. 实现一个实时货币转换器

让我们创建一个实时货币转换器，它从外部 API 获取汇率，并在汇率变化时更新 UI。这个例子演示了如何将 experimental_useSubscription 与自定义异步数据源一起使用。

```javascript import React, { useState, useEffect } from 'react'; import { experimental_useSubscription as useSubscription } from 'react'; // 从 API 获取汇率的函数 async function fetchExchangeRates() { try { const response = await fetch('https://api.exchangerate-api.com/v4/latest/USD'); const data = await response.json(); return data.rates; } catch (error) { console.error('Error fetching exchange rates:', error); return {}; } } // 为汇率创建一个自定义的订阅对象 const exchangeRatesSubscription = { getCurrentValue: async () => { try { return await fetchExchangeRates(); } catch (error) { console.error('Error getting current exchange rates:', error); return {}; } }, subscribe: (callback) => { let intervalId; const startFetching = async () => { try { await fetchExchangeRates(); // 初始获取以触发回调 callback(); // 确保初始回调被触发 intervalId = setInterval(async () => { try { await fetchExchangeRates(); callback(); } catch (error) { console.error('Error fetching exchange rates in interval:', error); } }, 60000); // 每60秒获取一次 } catch (error) { console.error('Initial fetch failed:', error); } }; startFetching(); // 立即开始获取 return () => clearInterval(intervalId); }, }; function CurrencyConverter() { const exchangeRates = useSubscription(exchangeRatesSubscription) || {}; // 提供一个默认值 const [usdAmount, setUsdAmount] = useState(1); const [selectedCurrency, setSelectedCurrency] = useState('EUR'); const convertedAmount = (usdAmount * (exchangeRates[selectedCurrency] || 0)).toFixed(2); return ( ); } export default CurrencyConverter; ```

关键改进和解释：

• 初始获取：
  • startFetching 函数现在是一个 async 函数。
  • 它在设置 interval 之前执行一次初始的 fetchExchangeRates() 调用。这确保组件在挂载后能立即显示数据，而不是等待第一个 interval 完成。
  • 在第一次获取后立即触发回调，从而立即用最新的汇率填充订阅。
• 错误处理：
  • 添加了更全面的 try...catch 块来处理在初始获取、interval 内部以及获取当前值时可能发生的潜在错误。
  • 错误消息被记录到控制台以帮助调试。
• 立即触发回调：
  • 确保在初始获取操作后立即调用回调，可以保证数据无延迟地显示。
• 默认值：
  • 在 const exchangeRates = useSubscription(exchangeRatesSubscription) || {}; 中提供一个空对象 {} 作为默认值，以防止在汇率未定义时出现初始错误。
• 清晰度：
  • 代码和解释都经过了澄清，使其更易于理解。
• 全局 API 考量：
  • 此示例使用 exchangerate-api.com，它应该是全球可访问的。始终验证此类示例中使用的 API 对全球受众是否可靠。
  • 考虑添加错误处理，并在 API 不可用或返回错误时向用户显示错误消息。
• Interval 配置：
  • Interval 设置为60秒（60000毫秒），以避免过多的请求淹没 API。

在这个例子中：

• fetchExchangeRates 从 API 获取最新的汇率。
• exchangeRatesSubscription 为订阅提供了 getCurrentValue 和 subscribe 方法。
• getCurrentValue 获取并返回当前的汇率。
• subscribe 设置一个 interval 来定期（每60秒）获取汇率，并调用回调以触发重新渲染。
• CurrencyConverter 组件使用 useSubscription 来获取最新的汇率并显示转换后的金额。

生产环境中的重要考量：

• 错误处理：实施稳健的错误处理机制，以优雅地处理 API 故障和网络问题。向用户显示信息丰富的错误消息。
• 速率限制：注意 API 的速率限制，并实施策略以避免超出它们（例如，缓存、指数退避）。
• API 可靠性：选择一个可靠且信誉良好的 API 提供商，以获得准确和最新的汇率。
• 货币覆盖范围：确保 API 覆盖您需要支持的货币。
• 用户体验：通过优化数据获取和 UI 更新，提供流畅且响应迅速的用户体验。

4. Zustand 状态管理

