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React 性能优化 #55

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本文分为三部分,首先介绍 React 的工作流,让读者对 React 组件更新流程有宏观的认识。然后列出笔者总结的一系列优化技巧,并为稍复杂的优化技巧准备了 CodeSandbox 源码,以便读者实操体验。最后分享笔者使用 React Profiler 的一点心得,帮助读者更快定位性能瓶颈。

React 工作流

React 是声明式 UI 库,负责将 State 转换为页面结构(虚拟 DOM 结构)后,再转换成真实 DOM 结构,交给浏览器渲染。当 State 发生改变时,React 会先进行调和(Reconciliation)阶段,调和阶段结束后立刻进入提交(Commit)阶段,提交阶段结束后,新 State 对应的页面才被展示出来。

React 的调和阶段需要做两件事。1、计算出目标 State 对应的虚拟 DOM 结构。2、寻找「将虚拟 DOM 结构修改为目标虚拟 DOM 结构」的最优更新方案。 React 按照深度优先遍历虚拟 DOM 树的方式,在一个虚拟 DOM 上完成两件事的计算后,再计算下一个虚拟 DOM。第一件事主要是调用类组件的 render 方法或函数组件自身。第二件事为 React 内部实现的 Diff 算法,Diff 算法会记录虚拟 DOM 的更新方式(如:Update、Mount、Unmount),为提交阶段做准备。

React 的提交阶段也需要做两件事。1、将调和阶段记录的更新方案应用到 DOM 中。2、调用暴露给开发者的钩子方法,如:componentDidUpdate、useLayoutEffect 等。 提交阶段中这两件事的执行时机与调和阶段不同,在提交阶段 React 会先执行 1,等 1 完成后再执行 2。因此在子组件的 componentDidMount 方法中,可以执行 document.querySelector('.parentClass') ,拿到父组件渲染的 .parentClass DOM 节点,尽管这时候父组件的 componentDidMount 方法还没有被执行。useLayoutEffect 的执行时机与 componentDidMount 相同,可参考线上代码[1]进行验证。

由于调和阶段的「Diff 过程」和提交阶段的「应用更新方案到 DOM」都属于 React 的内部实现,开发者能提供的优化能力有限,本文仅有一条优化技巧(列表项使用 key 属性[2])与它们有关。实际工程中大部分优化方式都集中在调和阶段的「计算目标虚拟 DOM 结构」过程,该过程是优化的重点,React 内部的 Fiber 架构和并发模式也是在减少该过程的耗时阻塞。对于提交阶段的「执行钩子函数」过程,开发者应保证钩子函数中的代码尽量轻量,避免耗时阻塞,相关的优化技巧参考本文的避免在 didMount、didUpdate 中更新组件 State[3]。

拓展知识

建议对 React 生命周期不熟悉的读者结合 React 组件的生命周期图[4]阅读本文。记得勾选该网站上的复选框。 因为理解事件循环后才知道页面会在什么时候被更新,所以推荐一个介绍事件循环的视频[5]。该视频中事件循环的伪代码如下图,非常清晰易懂。图片 定义 Render 过程

本文为了叙述方便, 将调和阶段中「计算目标虚拟 DOM 结构」过程称为 Render 过程 。触发 React 组件的 Render 过程目前有三种方式,分别为 forceUpdate、State 更新、父组件 Render 触发子组件 Render 过程。

优化技巧

PureComponent、React.memo

在 React 工作流中,如果只有父组件发生状态更新,即使父组件传给子组件的所有 Props 都没有修改,也会引起子组件的 Render 过程。

从 React 的声明式设计理念来看,如果子组件的 Props 和 State 都没有改变,那么其生成的 DOM 结构和副作用也不应该发生改变。当子组件符合声明式设计理念时,就可以忽略子组件本次的 Render 过程。

PureComponent 和 React.memo 就是应对这种场景的,PureComponent 是对类组件的 Props 和 State 进行浅比较,React.memo 是对函数组件的 Props 进行浅比较。

shouldComponentUpdate

在 React 刚开源的那段时期,数据不可变性还没有现在这样流行。当时 Flux 架构就使用的模块变量来维护 State,并在状态更新时直接修改该模块变量的属性值,而不是使用展开语法[6]生成新的对象引用。

例如要往数组中添加一项数据时,当时的代码很可能是 state.push(item),而不是 const newState = [...state, item]。这点可参考 Dan Abramov 在演讲 Redux 时[7]演示的 Flux 代码。图片

在此背景下,当时的开发者经常使用 shouldComponentUpdate 来深比较 Props,只在 Props 有修改才执行组件的 Render 过程。如今由于数据不可变性和函数组件的流行,这样的优化场景已经不会再出现了。

接下来介绍另一种可以使用 shouldComponentUpdate 来优化的场景。在项目初始阶段,开发者往往图方便会给子组件传递一个大对象作为 Props,后面子组件想用啥就用啥。

