Gestion d'État Beyond Redux : Contexte, Reducers et Middleware

1. À la découverte de l'API Contexte de React

L'API Context de React représente l'une des alternatives les plus efficaces à Redux pour une gestion d'état simple, mais robuste. Elle offre une variété de fonctionnalités avancées pour contrôler le flux de données au sein d'une application React.

1.1 Composition vs héritage

Avant de s'immerger dans l'API Context, il convient de comprendre la différence fondamentale entre composition et héritage, deux approches de réutilisation du code en React. L'héritage est l'idée d'hériter de la fonctionnalité d'une classe parente, tandis que la composition consiste à créer des composants plus complexes en combinant plusieurs petits composants.

1// Exemple de composition
2function Button(props) {
3  return <button>{props.children}</button>;
4}
5
6function WelcomeButton() {
7  return <Button>Welcome</Button>;
8}

La composition est généralement préférée à l'héritage dans le développement React en raison de sa flexibilité, de sa modularité et de la minimisation de l'enchevêtrement du code.

1.2 Utilisation de l'API Context dans React

L'API Context permet à React de partager des valeurs spécifiques tout au long du composant sans avoir à passer explicitement les props à chaque niveau. Cette fonctionnalité devient extrêmement importante lors de la manipulation des données d'état partagées.

1// Exemple d'API Context
2const ThemeContext = React.createContext('light');
3
4class App extends React.Component {
5  render() {
6    return (
7      <ThemeContext.Provider value="dark">
8        <Toolbar />
9      </ThemeContext.Provider>
10    );
11  }
12}
13
14function Toolbar(props) {
15  return (
16    <div>
17      <ThemeButton />
18    </div>
19  );
20}
21
22class ThemeButton extends React.Component {
23  static contextType = ThemeContext;
24  render() {
25    return <Button theme={this.context} />;
26  }
27}

Dans l'API Context, nous avons deux composants clés : Context.Provider et Context.Consumer. Alors que le Provider partage un contexte partout où il est appliqué, le Consumer utilise ce contexte dans le composant où il est nécessaire. L'ensemble de ce processus facilite la gestion d'état dans React, en particulier lorsque vous manipulez des données partagées potentiellement complexes ou en profondeur imbriquées.

Dans la prochaine section, nous découvrirons comment associer l'API Context de React aux Reducers pour obtenir une gestion d'état plus robuste et plus prévisible.

2. Redux et son rôle dans la gestion d'état

Redux est une bibliothèque de JavaScript souvent utilisée pour gérer l'état de l'application dans les applications basées sur React. C'est actuellement l'un des outils les plus populaires pour la gestion de l'état dans les applications web modernes.

2.1 Présentation de Redux

Le concept principal de Redux est simple : votre application d'état entière est stockée dans un seul grand JS **objet — ce que nous appellerons l'**état global.Redux offre des méthodes **pour accéder à cet état (via des choses appelées sélecteurs), des modifications de cet état (via des choses appelées actions), et enregistrer des modifications à cet état (via des choses appelées reducers)

Redux s'appuie sur trois principes fondamentaux :

1. L'état global de votre application est stocké dans un objet JavaScript unique.
2. L'état est en lecture seule.
3. Les changements d'état sont effectués en envoyant une action (un objet JavaScript qui décrit ce qui s'est passé) à un pur réducteur.

Il est à noter que Redux ne limite pas votre structure de dossier. Vous êtes libre d'organiser vos fichiers comme vous le souhaitez. Cependant, Redux propose une structure de base pour aider à gérer l'application.

2.2 Cycle de vie de Redux

Le cycle de vie de Redux a plusieurs composants principaux, et chacun joue un rôle crucial dans l'orchestration de l'état de l'application.

1// Exemple d'action
2const INCREMENT = 'INCREMENT';
3function increment(value) {
4  return { type: INCREMENT, payload: value };
5}
6
7// Exemple de reducer
8function counter(state = 0, action) {
9  switch (action.type) {
10    case INCREMENT:
11      return state + action.payload;
12    default:
13      return state;
14  }
15}

Dans la prochaine section, nous examinerons des alternatives à Redux pour la gestion de l'état, en nous concentrant en particulier sur l'API Context et les Reducers de React.

