Next.js v14 实现乐观更新，面向未来的 UI 更新方式，你可以不去做，但你不应该不了解

冴羽2024-03-19 18:18

本文为稀土掘金技术社区首发签约文章，30天内禁止转载，30天后未获授权禁止转载，侵权必究！

前言

所谓乐观更新，举个例子，当用户在 ToDoList 中添加一项 ToDo 的时候，传统的做法是等待接口返回成功时再更新 UI。乐观更新是先更新 UI，同时发送数据请求。如果数据请求成功，相安无事，用户感受到流畅的操作，提升了用户体验，数据也得到更新。如果更新失败，则视情况对错误进行处理。

一种交互效果如下：

React 为了实现乐观更新，提供了 useOptimistic 这个官方 hook（目前已经在 Canary 和实验阶段了），本篇我们不仅会介绍 useOptimistic，还会用 Next.js v14，结合最新的 Server Actions 特性来实现乐观更新。

同时我们会讲解在出现错误的时候，如何进行撤回或者重置。以及处理一个有意思的问题：乐观更新的时候，用户要关闭网页怎么办？

PS：其实乐观更新并不是一个新潮的思想，很多年前就有人开始做了，但是大家普遍不会去实现乐观更新，一是产品、设计不会过多考虑网速慢的情况，二是就算手动实现乐观更新，虽然并不复杂，但是有一些麻烦，接口那么多，我都加个乐观更新，代码写着写着也可能乱糟糟了，何必去实现呢？

归根到底还是实现成本太高。所以 本篇会结合 Next.js 和 useOptimistic 讲解如何低成本并考虑全面的实现一个乐观更新。 欢迎收藏点赞本篇文章，万一以后用到了呢？如果有关于乐观更新的经验和看法，欢迎留言评论！

PS：学习 Next.js，欢迎入手小册《Next.js 开发指南》。基础篇、实战篇、源码篇、面试篇四大篇章带你系统掌握 Next.js！

废话不多说，让我们直接开始吧！

创建 Next.js 项目

使用 Next.js 官方脚手架创建项目：

bash 复制代码 
npx create-next-app@latest

运行效果如下：

为了样式美观，我们会用到 Tailwind CSS，所以注意勾选 Tailwind CSS，其他随意。

进入项目目录，开启本地模式，检查项目是否能够启动成功：

bash 复制代码 
npm i && npm run dev

我们以实现这样一个 ToDoList 为例进行讲解：

涉及的文件和目录结构如下：

javascript 复制代码 
app               
└─ todo           
   ├─ actions.js  
   ├─ page.js     
   └─ todo.js

新建 app/todo/page.js，代码如下：

javascript 复制代码 
import { findToDos } from './actions';
import ToDoList from './todo';

export default async function Page() {
  const todos = await findToDos();
  return (
    <ToDoList todos={todos} />
  )
}

新建 app/todo/todo.js，代码如下：

javascript 复制代码 
'use client'

import { useRef } from 'react'
import { createToDo } from './actions';

export default function ToDoList({ todos }) {
  const formRef = useRef(null);

  return (
    <div className="p-10">
      <form className="space-y-6" ref={formRef} action={async (formData) => {
        await createToDo(formData)
        formRef.current?.reset()
      }}>
        <div>
          <label htmlFor="todo" className="block text-sm font-medium leading-6 text-gray-900">
            添加一项任务列表
          </label>
          <div className="mt-2">
            <input id="todo" name="todo" type="todo" required
              className="block w-full rounded-md border-0 py-1.5 text-gray-900 shadow-sm ring-1 ring-inset ring-gray-300 placeholder:text-gray-400 focus:ring-2 focus:ring-inset focus:ring-indigo-600 sm:text-sm sm:leading-6 px-3"
            />
          </div>
        </div>
        <button
          type="submit"
          className="flex w-full justify-center rounded-md bg-indigo-600 px-3 py-1.5 text-sm font-semibold leading-6 text-white shadow-sm hover:bg-indigo-500 focus-visible:outline focus-visible:outline-2 focus-visible:outline-offset-2 focus-visible:outline-indigo-600"
        >
          添加任务
        </button>
      </form>
      <ul role="list" className="divide-y divide-gray-100 list-decimal mt-4 list-inside">
        {todos.map((todo, i) => (
          <li key={i} className=" py-2">
            {todo}
          </li>
        ))}
      </ul>
    </div>
  )
}

新建 app/todo/actions.js，代码如下：

javascript 复制代码 
'use server'

import { revalidatePath } from "next/cache";

const sleep = ms => new Promise(r => setTimeout(r, ms));

let data = ['阅读', '写作', '冥想']
 
export async function findToDos() {
  return data
}

export async function createToDo(formData) {
  await sleep(2500)
  const todo = formData.get('todo')
  data.push(todo)
  revalidatePath("/todo");
}

