NgRx ja React.js: Arkkitehtuurit ja Suositukset Nykyisessä Web-kehityksessä

NgRx luo abstraktiokerroksen jo valmiiksi monimutkaiselle ja kehittyneelle työkalupakalle kuten RxJS. Tämä lähestymistapa tuo merkittäviä etuja tilanteissa, joissa sovelluksessa on useita syötteitä – erityisesti, jos käsitellään kolmea tai useampaa syötesuodinta. Tässä tapauksessa monen tapahtuman hallinta tekee NgRx:n käyttöönotosta järkevän valinnan. Kuitenkin useimmissa sovelluksissa on vain kaksi pääsyötettä: REST API:t ja käyttäjän syöte. NgRx voi olla perusteltu esimerkiksi offline-first Progressive Web Appseissa (PWA), joissa täytyy säilyttää ja palauttaa monimutkaista tilatietoa tai tietyissä erikoistuneissa yrityssovelluksissa, joilla on samankaltaisia tarpeita.

Vastakohtana React.js, joka seuraa Flux-mallia, on suunniteltu yksinkertaisemmaksi ja suoremmaksi. Alkuperäisissä React-julkaisuissa komponentit joutuivat käsittelemään tietojen siirtämistä periytymisketjun kautta, mikä teki koodista monimutkaisempaa. React-redux toi ratkaisun, jolloin komponentit voivat suoraan lukea ja kirjoittaa storeen ilman tarvetta kiertää periytyvää komponenttipuuta. Tämä yksinkertaistaa ja parantaa koodin hallittavuutta verrattuna Angularin alkuperäisiin käsitteisiin. Reactin ja Angularin välillä on siis merkittäviä eroja, mutta kummassakin ekosysteemissä yhteisö kehittää jatkuvasti uusia käytäntöjä ja parantaa vanhoja.

Angularin 17:ssä esitelty Signals-ominaisuus saattaa tulevaisuudessa mullistaa tavallisen sovelluskehityksen. Signals mahdollistaa tarkemman reaktiivisuuden, ilman että muistivuodot ovat yhtä yleisiä kuin RxJS:n tilausmekanismeissa. Signals yhdistää synkronisen ja asynkronisen ohjelmoinnin luonnollisemmin kuin perinteinen reaktiivinen ohjelmointi. Tämän kehityksen myötä Angular saattaa siirtyä kohti optimoidumpaa, vähemmän resursseja kuluttavaa arkkitehtuuria, joka parantaa renderöintitehokkuutta ja Time-to-Interactive (TTI) -aikoja.

Sovellusten suorituskyvyn parantaminen on myös keskiössä Angularin uusissa versioissa. Esimerkiksi palvelinpuolen renderöinti (SSR) ja osittainen hydrataatio mahdollistavat sen, että selain ei ole vastuussa koko DOM-puun uudelleenpiirtämisestä, vaan vain muutokset näkyvät loppukäyttäjälle. Tämä parantaa suorituskykyä, erityisesti suurissa sovelluksissa, jotka tarvitsevat nopean latausajan ja interaktiivisuuden. Angular 17 tuo mukanaan myös muutoksia testauskäytänteissä, siirtyen Jasmine:sta kohti Jest:ia, mikä on yleinen valinta nykyisissä testauskäytännöissä.

Kehittäjien on kuitenkin hyvä huomioida, että vaikka Angularin arkkitehtuuri on kehittynyt merkittävästi, se voi silti kohdata suuria suorituskykyongelmia isojen sovellusten kanssa. Vuosien saatossa on nähty, kuinka suuri Angular-sovellus saattaa törmätä samoihin haasteisiin kuin Angular.js aikanaan, mutta nyt nuo ongelmat liittyvät lähinnä suurempiin määriin, kuten DOM:n muuttamiseen ja asynkronisten operaatioiden hallintaan. Ratkaisut näihin haasteisiin vaativat syvällistä ymmärrystä Angularin sisäisestä toiminnasta ja mahdollisesti merkittäviä investointeja koodin optimointiin.