3. Comparaison entre Redux et l'API Context

3.1 Similitudes et différences

Nous avons vu comment fonctionnent Redux et l'API Context de React en matière de gestion d'état. Essayons maintenant de faire des comparaisons entre les deux pour voir où ils se ressemblent et où ils diffèrent.

Similitudes :

• Gestion des états globaux : D’abord, que ce soit Redux ou l'API Context, ils sont tous les deux utilisés pour gérer l'état global de l'application. Ainsi, au lieu de passer par la cascade de props ou le levage d'état, vous pouvez accéder à certaines valeurs d'état n'importe où dans l'application.
• Context API : Curieusement, Redux utilise également l'API Contexte internement pour faire le lien entre React et Redux.

Différences :

• Complexité : L'API Context est plus simple que Redux. Avec Redux, il faut gérer les actions, les dispatchers et les reducers, tandis qu'avec l'API Context, nous avons seulement besoin des Providers et des Consumers.
• Design : Redux est conçu pour gérer des états globaux complexes, avec une excellente gestion des side effects grâce aux middlewares (comme [redux-thunk] ou [redux-saga] par exemple)
• Taille des applications : Pour les petites applications, l'utilisation de l'API Context peut suffire. En revanche, pour les applications à grande échelle avec des structures d'état complexes, Redux peut être incontournable.

3.2 Avantages et inconvénients

Ci-dessous un tableau qui résume les avantages et les inconvénients des deux approches. Il ne faut pas oublier que le choix entre ces deux solutions dépend appréciablement des besoins de votre projet.

Dans la prochaine section, nous explorerons ces deux approches en détail, en nous concentrant plus particulièrement sur leur utilisation dans un exemple concret de gestion d'état.

4. Rouages des Reducers

Les reducers jouent un rôle crucial dans la gestion d'état dans Redux et également dans l'API Context de React lorsqu'ils sont utilisés conjointement avec l'Hook useReducer.

4.1 Comprendre les Reducers

Un reducer est une fonction qui prend deux paramètres : l'état actuel et une action, puis renvoie le nouvel état. Ce concept est emprunté à la fonction reduce() de JavaScript, qui réduit un tableau à une seule valeur.

1function reducer(state, action) {
2  // logique de mise à jour de l'état
3  return newState;
4}

Dans la fonction de réduction ci-dessus, state est l'état actuel de l'application et action est un objet qui contient des informations sur ce qui doit être effectué. L'objet d'action peut consister en diverses propriétés, mais l'une des plus importantes est type qui indique le type d'action à entreprendre.

Important: Le reducer doit être une fonction pure, c'est-à-dire qu'elle ne doit avoir aucun effet de bord et doit donner le même résultat si les mêmes paramètres sont passés.

4.2 L'utilisation des Reducers

L'utilisation des reducers dépend de la bibliothèque que vous utilisez (Redux ou API Context). Cependant, le principe de base reste le même.

Dans Redux, l'état global de l'application est souvent divisé en plusieurs petits morceaux ou "slices", chaque slice ayant son propre reducer. Ces reducers sont ensuite combinés en un seul réducteur principal en utilisant la fonction combineReducers() fournie par Redux.

1// Exemple de combineReducers
2import { combineReducers } from 'redux';
3import { userReducer } from './userReducer';
4import { postsReducer } from './postsReducer';
5
6export const rootReducer = combineReducers({
7  user: userReducer,
8  posts: postsReducer
9});

Dans l'API Context, souvent un seul reducer est utilisé pour tout l'état de l'application. Cependant, cela ne signifie pas que vous ne pouvez pas diviser votre état et utiliser plusieurs reducers.

1// Exemple d'utilisation des reducers avec l'API Context
2const [state, dispatch] = useReducer(appReducer, initialState);
3
4// Dispatch une action
5dispatch({ type: 'ACTION_TYPE', payload: data });

En somme, l'utilisation des reducers fournit une manière prévisible de gérer et de mettre à jour l'état app, faisant d'eux une partie essentielle des applications React modernes. Dans la prochaine section, nous examinerons comment mettre en œuvre le middleware personnalisé pour des effets secondaires plus contrôlés et une gestion avancée de l'état.

