Как выбрать библиотеку для управления состоянием в Vue.js

Основные характеристики JavaScript-фреймворка Vue.js (Vue) — это доступность, производительность и гибкость настроек. Назначение этого инструмента — создание пользовательских интерфейсов. Vue без проблем интегрируется в проекты, в которых применяются другие библиотеки JavaScript, и работает как платформа для одностраничных веб-приложений. Это третий по величине проект с открытым исходным кодом в истории сервиса GitHub.

Фреймворк базируется на стандартах JavaScript, CSS и HTML. У него интуитивно понятное программное управление, подробная и понятная документация. А еще у Vue.js реактивная система отрисовки и обширная экосистема, которая постоянно развивается.

Однако в ряде случаев фреймворку требуется управление состоянием — для этой цели используются специальные библиотеки. Узнаем, что это за библиотеки, в каких случаях они нужны, каковы преимущества и недостатки самых популярных из них.

Когда нужно управление состоянием в Vue.js

Чтобы разобраться в этом вопросе, нужно выяснить, что собой представляет состояние в Vue и зачем им управлять. С технической точки зрения все компоненты фреймворка самостоятельно управляют своим реактивным состоянием — то есть источником данных, отвечающим за работу приложения.

В простых программных продуктах отдельные блоки, помимо строк состояния, включают в себя Представление (View) и Действие (Actions). Схема кажется простой, но ее стройность нарушается, когда есть несколько компонентов с одинаковым состоянием. В таких ситуациях ряд Представлений и Действий зависит от одного фрагмента Состояния, в результате возникают сложности с реализацией.

Можно попытаться «поднять» состояние до общего родительского компонента, после чего передать его вниз в формате входных параметров. Однако такая стратегия становится слишком трудоемкой в структурах с глубокой иерархией, что приводит к разнообразным проблемам.

Иными словами, управление состоянием при разработке веб-приложений бывает крайне сложным. В особенной степени это касается масштабных и быстрорастущих проектов, когда требуется эффективное централизованное управление состоянием. При этом полноценное управление — важнейший параметр Vue-приложений, обеспечивающий масштабируемость кода.

Разработка современных веб-приложений неизбежно связана с вопросом управления состоянием. Особенно если речь идет о сложных структурах, в которых каждый элемент играет определенную роль и взаимодействует с другими компонентами. Управление состоянием здесь играет роль дирижера оркестра, который отвечает за гармоничное и согласованное звучание инструментов.

На фреймворке Vue.js состояние — набор данных, который определяет текущий статус приложения. Сюда относятся данные пользователя, параметры интерфейса, запросы к серверу. Если приложение небольшое, управление состоянием несложное — элементы напрямую обмениваются данными с помощью свойств и событий.

В более сложных приложениях такие схемы не работают. Здесь и вступает в силу концепция управления состоянием. Ее грамотное применение существенно упрощает работу с данными и делает код более гибким и предсказуемым. В Vue эту задачи решают библиотека Vuex и более продвинутый инструмент Pinia.

Почему важно управлять состоянием:

• Централизованное хранение данных. Информация не разбросана по разным компонентам, а собрана в едином хранилище. Такая структура позволяет без труда отслеживать изменения данных и упрощает отладку приложений. 
• Прозрачность данных. Каждое изменение состояния реализуется с помощью определенных методов (actions и mutations), что делает процесс прозрачным, управляемым и предсказуемым, а также устраняет риски неконтролируемых модификаций. 
• Простой обмен данными. С помощью библиотек управления компоненты получают доступ к данным центрального хранилища. Отпадает необходимость в создании длинных цепочек (props). Архитектура приложения существенно упрощается. 
• Масштабируемость. В сложных приложениях по мере их роста управление сохраняет свою структуру благодаря разделению внутренней логики на отдельные модули. Каждая ветвь отвечает за свои компоненты состояния, при этом код становится более организованным.