Lopuksi on tärkeää huomioida, että valinta Angularin ja Reactin välillä ei ole mustavalkoinen. Vaikka React tarjoaa yksinkertaisemman lähestymistavan ja on erityisesti suosittu silloin, kun tarvitaan helppoa tilan hallintaa ja komponenttipohjaista kehitystä, Angular tarjoaa laajemman ekosysteemin ja vakaan kehityssuunnan. Tärkeintä on ymmärtää omat tarpeet ja valita oikea työkalu sen mukaan, millaista sovellusta ollaan rakentamassa ja mitkä ovat sovelluksen vaatimukset niin suorituskyvyn, skaalautuvuuden kuin kehitystyön osalta.

Kuinka Angular Signals ja geolokaatiotieto voivat parantaa sovelluksesi suorituskykyä ja käyttökokemusta

Angularin uusimpien ominaisuuksien joukossa Signals tarjoaa kehittäjille työkalun, joka mahdollistaa sovelluksen tilan tehokkaamman hallinnan ja optimoinnin. Signaalit tarjoavat tavan seurata arvojen muutoksia ja reagoida niihin hyvin tarkasti, mikä parantaa sovelluksen suorituskykyä erityisesti suurissa ja monimutkaisissa käyttöliittymissä. Yksi tärkeimmistä haasteista Angular-sovelluksissa on niin kutsuttu change detection -prosessi, joka voi tulla suorituskyvyn pullonkaulaksi sovelluksen monimutkaistuessa. Signaalien avulla tämä ongelma voidaan ratkaista, sillä ne tarjoavat tavan reagoida vain niihin osiin käyttöliittymää, jotka todella muuttuvat.

Kun sovellus kasvaa ja sen komponentit lisääntyvät, change detection -tapahtumat lisääntyvät ja voivat johtaa siihen, että koko DOM-puuta täytyy päivittää. Tämä voi hidastaa sovellusta ja aiheuttaa viivettä, erityisesti silloin, kun käyttäjä tekee interaktioita sovelluksessa. Signaalit mahdollistavat sen, että vain ne osat käyttöliittymästä, jotka todella tarvitsevat päivitystä, saavat sen, mikä vähentää tarpeettomia päivityksiä ja parantaa sovelluksen suorituskykyä.

Signals-toiminto on Angularin esikatseluominaisuus, ja sen avulla voidaan käsitellä sovelluksen tilaa dynaamisesti ja tarkasti. Signaalit voivat olla yksinkertaisia muuttujia, jotka pitävät kirjaa arvoistaan, ja niitä voi käyttää esimerkiksi seuraavasti:

typescript
Copy code
const mySignal = signal('Hello')

console.log(mySignal()) // tulostaa: Hello
mySignal.set('Goodbye') // päivittää arvon

Signaalien käyttö ei rajoitu pelkästään arvojen seurantaan, vaan niitä voidaan käyttää myös lasketuissa signaaleissa ja vaikutuksissa. Laskettu signaali käyttää olemassa olevia signaaleja laskemaan uuden arvon ja päivittää sen vain tarvittaessa:

typescript
Copy code
const someSignal = computed(() => `${mySignal()}, World`)

console.log(someSignal()) // tulostaa: Hello, World

Tällöin someSignal päivittyy vain, kun mySignal muuttuu. Tämä on erittäin tehokas tapa optimoida sovelluksen suorituskykyä ja estää turhia päivityksiä, jotka voivat olla kalliita erityisesti suurissa sovelluksissa.

Signaalien tehokkuus tulee esiin erityisesti silloin, kun sovelluksessa on monia dynaamisia elementtejä. Yksi esimerkki tällaisesta parannuksesta on tumma tila (dark mode), joka on monille käyttäjille tärkeä ominaisuus. Tumma tilan toteuttaminen signaalien avulla on yksinkertaista ja tarjoaa käyttäjälle saumattoman kokemuksen, jossa valinta säilyy myös sovelluksen uudelleenkäynnistyksen jälkeen.

typescript
Copy code
const darkClassName = 'dark-theme'

@Component({
  selector: 'app-root',
  template: `
    <mat-slide-toggle [checked]="toggleState()" (change)="toggleState.set($event.checked)">
      Tumma tila
    </mat-slide-toggle>
  `,
})
export class AppComponent {
  readonly toggleState = signal(localStorage.getItem(darkClassName) === 'true')
  constructor() {
    effect(() => {

      localStorage.setItem(darkClassName, this.toggleState().toString())

      document.documentElement.classList.toggle(darkClassName, this.toggleState())
    })
  }
}

Tässä esimerkissä signaali toggleState pitää kirjaa siitä, onko tumma tila päällä, ja se tallentaa käyttäjän valinnan paikalliseen tallennustilaan. Kun käyttäjä vaihtaa tumma-tilan asetusta, signaali päivittyy ja sen muutosta seurataan effect-toiminnolla, joka huolehtii siitä, että muutokset heijastuvat välittömästi käyttöliittymään ja paikalliseen tallennustilaan. Tämä yksinkertaistaa ja parantaa käyttökokemusta huomattavasti verrattuna perinteisiin tilan hallintamekanismeihin.