5. Middlewares et leur intégration

Dans une architecture complexe comme celle d'une application React, les middlewares jouent un rôle vital pour gérer les effets de bord et orchestrer les actions asynchrones.

5.1 Introduction au Middleware

Un middleware est fondamentalement une couche entre l'envoi d'une action et la mise à jour de l'état par le reducer dans Redux. Il offre ainsi un point d'extension pour personnaliser comment les actions sont transmises à travers votre application.

Qu'est-ce qu'un effet secondaire ?

Un effet de bord est essentiellement tout ce qui affecte quelque chose en dehors de la portée de la fonction en cours d'exécution. En d'autres termes, c'est tout ce qui rompt avec la pureté de la fonction. Les appels d'API, le changement du DOM réel ou le stockage local sont des exemples d'effets secondaires.

1// Exemple simple de middleware
2const logger = store => next => action => {
3  console.group(action.type);
4  console.info('dispatching', action);
5  let result = next(action);
6  console.log('next state', store.getState());
7  console.groupEnd();
8  return result;
9};

Dans l'exemple de middleware ci-dessus, logger est un middleware qui enregistre chaque action dispatchée et l'état suivant dans la console.

5.2 Intégration d'un middleware personnalisé

L'intégration d'un middleware implique généralement l'utilisation d'une bibliothèque tierce comme redux-thunk pour gérer les actions asynchrones ou redux-logger pour logger les actions.

1// Création d'un store avec middleware
2import { createStore, applyMiddleware } from "redux";
3import thunk from "redux-thunk";
4import rootReducer from "./reducers";
5
6const store = createStore(
7  rootReducer,
8  applyMiddleware(thunk)
9);

Dans l'exemple ci-dessus, nous utilisons redux-thunk comme middleware. Cela nous permet de retourner des fonctions à partir de nos créateurs d'actions au lieu de simples objets, nous permettant ainsi de dispatcher des actions de manière asynchrone ou conditionnelle.

Cependant, il est également possible d'intégrer un middleware personnalisé dans l'API Context de React, même si cela est généralement moins courant.

Note: Les middlewares peuvent grandement améliorer la gestion d'état de votre application en offrant un contrôle accru sur la façon dont les actions sont dispatchées et les effets secondaires gérés. Ils sont particulièrement utiles dans les applications complexes où le flux d'actions peut devenir difficile à suivre. Cependant, leur utilisation devrait être soigneusement considérée et testée, car ils peuvent également ajouter une complexité inutile à une application autrement simple.

Dans la prochaine section, nous aborderons des use-cases réels de gestion de l'état avec le Context API et les Reducers.

6. Gestion d'État Beyond Redux

Dans ce monde JavaScript en constante évolution, Redux est connaît un certain recul. De nombreuses alternatives ont commencé à émerger pour la gestion de l'état. Bien que Redux ait toujours sa place, il est important de comprendre que ce n'est plus la seule option viable pour l'état global de l'application.

6.1 Alternatives à Redux

Voici quelques alternatives pouvant être envisagées à la place de Redux:

1. MobX: C'est une bibliothèque très populaire pour la gestion d'état, elle utilise un principe de programmation réactive pour la gestion de l'état.

2. Apollo Client: Si vous utilisez GraphQL, alors Apollo Client est un excellent choix pour la gestion d'état. Il normalise votre cache, exécute des mutations, nettoie la cache, gère les souscriptions et exécute le garbage collector.

3. Zustand: C'est une petite bibliothèque de gestion d'état qui offre une API intuitive et flexible.

4. React Query: React Query est un outil de synchronisation, de mise en cache et de récupération de données de niveau serveur pour React.

5. XState: C'est une bibliothèque pour l'utilisation de machines à états finis et d'automates à états finis avec React.

6.2 Exemple d'implémentation d'une alternative

Exemple avec l'API Context de React

Supposons que nous avons une application de notes où l'utilisateur peut ajouter, supprimer ou modifier des notes.