По мере усложнения фронтенд-разработки эффективное управление состоянием приложений становится все более актуальной задачей. Централизованное управление значительно упрощает работу, поскольку пользоваться данными, которые хранятся и обрабатываются в одном месте, гораздо проще.

Популярные библиотеки для управления состоянием

В распоряжении разработчиков две полноценных библиотеки для управления состоянием — это Vuex и Pinia. Оба этих инструмента можно назвать официальными — они поддерживаются многочисленным сообществом разработчиков и одинаково востребованы.

Vuex

Это первая официальная библиотека, созданная для управления состоянием на фреймворке Vue. Этот инструмент служит также централизованным хранилищем, в котором содержатся все компоненты конкретного приложения. Vuex гарантирует, что изменение состояния будет происходить только предсказуемым образом.

Структура Vuex тщательно организована, а каждое действие в этой системе строго регламентировано. Библиотека управления состоянием представляет собой высокоэффективный инструмент для работы с данными.

Рассмотрим его ключевые компоненты:

• State. Это централизованное хранилище всех данных, относящихся к приложению. Сюда входит и пользовательская информация, и настройки интерфейса. По сути это главный источник, координирующий работу всех элементов приложения. 
• Getters. Это своего рода окна, которые обеспечивают доступ к содержимому хранилища. С их помощью разработчики извлекают и обрабатывают данные, не изменяя при этом самого состояния. 
• Mutations. Это единственные компоненты в библиотеке, которые могут изменять состояние. Mutations можно представить как стражей хранилища, которые строго следят за тем, чтобы любые изменения внутри приложения проходили по регламенту и были полностью предсказуемы. Компоненты действуют синхронно и за стартовый параметр принимают текущий статус состояния.
• Actions. Действия в библиотеке Vuex выступают посланниками асинхронных задач — они передают результаты Mutations и принимают текущий контекст хранилища в качестве параметра. 

Каждый элемент библиотеки играет строго определенную роль, а вместе они поддерживают порядок внутри хранилища. Работа с Vuex относительно проста — научившись создавать простые предложения, разработчики смогут их легко масштабировать.

Библиотека предлагает пользователям продвинутые возможности. Одна из них — модули. Эти инструменты позволяют управлять приложением даже в ситуации, когда оно структурно усложняется по мере роста проекта. Модули поддерживают порядок и помогают избежать хаоса.

Когда приложение усложняется и разрастается, управлять состоянием становится все труднее. Применение единого хранилища в подобных обстоятельствах создает неудобства — ухудшается читабельность кода, сложно отслеживать ошибки и интегрировать новые функции. В таких ситуациях и нужны модули. У каждого из них есть своя область управления. Модули разделяют код на логические блоки, делая работу более комфортной.

Еще одна продвинутая функция — асинхронные действия. В разработке приложений это направление становится все более актуальным. Асинхронные действия нужны для управления состоянием в соответствии с данными, поступающими из внешних источников. Приложение обращается к серверу и обновляет состояние в зависимости от полученных ответов. В Vuex асинхронные действия — ключевой момент взаимодействия с API.

В числе базовых преимуществ Vuex:

• наличие модульной структуры, позволяющей управлять состоянием сложных приложений;
• интеграция с Vue DevTools — плагином для отладки приложений в браузере;
• функции отладки — редактирование и откат до прошлого состояния; 
• доступность в использовании.

Недостатком библиотеки эксперты считают слишком сложную структуру, мешающую работе с небольшими проектами. Однако для крупномасштабных приложений это идеальный вариант.

Pinia

Это новый, более легковесный инструмент с интуитивно понятным API и более продвинутой системой реактивности. Эксперты считают эту библиотеку управления состоянием прогрессивной и отмечают ее уникальные возможности — расширяемость, удобную организацию модулей и возможность создания нескольких хранилищ.