我们使用 sleep 函数来模拟接口请求的费时，这里我们添加了一个 2.5s 的延时，此时访问 http://localhost:3000/todo，交互效果如下：

当点击"添加任务"的时候，请求立刻发出，2.5s 后接口返回成功。此时表单清空，任务内容添加到下方的任务列表中。

如果接口返回快，这个过程其实还算流畅。但如果接口慢了，这种停顿感就让人感到不快了......那不妨用乐观更新试试。

React useOptimistic hook

我们先讲讲 React 新增的 useOptimistic hook。

useOptimistic，顾名思义，就是用来处理乐观更新。它允许你在进行异步操作时显示不同 state。它接受 state 作为参数，并返回该 state 的副本，在异步操作（如网络请求）期间可以不同。你需要提供一个函数，该函数接受当前 state 和操作的输入，并返回在操作挂起期间要使用的乐观状态。

这个状态被称为"乐观"状态是因为通常用于立即向用户呈现执行操作的结果，即使实际上操作需要一些时间来完成：

javascript 复制代码 
import { useOptimistic } from 'react';

function AppContainer() {
  const [optimisticState, addOptimistic] = useOptimistic(
    state,
    // 更新函数
    (currentState, optimisticValue) => {
      // 使用乐观值
      // 合并并返回新 state
    }
  );
}

React 官方提供了完整可用的示例代码：

javascript 复制代码 
import { useOptimistic, useState, useRef } from "react";
import { deliverMessage } from "./actions.js";

function Thread({ messages, sendMessage }) {
  const formRef = useRef();
  async function formAction(formData) {
    addOptimisticMessage(formData.get("message"));
    formRef.current.reset();
    await sendMessage(formData);
  }
  const [optimisticMessages, addOptimisticMessage] = useOptimistic(
    messages,
    (state, newMessage) => [
      ...state,
      {
        text: newMessage,
        sending: true
      }
    ]
  );

  return (
    <>
      {optimisticMessages.map((message, index) => (
        <div key={index}>
          {message.text}
          {!!message.sending && <small> (Sending...)</small>}
        </div>
      ))}
      <form action={formAction} ref={formRef}>
        <input type="text" name="message" placeholder="Hello!" />
        <button type="submit">Send</button>
      </form>
    </>
  );
}

export default function App() {
  const [messages, setMessages] = useState([
    { text: "Hello there!", sending: false, key: 1 }
  ]);
  async function sendMessage(formData) {
    const sentMessage = await deliverMessage(formData.get("message"));
    setMessages((messages) => [...messages, { text: sentMessage }]);
  }
  return <Thread messages={messages} sendMessage={sendMessage} />;
}

至于这个例子中的 actions.js的代码则很简单：

javascript 复制代码 
export async function deliverMessage(message) {
  await new Promise((res) => setTimeout(res, 1000));
  return message;
}

其实乐观更新，我们自己也很容易实现，主要是 2 步：

  1. 调用接口的时候设置一个状态，我们称之为乐观状态
  2. 当接口数据返回的时候更新状态

理解 useOptimistic 的使用其实也就是这两步，一是明白如何设置乐观状态，一是如何更新为最新的状态，让我们将刚才的示例代码简化一下：

javascript 复制代码 
import { useOptimistic } from "react";

function Thread({ messages, sendMessage }) {
  async function formAction(formData) {
    // 3. 接口调用的时候通过 addOptimisticMessage 设置乐观状态 
    addOptimisticMessage(...);
    await sendMessage(formData);
  }

  // 1. 使用乐观更新
  const [optimisticMessages, addOptimisticMessage] = useOptimistic(...);

  return (
    <>
      //  2. 使用 optimisticMessages 渲染列表
      {optimisticMessages.map(...)}
      <form action={formAction}>
        // ...
      </form>
    </>
  );
}

export default function App() {
  const [messages, setMessages] = useState(...);
  
  async function sendMessage(formData) {
    // 4. 在这里调用接口，接口返回的时候设置父级状态，optimisticMessages 会自动更新
    const sentMessage = await deliverMessage(...);
    setMessages(...);
  }
  return <Thread messages={messages} sendMessage={sendMessage} />;
}

试想如果我们用 useState 来实现乐观更新，当接口数据返回的时候，我们还需要在 Thread 组件中，监听 messages 数据的改变，然后设置为最新的状态。使用 useOptimistic 则会自动更新，省了不少代码。