1import React, { useReducer, createContext } from 'react';
2
3const initialState = [];
4
5function notesReducer(state, action) {
6  switch (action.type) {
7    case 'add':
8      return [...state, { id: Date.now(), text: '' }];
9    case 'delete':
10      return state.filter(note => note.id !== action.payload);
11    case 'update':
12      return state.map(note =>
13        note.id === action.payload.id
14          ? { ...note, text: action.payload.text }
15          : note
16      );
17    default:
18      return state;
19  }
20}
21
22const NotesContext = createContext();
23
24function NotesProvider({ children }) {
25  const [state, dispatch] = useReducer(notesReducer, initialState);
26  
27  return (
28    <NotesContext.Provider value={{ state, dispatch }}>
29      {children}
30    </NotesContext.Provider>
31  );
32}

Ici, nous utilisons useReducer et createContext pour gérer l'état global de notre application. Les actions sont dispatchées depuis les composants, puis traitées par le reducer pour mettre à jour l'état.

Remarque: Comme vous pouvez le voir, avec une ligne de code relativement minimale, nous avons pu mettre en place une gestion de l'état globale efficace avec l'API Context. Il n'y a pas de bibliothèques supplémentaires à installer ou d'action / reducer les fichiers à maintenir. Cela démontre vraiment la puissance et la flexibilité de l'API Context.

Avec ces alternatives à Redux, la gestion d'état ne se limite pas seulement à l'utiisation Redux. L'utilisation d'autres outils pour la gestion d'état dépendra principalement des besoins spécifiques de votre application. La compréhension profonde de ces alternatives vous donnera l'assurance et la liberté de choisir l'outil le plus approprié à votre situation.

7. L'impact de l'adoption d'une alternative sur les performances

Le choix de la bibliothèque de gestion d'état peut avoir un impact significatif sur les performances de votre application.

7.1 Analyse des performances

Les performances d'une application peuvent être évaluées en fonction de plusieurs facteurs, notamment le temps de chargement initial, le temps de réponse à l'interaction de l'utilisateur, l'utilisation de la mémoire et la consommation de la batterie pour les applications mobiles.

Redux : en raison de sa nature monolithique, Redux peut souvent entraîner une consommation inutile de ressources pour les petites applications. Chaque action dispatchée dans Redux doit passer par chaque reducer, ce qui peut entraîner des performances sous-optimales lorsqu'il y a une grande quantité d'actions ou de reducers.

API Context : contrairement à Redux, l'API Context n'a pas ce problème car elle ne passe les actions qu'aux consommateurs de contexte qui en ont besoin. Cependant, le problème avec l'API Context est le rerender non nécessaire. Chaque fois que le contexte change, tous les composants consommant ce contexte seront rerendered. Cette situation peut entraîner des performances médiocres lorsque vous avez un grand arbre de composants.

7.2 Mesures pour améliorer les performances

Les performances peuvent être améliorées de diverses manières, selon les besoins spécifiques de votre application. Voici quelques-unes des mesures possibles:

Utiliser la fonction connect() de Redux : La fonction connect() fournie par la bibliothèque de liaison React Redux peut être utilisée pour optimiser la performance. Cela évite le rerender inutile en s'assurant que le composant n'est rerendered que lorsque les props qui lui sont passées changent.

Fractionner votre contexte : Si vous avez un contexte très changeant dans votre application, une solution peut être de diviser votre contexte en plusieurs petits contextes, chacun gérant son propre morceau de l'état.

Utiliser React.memo() et useCallback() : Ces deux fonctions de hook peuvent aider à éviter les rerenders inutiles en mémorisant les composants ou les rappels et en ne les changeant que lorsque les props changent.

Remarque: L'amélioration des performances est un processus itératif et nécessite souvent plusieurs cycles de profilage, de réglage et de tests. La clé est de toujours surveiller les performances de votre application et de chercher continuellement des moyens de l'améliorer.

