Im vorherigen Kapitel haben wir die Grundlagen von React und den State Hook detailliert untersucht. Wir haben die inneren Abläufe von Hooks verstanden und wie man den useState-Hook selbst umsetzen kann, um globale Zustände und Closures zu nutzen. Dies half uns, die grundlegenden Konzepte hinter Hooks zu erfassen und ihre Limitationen zu begreifen. In diesem Kapitel werden wir diese Erkenntnisse nutzen, um eine Blog-Anwendung zu erstellen, die auf React basiert. Dabei geht es nicht nur um die praktische Anwendung von Hooks, sondern auch um die korrekte Strukturierung eines React-Projekts, damit es skalierbar bleibt und sich problemlos weiterentwickeln lässt.
Wenn wir über die Strukturierung von React-Anwendungen sprechen, ist es wichtig, dass wir ein System wählen, das sowohl den aktuellen als auch zukünftigen Anforderungen gerecht wird. Eine der besten Methoden, um React-Projekte zu strukturieren, besteht darin, die Quellcode-Dateien (source code) klar von den Konfigurationsdateien und anderen Assets zu trennen. In der Regel empfiehlt es sich, einen src/-Ordner zu erstellen, der den gesamten Quellcode enthält. Innerhalb dieses Ordners können wir dann verschiedene Strukturen anwenden, je nach den spezifischen Anforderungen des Projekts. Es gibt mehrere Ansätze zur Strukturierung, aber der häufigste besteht darin, die Dateien nach Funktionen (Features) zu gruppieren, wie zum Beispiel src/user/ für Benutzerkomponenten und src/post/ für Post-Komponenten.
Struktur des Projekts und erste Überlegungen
Zu Beginn eines Projekts sollten wir uns auf eine einfache Struktur konzentrieren und diese nur dann weiter ausbauen, wenn es tatsächlich notwendig wird. Eine zu komplexe Struktur von Anfang an zu planen, ist nicht sinnvoll, da sich die Bedürfnisse des Projekts im Verlauf der Entwicklung ändern können. Für das Blog-Projekt, das wir hier entwickeln, sind die wesentlichen Funktionen schnell erkennbar: Benutzerregistrierung, Login/Logout, Erstellen und Anzeigen von Beiträgen sowie das Auflisten aller Beiträge. Diese Features lassen sich in zwei Hauptgruppen unterteilen:
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Benutzer (Registrierung, Login/Logout)
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Post (Erstellen, Anzeigen, Auflisten)
Basierend auf diesen Funktionen können wir eine einfache Ordnerstruktur festlegen:
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src/-
src/user/ -
src/post/
-
Diese Struktur ist skalierbar und ermöglicht es uns, weitere Funktionalitäten hinzuzufügen, ohne dass das Projekt unübersichtlich wird. Dabei sollten wir darauf achten, dass wir zu Beginn nicht zu tief verschachteln, sondern die Ordnerstruktur so einfach wie möglich halten. Wir können später immer noch Unterordner hinzufügen, wenn sich das Projekt weiterentwickelt.
Komponentenstruktur in React
React folgt der Philosophie der wiederverwendbaren Komponenten, wobei jede Komponente für eine bestimmte Aufgabe oder ein UI-Element zuständig ist. Dies fördert die Modularität und erleichtert das Testen und die Wartung des Codes. Der Grundsatz der einzigen Verantwortung (Single Responsibility Principle) besagt, dass jede Komponente nur eine Funktion übernehmen sollte. Dies minimiert nicht nur die Komplexität, sondern ermöglicht es auch, Code auf einfache Weise zwischen verschiedenen Teilen der Anwendung zu wiederverwenden.
Die Komponenten eines React-Projekts sollten so granular wie möglich sein. Dies bedeutet, dass, wenn wir feststellen, dass der gleiche Code in mehreren Komponenten wiederholt wird, es sinnvoll ist, diesen Code in eine separate Komponente auszulagern, die dann wiederverwendet werden kann. Dadurch bleiben unsere Komponenten schlank und gut wartbar.
In Bezug auf die Benutzeroberfläche unserer Blog-Anwendung haben wir zu Beginn eine einfache Skizze (Mock-up), die uns als Orientierung dient. Diese Skizze definiert die grundlegenden UI-Elemente, die in der Anwendung vorhanden sein sollen: ein Login-Formular, eine Post-Liste, eine Ansicht für einzelne Beiträge und ein Formular zum Erstellen neuer Beiträge.
Implementierung der Funktionen
Nachdem die grundlegende Struktur des Projekts festgelegt wurde, beginnen wir mit der Implementierung der einzelnen Funktionen. Der wichtigste Aspekt dieser Implementierung ist die Verwendung des State Hooks. Der useState-Hook erlaubt es uns, den Zustand der Anwendung in einer funktionalen Komponente zu verwalten, was die Verwendung von Klassenkomponenten in vielen Fällen überflüssig macht.