Next.js 与 useOptimistic

理解了 useOptimistic 的用法，那就让我们在 Next.js 项目中使用 useOptimistic 吧。

回到我们的项目，修改 app/todo/todo.js，代码如下：

javascript 复制代码 
'use client'

import { useRef, useOptimistic } from 'react'
import { createToDo } from './actions';

export default function ToDoList({ todos }) {
  const formRef = useRef(null);

  const [optimisticToDoList, addOptimistic] = useOptimistic( todos, (currentState, optimisticValue) => {
      return [
        ...currentState,
        optimisticValue
      ]
    }
  );

  return (
    <div className="p-10">
      <form className="space-y-6" ref={formRef} action={async (formData) => {
        addOptimistic(formData.get("todo"))
        formRef.current?.reset()
        await createToDo(formData)
      }}>
        <div>
          <label htmlFor="todo" className="block text-sm font-medium leading-6 text-gray-900">
            添加一项任务列表
          </label>
          <div className="mt-2">
            <input id="todo" name="todo" type="todo" required
              className="block w-full rounded-md border-0 py-1.5 text-gray-900 shadow-sm ring-1 ring-inset ring-gray-300 placeholder:text-gray-400 focus:ring-2 focus:ring-inset focus:ring-indigo-600 sm:text-sm sm:leading-6 px-3"
            />
          </div>
        </div>
        <button
          type="submit"
          className="flex w-full justify-center rounded-md bg-indigo-600 px-3 py-1.5 text-sm font-semibold leading-6 text-white shadow-sm hover:bg-indigo-500 focus-visible:outline focus-visible:outline-2 focus-visible:outline-offset-2 focus-visible:outline-indigo-600"
        >
          添加任务
        </button>
      </form>
      <ul role="list" className="divide-y divide-gray-100 list-decimal mt-4 list-inside">
        {optimisticToDoList.map((todo, i) => (
          <li key={i} className="py-2">
            {todo}
          </li>
        ))}
      </ul>
    </div>
  )
}

不需要进行其他的修改，就实现了乐观更新，此时交互效果如下：

当点击"添加任务"的时候，表单清空，任务内容立刻添加到下方的任务列表中，同时请求发出，2.5s 后接口返回成功。

错误处理

我知道大家肯定要问，如果接口返回错误了怎么办？

不同于 React 官方示例中直接使用 useState 来更新状态，在 Next.js 中，当调用 revalidatePath 等重新验证方法的时候，会返回最新的数据，Next.js 会根据最新的数据自动进行状态更新。

所以面对错误处理，我们需要用 try catch 捕获错误，以及无论成功与否，都触发重新验证，返回最新的数据。所以修改 app/todo/actions.js，代码如下：

javascript 复制代码 
'use server'

import { revalidatePath } from "next/cache";

const sleep = ms => new Promise(r => setTimeout(r, ms));

let data = ['阅读', '写作', '冥想']

export async function findToDos() {
  return data
}

export async function createToDo(formData) {
  try {
    await sleep(2500)
    throw new Error('error')
    const todo = formData.get('todo')
    data.push(todo)
  } catch (error) {
    return { error: 'something is wrong' }
  } finally {
    revalidatePath("/todo");
  }
}

此时交互效果如下：

当点击"添加任务"的时候，表单清空，任务内容立刻添加到下方的任务列表中，同时请求发出，2.5s 后接口返回。这是一个 RSC 接口，会包含最新的数据（也就是更新失败后的最新数据，在这个例子中，数据跟之前是一样的），于是页面状态更新，添加的数据被"撤回"了。

当然你也可以根据接口返回的数据，给与一个更为明显的错误提醒。修改 app/todo/todo.js中的表单 action 函数如下：

javascript 复制代码 
<form className="space-y-6" ref={formRef} action={async (formData) => {
  addOptimistic(formData.get("todo"))
  formRef.current?.reset()
  const res = await createToDo(formData)
  if (res?.error) {
    alert('任务添加失败！请重新添加！')
  }
}}>

交互效果如下：

用户要离开了怎么办？

假设这个接口实在是太慢了，比如 10s 才返回，当任务内容添加到任务列表的时候，用户就会认为添加成功，他才不管你乐观悲观更新呢，然后他就要关闭网页走了，请问此时该怎么办？

一种解决方案是添加加载状态，既然用户认为添加到任务列表就算添加成功，那就在添加的时候，在任务旁边添加一个加载状态，让用户知道，此任务还在添加中，请不要随便离开。

修改 app/todo/todo.js，代码如下：

javascript 复制代码 
'use client'

import { useRef, useOptimistic } from 'react'
import { createToDo } from './actions';

export default function ToDoList({ todos }) {
  const formRef = useRef(null);

  const [optimisticToDoList, addOptimistic] = useOptimistic( todos.map((i) => ({text: i})), (currentState, optimisticValue) => {
      return [
        ...currentState,
        {
          text: optimisticValue,
          sending: true
        }
      ]
    }
  );