Au final, le choix de la bibliothèque de gestion d'état dépend principalement des besoins spécifiques de votre application et des compromis que vous êtes prêt à faire entre la facilité d'utilisation et le contrôle des performances.

8. Stratégies pour une meilleure gestion d'état

La gestion de l'état est un aspect essentiel du développement d'applications JavaScript front-end. Elle couvre comment vous stockez, modifiez et utilisez les données dans votre application.

8.1 Meilleures pratiques pour une gestion efficace de l'état

Voici quelques-unes des meilleures pratiques que vous pourriez suivre pour une gestion d'état efficace :

1. Minimiser l'état mutable : L'état mutable rend votre code plus difficile à raisonner et peut conduire à des bugs subtiles. Essayez de minimiser l'utilisation de l'état mutable et utilisez des opérations immutables chaque fois que c'est possible.

2. Garder l'état le plus proche possible de l'endroit où il est utilisé : Cela rend le code plus facile à comprendre et minimise la propagation des changements d'état.

3. Fractionner l'état si nécessaire : Si votre état d'application devient trop complexe, vous pouvez le fractionner en sous-états plus petits, avec leurs propres actions et réducteurs.

4. Utilisez des outils de débogage d'état : Des outils tels que Redux DevTools peuvent être utilisés pour suivre l'état de votre application et analyser les problèmes.

5. Documentez votre structure d'état : Avoir une documentation à jour de votre structure d'état aide à comprendre comment les données sont organisées, en particulier pour les grandes équipes de développement.

8.2 Le choix entre Redux et ses alternatives

Le choix entre Redux et ses alternatives dépend de plusieurs facteurs :

• Taille de l'application : Pour les petites applications, l'utilisation de l'API de Context peut être préférée pour sa simplicité. Cependant, pour les applications de taille moyenne à grande, Redux offre plus de contrôle et de prévisibilité.

• Complexité de l'état : Si votre état est complexe et comporte de nombreux niveaux d'imbriquements, Redux pourrait faciliter son gérer. Cependant, pour un état de niveau plat, l'API de Context pourrait suffire.

• Mise à jour de l'état : Si votre application a de nombreuses mises à jour d'état qui se produisent simultanément, Redux peut être avantageux de par son architecture strictement unidirectionnelle.

En fin de compte, il faut comprendre que la meilleure solution pour gérer l'état de votre application dépend des besoins précis de cette dernière. Évaluer chaque alternative en fonction des facteurs ci-dessus vous aidera à faire le meilleur choix.

L'essentiel est de comprendre que ni Redux ni une autre bibliothèque de gestion d'état ne sont des remèdes miracles. Leur adoption devrait être une décision basée sur les besoins réels de votre application et non sur la popularité ou la nouveauté de la technologie.

9. Cas réels d'application de gestion d'état

Examiner les cas réels d'application de la gestion d'état peut être un excellent moyen de comprendre comment ces concepts s'appliquent dans le monde réel. Il peut vous aider à visualiser les défis auxquels vous pourriez être confrontés et les solutions qui pourraient vous aider à les surmonter.

9.1 Exemple de cas réel

Prenons le cas de Twitter, qui utilise Redux pour sa gestion d'état. À titre d'application de taille et de complexité moyennes, Twitter peut gérer une grande quantité d'interactions d'état, comme le suivi d'un utilisateur, l'ajout d'un tweet, l'aimer ou le commenter. L'application doit également gérer les actions asynchrones, comme le chargement des données utilisateur après une connexion réussie.

Avec Redux, chaque fois qu'un utilisateur effectue une action (par exemple, ajouter un tweet), une action Redux est dispatchée. Cette action est ensuite traitée par un ensemble de reducers qui mettent à jour l'état de l'application de manière prévisible, en fonction du type d'action reçue. Ensuite, tous les composants de l'application qui sont abonnés à l'état mis à jour sont rerendered pour refléter le nouvel état.