Signaalien käyttö sovelluksissa, joissa on paljon dynaamisia ja reaaliaikaisia tietoja, kuten säänäkymät ja paikannustiedot, voi myös parantaa suorituskykyä. Esimerkiksi sovelluksissa, joissa käyttäjä saa jatkuvasti päivitettyä tietoa omasta sijainnistaan tai sään muutoksista, signaalit voivat auttaa vähentämään päivityksiä ja optimoinnin tarvetta.

Näiden työkalujen yhdistelmä—signaalit, geolokaatiotiedot ja tallennus—tuovat huomattavia parannuksia Angular-sovellusten suorituskykyyn ja käyttökokemukseen, erityisesti monimutkaisissa sovelluksissa, joissa on paljon dynaamisia elementtejä. On tärkeää muistaa, että signaalien käyttöönotto vaatii syvällistä ymmärrystä siitä, miten reaktiiviset tiedot ja DOM-päivitykset toimivat yhdessä, ja se voi vaatia muutoksia sovelluksen arkkitehtuuriin ja tilanhallintaan.

Miten luoda joustava ja uudelleenkäytettävä lomake Angular-sovelluksessa ilman käyttöliittymän heikkenemistä?

Angularin lomakehallinta tarjoaa huomattavaa joustavuutta, mutta tämä joustavuus tuo mukanaan myös suunnitteluun liittyviä haasteita erityisesti käyttöliittymäkokemuksen (UX) näkökulmasta. Kun lomakkeen tiedot saadaan esimerkiksi API-kutsun kautta, muodostuu viiveellä ladattavista tiedoista UX-haaste, jota ei voida ratkaista yksinkertaisilla ratkaisuilla kuten lomakkeen disablointi. Tilanne pahenee, kun käyttäjä ehtii jo syöttää tietoa lomakkeelle ennen kuin palvelimelta ladatut arvot korvaavat hänen syöttämänsä datan. Tällöin järjestelmä saattaa ylikirjoittaa käyttäjän tietoja ilman varoitusta.

Komponenttitasolla ongelma näyttäytyy erityisen vaikeana silloin, kun ei ole yksiselitteistä tapaa tunnistaa tiedon alkuperää. authService.currentUser$ voi palauttaa datan välittömästi, viiveellä tai ei koskaan. Tämän vuoksi komponentin ei tule ottaa vastuuta siitä, milloin ja miten se näyttää latausindikaattoreita. Yksi lähestymistapa on käyttää HttpInterceptoria, joka globaalisti tunnistaa, milloin API-kutsut alkavat ja päättyvät. Tätä kautta voidaan tarjota signaali, johon komponentit voivat erikseen reagoida ja näyttää esimerkiksi latausspinnereitä.

Globaali spinner on tehokas 80/20-ratkaisu, mutta suuremmissa sovelluksissa se ei skaalaudu hyvin. Kun useat komponentit hakevat dataa samanaikaisesti, koko käyttöliittymän jäädyttäminen ei ole enää toimiva ratkaisu. Tällöin joudutaan siirtymään komponenttitason spinner-ratkaisuihin, jotka voidaan toteuttaa tilannekohtaisesti esimerkiksi käyttämällä resolve guard -mekanismia. Tämä mahdollistaa sen, että reitin yhteydessä haetaan tarvittava data ennen komponentin lataamista.

Lomakkeen rakenne muodostetaan pääsääntöisesti FormGroup-objekteilla, jotka voivat sisältää sekä yksittäisiä FormControl-elementtejä että muita FormGroup- tai FormArray-rakenteita. Tämä mahdollistaa datan hierarkkisen mallintamisen ja yhteensopivuuden palvelinpuolen rakenteiden kanssa. buildForm-funktio luo tämän rakenteen dynaamisesti riippuen siitä, onko käyttäjädatan esitäyttö saatavilla. Mikäli käyttäjätietoa ei ole vielä saatavilla, luodaan lomake tyhjillä arvoilla, mutta oikealla muodolla.