Die Implementierung eines einfachen Zustands in einer React-Komponente sieht folgendermaßen aus:
Diese einfache Komponente verwaltet eine Liste von Posts und ermöglicht es, neue Posts hinzuzufügen. Der useState-Hook wird verwendet, um den Zustand der posts-Liste zu speichern und bei Änderungen zu aktualisieren.
Neben der Verwendung des State Hooks müssen wir auch sicherstellen, dass die Komponenten korrekt miteinander kommunizieren und dass der Zustand zwischen den verschiedenen Teilen der Anwendung geteilt wird. In größeren Anwendungen kann es hilfreich sein, ein Zustandsmanagement-Tool wie Redux oder die Context-API zu verwenden, um den Zustand über mehrere Komponenten hinweg zu verwalten.
Wichtige Aspekte bei der Verwendung von React Hooks
Bei der Arbeit mit React Hooks gibt es einige wichtige Punkte, die beachtet werden müssen. Ein häufiger Fehler, den Entwickler machen, ist der Versuch, Bedingungen für Hooks zu verwenden. In React können Hooks nicht unter bestimmten Bedingungen oder in Schleifen verwendet werden. Dies liegt daran, dass React auf die Reihenfolge der Hook-Aufrufe angewiesen ist, um den Zustand korrekt zu verwalten. Wenn wir Hooks in Bedingungen oder Schleifen einfügen, könnte React die Reihenfolge der Aufrufe nicht mehr zuverlässig verfolgen, was zu unerwartetem Verhalten führt.
Ein weiterer häufiger Stolperstein ist die Leistung. Wenn zu viele Hooks in einer Komponente verwendet werden, kann dies die Leistung beeinträchtigen. Es ist daher wichtig, die Anzahl der Hooks in einer Komponente zu minimieren und nur diejenigen zu verwenden, die wirklich notwendig sind.
Weitere Überlegungen
Ein zusätzlicher wichtiger Punkt, den Entwickler in Betracht ziehen sollten, ist die Wartbarkeit und Erweiterbarkeit des Projekts. Während das anfängliche Projekt vielleicht einfach und überschaubar ist, wird es mit der Zeit wachsen. Um spätere Änderungen und Erweiterungen problemlos durchführen zu können, sollte die Struktur des Projekts bereits jetzt so gestaltet werden, dass sie diese Erweiterungen problemlos unterstützt. Dies bedeutet, dass wir Komponenten modular und möglichst unabhängig voneinander gestalten und sicherstellen sollten, dass der Zustand der Anwendung zentral und effizient verwaltet wird.
Wie wird eine Suspense-Grenze verwendet? Was sind Error Boundaries?
React bietet eine Vielzahl an Tools, die Entwicklern helfen, UI-Zustände effizient zu handhaben und zu verbessern. Zwei besonders wichtige Konzepte sind Suspense-Grenzen und Error Boundaries, die eine entscheidende Rolle dabei spielen, wie wir mit asynchronen Daten und Fehlern umgehen. Diese Mechanismen sind nicht nur für das Benutzererlebnis wichtig, sondern auch für die Performance und Stabilität einer Anwendung. In diesem Kapitel werfen wir einen detaillierten Blick auf beide Konzepte und ihre Verwendung.
Suspense-Grenzen: Eine elegante Lösung für das Laden von Daten
Eine Suspense-Grenze (oder Suspense Boundary) in React ist ein spezieller Mechanismus, der Entwicklern hilft, den Zustand einer Anwendung während des Ladevorgangs von Daten oder Komponenten zu verwalten. Wenn eine Komponente in React eine asynchrone Aufgabe erledigt, wie das Abrufen von Daten von einem Server, kann es sein, dass die Benutzeroberfläche für einige Zeit "hängt" und keine Inhalte anzeigt. Um dies zu vermeiden, kann man eine Suspense-Grenze einsetzen.
Die Suspense-Grenze funktioniert, indem sie anzeigt, dass eine Komponente geladen wird und noch keine Daten zur Verfügung stehen. Während dieser Ladephase kann eine alternative Ansicht, zum Beispiel ein Ladeindikator oder ein Platzhalter, angezeigt werden. Sobald die Daten geladen sind, wird die tatsächliche Komponente angezeigt.
Diese Methode verbessert nicht nur das Nutzererlebnis, sondern optimiert auch den Ablauf der App, da der Entwickler keine eigenen Ladezustände für jede Komponente schreiben muss. Stattdessen wird der Ladeprozess zentral gesteuert. Dies wird besonders bei komplexen Anwendungen wichtig, die mehrere Datenanforderungen parallel ausführen.
React bietet mit der Funktion Suspense eine native Lösung, um mit solchen Ladezuständen umzugehen. Sie wird in Kombination mit dem React.lazy-Mechanismus verwendet, der es ermöglicht, Komponenten nach Bedarf zu laden. Durch die Nutzung von Suspense-Grenzen können wir die Ladezeit transparenter und benutzerfreundlicher gestalten.