1**Code :**
2// Action creator pour ajout de tweet
3function addTweet(tweet) {
4  return { type: 'ADD_TWEET', tweet };
5}
6
7// Reducer pour gérer l'ajout de tweet
8function tweetsReducer(state = [], action) {
9  switch (action.type){
10    case 'ADD_TWEET':
11      return [...state, action.tweet];
12    default:
13      return state;
14  }
15}

9.2 Analyse d'un cas réel

Dans le cas de Twitter, Redux offre un modèle de gestion d'état clair et prévisible. Cependant, il convient de noter que l'utilisation de Redux nécessiterait une compréhension approfondie de son architecture et de ses concepts clés, tels que le dispatch d'actions et l'utilisation des reducers.

D'autre part, si Twitter devait opter pour l'API Context de React pour sa gestion d'état, l'implémentation serait un peu plus directe, bien qu'elle nécessite toujours une planification détaillée de la structure de l'état.

1**Code :**
2const TweetContext = React.createContext();
3
4function tweetReducer(state, action) {
5  switch (action.type) {
6    case 'ADD_TWEET':
7      return [...state, action.tweet];
8    default:
9      return state;
10  }  
11}
12
13function App() {
14  const [tweets, dispatch] = useReducer(tweetReducer, []);
15
16  return (
17    <TweetContext.Provider value={{ tweets, dispatch }}>
18      <TwitterApp />
19    </TweetContext.Provider>
20  );
21}

Dans ce cas, useReducer est utilisé à la place du store Redux pour gérer l'état de l'application, avec l'API Context fournissant le moyen de rendre cet état disponible à toute l'application. Étant donné que l'API Context fait partie de la bibliothèque React, cette approche élimine la nécessité d'ajouter Redux ou toute autre bibliothèque externe à votre projet.

Gérer l'état de l'application reste un défi central du développement d'applications front-end modernes. Bien qu'il existe de nombreuses solutions à ce problème, la clé est de comprendre les besoins de votre application et de choisir judicieusement la technologie qui répond le mieux à ces besoins.

10. Perspectives futures pour la gestion d'état

La gestion de l'état continue d'être un domaine d'intense innovation et d'amélioration, en particulier avec l'arrivée de nouvelles technologies et de nouvelles approches de développement d'applications web.

10.1 Gestion d'état et tendances à venir

Dans le futur, nous sommes susceptibles de voir des méthodes plus sophistiquées de gestion de l'état, incorporant des idées comme l'immutabilité des données, la programmation réactive et l'architecture orientée événements. Par exemple, l'adoption croissante de GraphQL ouvre la voie à de nouvelles possibilités pour la gestion d'état, avec son approche orientée données pour les requêtes d'API.

De plus, avec l'évolution de JavaScript et l'arrivée de WebAssembly, nous pourrions voir des solutions entièrement nouvelles aux défis de la gestion d'état, utilisant des langages autres que JavaScript. La possibilité d'exécuter du code C, C++ ou Rust dans le navigateur ouvre la porte à des architectures d'applications web véritablement innovantes.

10.2 Impact des innovations technologiques sur la gestion d'état

Au fur et à mesure que les applications web deviennent de plus en plus sophistiquées, la complexité des problèmes de gestion d'état augmente. Avec la popularité croissante du web mobile et des applications d'une seule page (SPA), les défis de la gestion d'état deviendront encore plus pressants.

• Web mobile : Avec la montée en puissance du mobile, les utilisateurs s'attendent à des applications web réactives qui offrent une expérience utilisateur comparable à celle des applications natives. Cela pose de nouveaux défis en matière de gestion de l'état, notamment en ce qui concerne l'optimisation des performances et la minimisation de l'utilisation des ressources.

• Applications d'une seule page (SPA) : Les SPA offrent une expérience utilisateur plus fluide en évitant les rechargements complets de la page, mais elles rendent également la gestion de l'état plus complexe. En effet, dans une SPA, l'état de l'application doit être maintenu même lorsque l'utilisateur navigue entre différentes vues ou routes.

L'évolution des technologies web et des besoins des utilisateurs continuera d'influencer les approches de gestion de l'état. Il est donc essentiel, en tant que développeur, de continuer à apprendre et à expérimenter avec différents outils et techniques pour rester au top des meilleures pratiques en matière de gestion de l'état.