Roolipohjainen lomakekenttien aktivointi on keskeinen osa UX-suunnittelua. Esimerkiksi sähköpostikenttä ja roolikenttä voivat olla disabloituja käyttäjän oikeuksien mukaan. Tämä tarkistetaan suoraan currentUserRole-ominaisuudesta buildForm-funktion sisällä. Lisäksi validointisäännöt määritellään erikseen jokaiselle kentälle: pakolliset tekstikentät, yksimerkkiset välitiedot, ZIP-koodien validointi jne.

Lomake rakennetaan seuraavasti:

typescript
Copy code
buildForm(user?: IUser) {

  this.formGroup = this.formBuilder.group({
    email: [
      {
        value: user?.email || '',

        disabled: this.currentUserRole !== Role.Manager,

      },
      EmailValidation,
    ],
    name: this.formBuilder.group({

      first: [user?.name?.first || '', RequiredTextValidation],

      middle: [user?.name?.middle || '', OneCharValidation],

      last: [user?.name?.last || '', RequiredTextValidation],

    }),
    role: [
      {
        value: user?.role || '',
        disabled: this.currentUserRole !== Role.Manager,
      },
      [Validators.required],
    ],

    dateOfBirth: [user?.dateOfBirth || '', Validators.required],

    address: this.formBuilder.group({

      line1: [user?.address?.line1 || '', RequiredTextValidation],

      line2: [user?.address?.line2 || '', OptionalTextValidation],

      city: [user?.address?.city || '', RequiredTextValidation],

      state: [user?.address?.state || '', RequiredTextValidation],

      zip: [user?.address?.zip || '', USAZipCodeValidation],

    }),
  });
}

Rakenteen avulla voidaan varmistaa, että JSON-muotoon sarjoitettu data vastaa tarkasti sovelluksen tietomallia. Tämä takaa yhteensopivuuden muiden komponenttien ja backendin kanssa.

Angular Materialin stepper-komponentti tarjoaa mahdollisuuden jakaa lomake useaan vaiheeseen. Tämä ei ainoastaan vähennä kognitiivista kuormaa käyttäjälle, vaan mahdollistaa myös lomakkeen vaiheittaisen validoinnin. Jokaisessa vaiheessa voidaan käyttää erillisiä UX-ratkaisuja, kuten responsiivisia asetteluja ja ehdotushakutoimintoja (typeahead).

Ensimmäisessä vaiheessa kerätään tilitiedot, toisessa yhteystiedot ja kolmannessa vaiheessa esikatsellaan ja tallennetaan data. Tämä rakenne tukee sekä yksinkertaisia että monimutkaisia käyttötapauksia ja mahdollistaa esimerkiksi dynaamiset FormArray-kentät.

Kehittäjän vastuulla on myös ymmärtää, että validoinnin ja käyttöoikeuksien hallinnan tulee tapahtua eri tasoilla: lomakkeen sisällä, komponentissa ja mahdollisesti jopa palvelutasolla. Tämä kerroksellisuus ei ole tekninen yksityiskohta, vaa

Miten Docker ja npm-skriptit voivat tehostaa Angular-sovellusten kehitystä ja tuotantoon siirtämistä

Docker tarjoaa mahdollisuuden rakentaa ja ajaa kontteja, jotka tekevät ohjelmistokehityksestä ja -ylläpidosta entistä helpompaa ja tehokkaampaa. Kuten npm-paketit, myös Docker voi tuoda suurta mukavuutta ja lisäarvoa, mutta on tärkeää ymmärtää työkalut, joiden kanssa työskentelee.

Dockerin asentaminen

npm-skriptien määrittäminen Dockerille

Seuraavaksi määritellään Dockerille tarvittavat npm-skriptit, joita voit käyttää Angular-sovelluksesi kontin rakentamiseen, testaamiseen ja julkaisemiseen. Olemme luoneet npm-skriptejä, jotka toimivat Windows 10:llä ja macOS:llä. Voit ladata uusimman version näistä skripteistä ja asentaa ne projektiisi suorittamalla seuraavan komennon:

ruby
Copy code
$ npx mrm npm-docker

Tämän komennon suorittaminen lisää tarvittavat Docker-skriptit projektiisi. Nyt voimme siirtyä käsittelemään, kuinka projekti asetetaan oikein, jotta se voidaan kontitettu, luoda suoritettava kuva ja julkaista Docker Hubiin.