  return (
    <div className="p-10">
      <form className="space-y-6" ref={formRef} action={async (formData) => {
        addOptimistic(formData.get("todo"))
        formRef.current?.reset()
        const res = await createToDo(formData)
        if (res?.error) {
          alert('任务添加失败！请重新添加！')
        }
      }}>
        <div>
          <label htmlFor="todo" className="block text-sm font-medium leading-6 text-gray-900">
            添加一项任务列表
          </label>
          <div className="mt-2">
            <input id="todo" name="todo" type="todo" required
              className="block w-full rounded-md border-0 py-1.5 text-gray-900 shadow-sm ring-1 ring-inset ring-gray-300 placeholder:text-gray-400 focus:ring-2 focus:ring-inset focus:ring-indigo-600 sm:text-sm sm:leading-6 px-3"
            />
          </div>
        </div>
        <button
          type="submit"
          className="flex w-full justify-center rounded-md bg-indigo-600 px-3 py-1.5 text-sm font-semibold leading-6 text-white shadow-sm hover:bg-indigo-500 focus-visible:outline focus-visible:outline-2 focus-visible:outline-offset-2 focus-visible:outline-indigo-600"
        >
          添加任务
        </button>
      </form>
      <ul role="list" className="divide-y divide-gray-100 list-decimal mt-4 list-inside">
        {optimisticToDoList.map(({text, sending}, i) => (
          <li key={i} className="py-2">
            {text} {!!sending && <small> (Adding...)</small>}
          </li>
        ))}
      </ul>
    </div>
  )
}

注释掉 actions.js中的抛出错误代码，此时交互效果如下：

第二种解决方案就是监听表单提交状态，如果还在处理中，那就监听页面 unload 事件，给与用户离开提醒。为此我们需要用到 useFormStatus，这也是 React 的官方 hook。

修改 app/todo/todo.js，代码如下：

jsx 复制代码 
'use client'

import { useRef, useOptimistic, useEffect } from 'react'
import { useFormStatus } from 'react-dom'
import { createToDo } from './actions';

export function SubmitButton() {
  const state = useFormStatus()

  useEffect(() => {
    function handler(e) {
      if (!state.pending) return;
      e.preventDefault();
    }

    window.addEventListener("beforeunload", handler);

    return () => {
      window.removeEventListener("beforeunload", handler);
    }
  }, [state.pending])

  return (
    <button
      type="submit"
      className="flex w-full justify-center rounded-md bg-indigo-600 px-3 py-1.5 text-sm font-semibold leading-6 text-white shadow-sm hover:bg-indigo-500 focus-visible:outline focus-visible:outline-2 focus-visible:outline-offset-2 focus-visible:outline-indigo-600"
      >
      添加任务
    </button>
  )
}

export default function ToDoList({ todos }) {
  const formRef = useRef(null);

  const [optimisticToDoList, addOptimistic] = useOptimistic(todos.map((i) => ({ text: i })), (currentState, optimisticValue) => {
    return [
      ...currentState,
      {
        text: optimisticValue,
        sending: true
      }
    ]
  }
                                                           );

  return (
    <div className="p-10">
      <form className="space-y-6" ref={formRef} action={async (formData) => {
      addOptimistic(formData.get("todo"))
      formRef.current?.reset()
      const res = await createToDo(formData)
      if (res?.error) {
        alert('任务添加失败！请重新添加！')
      }
    }}>
        <div>
          <label htmlFor="todo" className="block text-sm font-medium leading-6 text-gray-900">
            添加一项任务列表
          </label>
          <div className="mt-2">
            <input id="todo" name="todo" type="todo" required
              className="block w-full rounded-md border-0 py-1.5 text-gray-900 shadow-sm ring-1 ring-inset ring-gray-300 placeholder:text-gray-400 focus:ring-2 focus:ring-inset focus:ring-indigo-600 sm:text-sm sm:leading-6 px-3"
              />
          </div>
        </div>
        <SubmitButton />
      </form>
      <ul role="list" className="divide-y divide-gray-100 list-decimal mt-4 list-inside">
        {optimisticToDoList.map(({ text, sending }, i) => (
      <li key={i} className="py-2">
        {text} {!!sending && <small> (Adding...)</small>}
      </li>
    ))}
      </ul>
    </div>
  )
}

此时交互效果如下：

可惜浏览器的弹窗文案已经不能自定义，否则效果会更好。

总结

本篇我们讲解了乐观更新的概念，以及如何在 Next.js 项目中使用乐观更新。实现乐观更新并不复杂，相信随着 hook 的推广，实现成本的降低，以及大家在交互体验上越来越卷，乐观更新会是未来前端开发的必修功课。

PS：如果对 Next.js 不熟悉，欢迎入手小册《Next.js 开发指南》。基础篇、实战篇、源码篇、面试篇四大篇章带你系统掌握 Next.js！

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