Работа с Pinia максимально упрощена — чтобы начать, необходимо лишь установить и создать хранилище. Это делается с помощью простых команд. Легкость использования способствует быстрому росту популярности библиотеки — благодаря сообществу Pinia, как и Vuex, стала официально рекомендованным инструментом для работы с Vue.js.

Кривая обучаемости на Pinia будет максимально простой для разработчиков, ранее освоивших библиотеки Flux, включая Redux, MobX. Документация, как и в случае с Vuex, подробна, написана понятным языком, удобна к использованию опытными и начинающими программистами.

Pinia — одна из самых быстрорастущих библиотек на GitHub. За пять лет с момента выхода было уже несколько стабильных релизов. Все эти продукты имеют открытый исходный код и доступны в бесплатном режиме.

Разработчики стараются поддерживать продукт в русле философии Vuex. По производительности Pinia в некоторых моментах опережает предшественника, что объясняется малым весом библиотеки (1 КБ). Однако некоторые функции, например, редактирование, поддерживаются не во всех версиях. Вложенных хранилищ здесь нет, зато в библиотеке можно создавать хранилища последовательно по мере надобности и распределять их в коде.

Основные плюсы Pinia:

• уникальная легкость продукта;
• отсутствие деления на mutators и actions (есть только действия);
• поддержка нескольких хранилищ вместо модулей;
• поддержка Vue Devtools и SSR;
• модульность и гибкость.

Главный недостаток — отсутствие некоторых функций отладки и редактирования.

Composition API + Reactivity API

В ряде случаев для управления состоянием достаточно встроенных инструментов Composition API и Reactivity API. Разработчики могут использовать эти функции, если есть фрагмент, общий для нескольких экземпляров. В этом случае создается реактивный объект, после чего импортируется в несколько компонентов.

В простых случаях такие функции работают, но в долгосрочной перспективе при усложнении проекта Reactivity API не будет удобным и эффективным. Таким образом, встроенные инструменты Vue подходят только для простых приложений или их компонентов.

Критерии выбора библиотеки — когда использовать Pinia, а когда Vuex

Pinia — удобная и производительная библиотека, но она не имеет цели заменить Vuex. Последняя остается рекомендуемым инструментом для управления состоянием.

При выборе стоит учитывать, такие параметры, как:

• масштаб и уровень сложности проекта;
• поддержку текущей версии фреймворка Vue.js;
• особенности проекта.

Эксперты считают, что Pinia больше подходит для небольших и средних по размеру приложений, а также для проектов без сложной структуры. При работе с более масштабными приложениями могут возникнуть проблемы по той причине, что некоторые опции отладки, типа возврата во времени и редактирования данных, в этой библиотеке не поддерживаются. Возможно, этот недостаток будет устранен в новом релизе.

Для больших и сложных проектов с разветвленной структурой и перспективой масштабирования больше подходит Vuex. Для малых проектов использование этого инструмента нецелесообразно, поскольку его тяжеловесность может стать причиной низкой производительности приложения.

Многие разработчики, специализирующиеся на простых проектах, легко обходятся без Vuex, используя либо встроенные инструменты фреймворка, либо Pinia. Но как только они сталкиваются с более сложным продуктом, применение библиотеки Vuex становится предпочтительным вариантом. Только этот инструмент обеспечивает возможность создавать сложную структуру, работая в команде, занимаясь отладкой и редактированием данных.

Итоги

Сравнивать библиотеки Pinia и Vuex не совсем корректно, поскольку они работают в разных весовых категориях. У каждого из этих инструментов есть свои положительные и негативные стороны, так что их использование зависит от особенностей конкретного веб-приложения, с которым вы имеете дело. Цель создателей Pinia — не заменить библиотеку Vuex, а облегчить работу с Vue.js в случаях, когда это оправдано.

В тоже время Pinia развивается более стремительно, тогда как в библиотеку Vuex новые функции уже не добавляются. По этой причине создатели Pinia сделали ее рекомендованной библиотекой для новых приложений.