Kuvan rakentaminen ja julkaiseminen Docker Hubiin

Kun skriptit on asennettu, tarkastellaan, kuinka sovellus voidaan containerisoida ja siirtää Docker Hubiin. Tämä mahdollistaa kuvan käytön kaikissa rakennusympäristöissä. Seuraavat vaiheet tulee suorittaa:

1. Luo Docker Hub -tili osoitteessa https://hub.docker.com/.

2. Luo julkinen (ilmainen) varasto sovelluksellesi.

3. Lisää tai päivitä package.json-tiedostoon seuraavat asetukset:

json
Copy code
"config": {

  "imageRepo": "[namespace]/[repository]",
  "imageName": "custom_app_name",
  "imagePort": "0000",
  "internalContainerPort": "3000"
}

namespace on Docker Hub -käyttäjätunnuksesi, ja repository on se nimi, jonka annat varastolle. Esimerkiksi duluca/localcast-weather. Kuvan nimi puolestaan helpottaa kontin tunnistamista Dockerin komennoissa kuten docker ps. Tämän vuoksi voimme valita nimeksi esimerkiksi localcast-weather. imagePort määrittää, minkä portin kautta sovellus altistetaan kontin sisällä, kun taas internalContainerPort määrittää, minkä portin palvelin kuuntelee sisäisesti. Yleensä tämä on portti 3000 Node.js-sovelluksille ja portti 80 nginx-palvelimille.

Docker-skriptit

Kun skriptit on lisätty package.json-tiedostoon, voimme tarkastella niitä tarkemmin. Tämä auttaa ymmärtämään, kuinka ne toimivat käytännössä ja miten niitä voidaan mukauttaa tarpeidesi mukaan. Esimerkiksi:

• build: Tämä skripti rakentaa sovelluksesi, ja sen jälkeen luodaan Docker-kuva komennolla docker image build.

• docker:tag: Tämä skripti lisää tagin jo rakennettuun kuvaan, jolloin se merkitään versionumerolla ja latest-tagilla.

• docker:stop: Tämä skripti pysäyttää kontin, jos se on käynnissä, jolloin uuden version ajaminen ei aiheuta virheitä.

• docker:run: Tämä skripti suorittaa kontin ajamisen, pysäyttää vanhan kontin tarvittaessa ja käynnistää uuden version.

• docker:publish: Tämä skripti julkaisee luodun kuvan Docker Hubiin versionumeron ja latest-tagin kanssa.

Nämä skriptit auttavat automatisoimaan monia kehityksen ja tuotantoon siirron vaiheita.

Muutokset tuotantotilan rakentamiseen

Ennen kuin rakennamme Docker-kuvan, on tärkeää optimoida Angular-sovelluksen rakennus tuotantokäyttöön. Tämä tapahtuu lisäämällä --prod-parametri ng build -komentoon, jolloin sovelluksen koko pienenee ja suorituskyky paranee. AOT (Ahead-of-Time) -käännös vähentää JavaScriptin latausaikaa ja parantaa sovelluksen käyttökokemusta. Tämä on erityisen tärkeää, kun sovelluksia ajetaan konttien sisällä tuotantotilassa.

Dockerin avulla voidaan myös hallita sovellusten versioita ja julkaisuja. Voit määrittää versionumeron ja latest-tagin samanaikaisesti, jolloin aina saat tuoreimman version käyttöön, olitpa sitten kehittäjä, joka testaa koodia paikallisesti, tai DevOps-tiimi, joka tuo sovelluksen tuotantoon.

Kuten kaikki työkalut, Docker vaatii ymmärrystä ja huolellisuutta. On tärkeää seurata, mitä tapahtuu Dockerin sisällä ja ulkopuolella. Voit tarkastella lokitietoja komennolla docker logs -f, mikä auttaa virheiden ja suorituskykyongelmien paikantamisessa. Tämän lisäksi Dockerin avulla voit avata sovelluksen selainikkunassa käyttämällä docker:open -skriptiä, jolloin testaaminen ja debuggaaminen on sujuvaa.