```javascript import React from 'react'; import { create } from 'zustand'; import { experimental_useSubscription as useSubscription } from 'react'; // 创建一个 Zustand store const useStore = create((set) => ({ count: 0, increment: () => set((state) => ({ count: state.count + 1 })), decrement: () => set((state) => ({ count: state.count - 1 })), })); // 为 Zustand 创建一个自定义的订阅对象 const zustandSubscription = (store) => ({ getCurrentValue: () => store.getState(), subscribe: (callback) => { const unsubscribe = store.subscribe(callback); return unsubscribe; }, }); function ZustandComponent() { const store = useStore; const subscription = zustandSubscription(store); const state = useSubscription(subscription); return ( ); } export default ZustandComponent; ```

使用 experimental_useSubscription 的最佳实践

• 优化 isEqual：如果您的数据很复杂，请提供一个自定义的 isEqual 函数以防止不必要的重新渲染。对于简单对象，浅比较通常就足够了，而对于更复杂的数据结构，可能需要深比较。
• 优雅地处理错误：实施错误处理来捕获和处理在订阅创建或数据获取期间可能发生的任何错误。
• 在卸载时取消订阅：确保在组件卸载时取消对数据源的订阅，以防止内存泄漏。subscribe 函数应返回一个在组件卸载时调用的取消订阅函数。
• 使用 Memoization：使用 memoization 技术（例如 React.memo, useMemo）来优化使用 experimental_useSubscription 的组件的性能。
• 考虑其实验性质：请记住，此 API 是实验性的，可能会发生变化。如果 API 在未来的 React 版本中被修改，请准备好更新您的代码。
• 彻底测试：编写单元测试和集成测试，以确保您的订阅正常工作，并且您的组件按预期更新。
• 监控性能：使用 React DevTools 监控组件的性能，并识别任何潜在的瓶颈。

潜在挑战和考量

• 实验状态：该 API 是实验性的，可能会发生变化。这可能需要在未来进行代码更新。
• 复杂性：实现自定义订阅可能很复杂，特别是对于复杂的数据源。
• 性能开销：不当实现的订阅可能由于不必要的重新渲染而导致性能开销。仔细关注 isEqual至关重要。
• 调试：调试与订阅相关的问题可能具有挑战性。使用 React DevTools 和控制台日志来识别和解决问题。

experimental_useSubscription 的替代方案

如果您对使用实验性 API 感到不自在，或者需要对订阅管理有更多控制，可以考虑以下替代方案：

• 手动订阅管理：使用 useEffect 和 useState 手动实现订阅管理。这为您提供了完全的控制，但需要更多的样板代码。
• 第三方库：使用像 RxJS 或 MobX 这样的第三方库来管理订阅。这些库提供了强大而灵活的订阅管理功能。
• React Query/SWR：对于数据获取场景，可以考虑使用像 React Query 或 SWR 这样的库，它们为缓存、重新验证和后台更新提供了内置支持。

结论

React 的 experimental_useSubscription Hook 提供了一种强大而高效的方式来管理对外部数据源的订阅。通过简化订阅管理和自动化 UI 更新，它可以显著改善开发体验和应用程序性能。然而，重要的是要意识到该 API 的实验性质和潜在挑战。通过遵循本指南中概述的最佳实践，您可以有效地使用 experimental_useSubscription 来构建响应迅速且数据驱动的 React 应用程序。

请记住，在采用 experimental_useSubscription 之前，要仔细评估您的具体需求并考虑替代方案。如果您对潜在的风险和收益感到满意，它可以成为您 React 开发工具库中的一个宝贵工具。始终参考官方 React 文档以获取最新信息和指导。