В мире разработки на React управление состоянием компонента — одна из самых насущных задач. Особенно остро она стоит в сложных интерфейсах, где несколько состояний связаны между собой и должны находиться в полном согласии друг с другом. Неправильная синхронизация состояний становится причиной множества ошибок, багов и некорректного поведения приложения. Однако существует более простой и надежный подход — не хранить в состоянии все данные напрямую, а вычислять их на основе других значений. Это называется «derived state», или вычисляемое состояние.
Традиционно многие разработчики, особенно новички, стремятся держать в состоянии всё необходимое, даже если некоторые из этих значений логически связаны и зависят от других. Например, при создании игры «Крестики-нолики» количество ходов, победитель или текущее состояние игрового поля могут храниться в отдельных состояниях. Казалось бы, такой подход — залог предсказуемости и удобства, ведь каждое значение явно указано и доступно. На практике же, когда состояние начинает меняться сложным образом, поддерживать синхронизацию между всеми этими данными проблематично. Если забыть обновить хотя бы одно из состояний или обновить их не в нужном порядке, приложение начинает вести себя неправильно.
Это может привести к тому, что победитель определяется неверно, следующий ход считается ошибочным, а информация на экране противоречит текущему состоянию игры. Проблема усугубляется, если добавить новую функциональность. Например, в той же игрушке «Крестики-нолики» желание разрешить ходить двумя камнями одновременно усложняет логику. Тогда при обновлении игрового поля нужно синхронизировать сразу несколько состояний: подменяет ли следующий ход, кто победитель, каков текущий статус игры и так далее. В таких условиях легко сделать ошибку — забыть обновить одно из состояний в нужный момент при взаимодействии пользователя.
В итоге в приложении появляется сложная и запутанная логика, которую трудно поддерживать и тестировать. Реальное улучшение достигается благодаря принципу: не хранить в состоянии значения, которые можно вывести из других состояний. Следуя этому подходу, разработчик управляет только минимальной нужной информацией, а все остальное вычисляется динамически при каждом рендеринге компонента или на основе текущего состояния. В примере с «Крестиками-ноликами» достаточно хранить только текущее расположение камней на поле — массив из 9 элементов, показывающих, стоит ли в каждой клетке крестик, нолик или пусто. Далее логика вычисления следующего хода, определения победителя и статуса игры вынесена в отдельные функции, которые возвращают результаты на основе этих данных.
Такой подход резко снижает вероятность рассинхронизации. Поскольку технически в состоянии лишь одно значение, сложностей с обновлением нескольких связанных переменных больше нет. При каждом обновлении игрового поля все вычисляемые значения пересчитываются заново, гарантируя объективную и точную информацию. Кроме того этот метод способствует чистоте кода, упрощает поддержку и расширяемость приложения. Добавить новые правила, изменить логику или дополнительные функции становится значительно легче — достаточно изменить вычисляющие функции без необходимости переписывать и поддерживать сложную логику синхронизации в состоянии.
Еще одним преимуществом вычисляемого состояния является улучшение производительности и уменьшение числа лишних рендеров. Если использовать подход с синхронизацией, то при любом изменении одного куска состояния все связанные с ним части требуют обновления. Это может привести к множественным вызовам setState, что не всегда эффективно. Если же вычислять данные на лету, React рендерит компонент однократно, используя актуальную информацию, что снижает нагрузку и ускоряет работу интерфейса. Для реализации вычисляемого состояния в React существуют разные способы.
Самый простой — использовать обычные функции для расчетов прямо в теле компонента. Такие функции принимают текущее состояние и возвращают необходимое значение. Например, расчет победителя — это анализ массива ходов, поиск выигрышной комбинации. Такой код понятен, выразителен и не требует дополнительного состояния. Если расчет вычисляемого значения является ресурсоёмким, то чтобы не выполнять его при каждом рендере, рекомендуется использовать React-хук useMemo.
Он позволяет кэшировать результат вычислений и повторно использовать их пока не изменится массив зависимостей (обычно — состояние, от которого зависит вычисление). useMemo помогает оптимизировать производительность, особенно в больших приложениях с комплексными вычислениями. В случаях, когда приложение имеет более сложную структуру состояний, например, несколько взаимосвязанных переменных, на помощь приходит useReducer — React-хук для управления состояниями с помощью редьюсера. Внутри редьюсера можно централизованно вычислять все необходимые производные значения, гарантируя их согласованность и предотвращая ошибки синхронизации. Однако этот способ требует больше усилий для понимания и настройки, а также усложняет код по сравнению с простым вычислением на лету.
Стоит также учитывать, что вычисляемое состояние удобно использовать не только при внутреннем управлении состоянием компонента, но и когда часть данных приходит с родительского компонента через props. В таком случае считать производные значения внутри дочернего компонента намного проще и надежнее, нежели пытаться хранить их в отдельном локальном состоянии и синхронизировать с приходящими пропсами, что часто приводит к необходимости использовать сложные эффекты или хуки состояния. С точки зрения практической разработки, вычисляемое состояние сокращает количество кода и повышает надежность приложения. Отпадает необходимость писать дополнительные обработчики обновления для каждого вычисляемого значения, уменьшает риск ошибок. В большинстве случаев вычисляемое состояние — это не только удобнее, но и более корректный подход, который соответствует функциональному стилю React.
Стоит упомянуть, что при определенных обстоятельствах, например, при действительно сложных и ресурсоёмких вычислениях, можно задействовать внешние библиотеки, такие как Reselect или MobX. Они реализуют механизм мемоизации и оптимизированные вычисляемые значения, которые не пересчитываются без необходимости и делают управление производными состояниями удобным и эффективным. В Redux экосистеме Reselect давно признан инструментом выбора для подобных задач. В конечном итоге отказ от синхронизации состояний в пользу подхода с вычисляемым состоянием — это не только способ сделать код понятнее и чище, но и важный шаг к укреплению стабильности и устойчивости приложения. Такой подход помогает разработчикам избегать распространенных ловушек, связанных с рассинхронизацией данных, снижает технический долг и облегчает масштабирование проекта.