Error Boundaries: Fehlerbehandlung im UI
Fehler sind unvermeidlich, besonders bei großen und komplexen Webanwendungen. Wenn eine React-Komponente aufgrund eines Fehlers nicht richtig funktioniert oder gar abstürzt, wird standardmäßig die gesamte Anwendung betroffen. Hier kommen Error Boundaries ins Spiel. Error Boundaries sind spezielle Komponenten, die Fehler innerhalb ihrer Kinder-Komponenten abfangen und behandeln, ohne dass die gesamte Anwendung betroffen ist.
Eine Error Boundary wird auf eine bestimmte Hierarchie von Komponenten angewendet. Wenn eine der Komponenten innerhalb dieser Hierarchie einen Fehler wirft, fängt die Error Boundary den Fehler auf und gibt eine Fehleranzeige zurück, anstatt dass die Anwendung vollständig abstürzt. Dies gibt Entwicklern die Möglichkeit, den Fehler zu behandeln, ohne dass der Benutzer eine leere oder fehlerhafte Seite sieht.
Das Hinzufügen von Error Boundaries in React ist recht einfach. Man muss lediglich eine spezielle componentDidCatch-Methode oder die neue static getDerivedStateFromError-Methode definieren, um Fehler zu erfassen. Mit dieser Technik kann man gezielt bestimmte Fehler abfangen und Benutzer mit einer benutzerdefinierten Fehlermeldung versorgen.
Die Kombination aus Suspense-Grenzen und Error Boundaries ermöglicht es, die Benutzeroberfläche einer Anwendung stabil und reaktionsschnell zu halten, auch wenn unerwartete Fehler auftreten oder Daten verzögert geladen werden.
Weitere wichtige Aspekte und Techniken
Neben den grundlegenden Funktionen von Suspense-Grenzen und Error Boundaries gibt es noch einige wichtige Aspekte, die bei der Arbeit mit asynchronem Laden und Fehlerbehandlung berücksichtigt werden sollten. Ein häufig unterschätzter, aber sehr wichtiger Punkt ist der Umgang mit Caching und der Wiederverwendung von Daten. Wenn Daten einmal geladen wurden, sollte die Anwendung in der Lage sein, diese Daten effizient wiederzuverwenden, ohne sie erneut anfordern zu müssen. Dies kann durch den Einsatz von Tools wie React Query oder TanStack Query optimiert werden.
Ein weiterer relevanter Aspekt ist die Performance. Während Suspense-Grenzen und Error Boundaries eine stabile Benutzererfahrung sicherstellen, können sie bei unvorsichtiger Nutzung die Performance einer Anwendung negativ beeinflussen. Es ist wichtig, sicherzustellen, dass diese Mechanismen nur in den richtigen Fällen angewendet werden, um unnötige Renderzyklen und Datenanforderungen zu vermeiden.
Zusätzlich ist es von Bedeutung, dass Entwickler sich mit den Fehlercodes und den damit verbundenen Fehlerbehandlungsstrategien auseinandersetzen. Oft ist es nicht genug, einfach einen Fehler abzufangen; es ist wichtig, eine klare Fehlerlogik zu implementieren, die dem Benutzer hilfreiche Informationen gibt und gleichzeitig das weitere Nutzererlebnis nicht beeinträchtigt.
Eine weitere Technik, die in modernen React-Anwendungen zunehmend Anwendung findet, ist das sogenannte Optimistic UI-Rendering. Dabei wird dem Benutzer sofort eine Vorschau des erwarteten Ergebnisses angezeigt, während im Hintergrund die Serveranfrage noch verarbeitet wird. Dies schafft eine sehr reaktionsschnelle Benutzeroberfläche, erfordert jedoch eine sorgfältige Fehlerbehandlung, um Inkonsistenzen zu vermeiden.
Neben diesen Aspekten ist es entscheidend, den Zustand der Anwendung zu berücksichtigen. React bietet hierfür eine Vielzahl von Mechanismen wie Hooks oder den klassischen Redux-Store, die dabei helfen, den Zustand der Anwendung effizient zu verwalten und gleichzeitig eine gute Performance zu gewährleisten.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Verwendung von Suspense-Grenzen und Error Boundaries eine effektive Möglichkeit bietet, die Benutzererfahrung zu verbessern und die Stabilität der Anwendung zu erhöhen. Jedoch sollten Entwickler stets auf die Performance achten und sicherstellen, dass diese Konzepte korrekt und in den richtigen Kontexten angewendet werden. Moderne Webanwendungen erfordern eine präzise Handhabung asynchroner Prozesse, und diese beiden Konzepte sind ein unverzichtbarer Bestandteil dieses Prozesses.

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