当大对象中某个「子组件未使用的属性」发生了更新,子组件也会触发 Render 过程。

在这种场景下,通过实现子组件的 shouldComponentUpdate 方法,仅在「子组件使用的属性」发生改变时才返回 true,便能避免子组件重新 Render。

但使用 shouldComponentUpdate 优化第二个场景有两个弊端。

如果存在很多子孙组件,「找出所有子孙组件使用的属性」就会有很多工作量,也容易因为漏测导致 bug。

存在潜在的工程隐患。举例来说,假设组件结构如下。

{/ B 组件只使用了 data.a 和 data.b /} {/ C 组件只使用了 data.a /}

B 组件的 shouldComponentUpdate 中只比较了 data.a 和 data.b,目前是没任何问题的。

之后开发者想在 C 组件中使用 data.c,假设项目中 data.a 和 data.c 是一起更新的,所以也没任何问题。

但这份代码已经变得脆弱了,如果某次修改导致 data.a 和 data.c 不一起更新了,那么系统就会出问题。

而且实际业务中代码往往更复杂,从 B 到 C 可能还有若干中间组件,这时就很难想到是 shouldComponentUpdate 引起的问题了。

拓展知识

第二个场景最好的解决方案是使用发布者订阅者模式,只是代码改动要稍多一些,可参考本文的优化技巧「发布者订阅者跳过中间组件 Render 过程[8]」。 第二个场景也可以在父子组件间增加中间组件,中间组件负责从父组件中选出子组件关心的属性,再传给子组件。相比于 shouldComponentUpdate 方法,会增加组件层级,但不会有第二个弊端。 本文中的跳过回调函数改变触发的 Render 过程[9]也可以用 shouldComponentUpdate 实现,因为回调函数并不参与组件的 Render 过程。 useMemo、useCallback 实现稳定的 Props 值

如果传给子组件的派生状态或函数,每次都是新的引用,那么 PureComponent 和 React.memo 优化就会失效。所以需要使用 useMemo 和 useCallback 来生成稳定值,并结合 PureComponent 或 React.memo 避免子组件重新 Render。

拓展知识useCallback 是「useMemo 的返回值为函数」时的特殊情况,是 React 提供的便捷方式。在 React Server Hooks 代码[10] 中,useCallback 就是基于 useMemo 实现的。尽管 React Client Hooks 没有使用同一份代码,但 useCallback[11] 的代码逻辑和 useMemo[12] 的代码逻辑仍是一样的。

useMemo 减少组件 Render 过程耗时

useMemo 是一种缓存机制提速,当它的依赖未发生改变时,就不会触发重新计算。一般用在「计算派生状态的代码」非常耗时的场景中,如:遍历大列表做统计信息。

拓展知识

React 官方并不保证 useMemo 一定会进行缓存,所以可能在依赖不改变时,仍然执行重新计算。参考 How to memoize calculations[13] 缓存优化往往是最简单有效的优化方式,但 useMemo 缓存加速只能缓存最近一次函数执行的结果,如果想缓存更多次函数执行的结果,可使用 memoizee[14]。 列表项使用 key 属性

当渲染列表项时,如果不给组件设置不相等的属性 key,就会收到如下报警。图片相信很多开发者已经见过该报警成百上千次了,那 key 属性到底在优化了什么呢?举个 🌰,在不使用 key 时,组件两次 Render 的结果如下。

此时 React 的 Diff 算法会按照

  • 出现的先后顺序进行比较,得出结果为需要更新前两个
  • 并创建内容为 Villanova 的li,一共会执行两次 DOM 更新、一次 DOM 创建。如果加上 React 的 key 属性,两次 Render 结果如下。

    • Duke
    • Villanova
    • Connecticut
    • Duke
    • Villanova

    React Diff 算法会把 key 值为 2015 的虚拟 DOM 进行比较,发现 key 为 2015 的虚拟 DOM 没有发生修改,不用更新。

    同样,key 值为 2016 的虚拟 DOM 也不需要更新。结果就只需要创建 key 值为 2014 的虚拟 DOM。

    相比于不使用 key 的代码,使用 key 节省了两次 DOM 更新操作。如果把例子中的

  • 换成自定义组件,并且自定义组件使用了 PureComponent 或 React.memo 优化。

    那么使用 key 属性就不只节省了 DOM 更新,还避免了组件的 Render 过程。

    React 官方推荐[15]将每项数据的 ID 作为组件的 key,以达到上述的优化目的。

    并且不推荐使用每项的索引作为 key,因为传索引作为 key 时,就会退化为不使用 key 时的代码。

    那么是否在所有列表渲染的场景下,使用 ID 都优于使用索引呢?答案是否定的,在常见的分页列表中,第一页和第二页的列表项 ID 都是不同,假设每页展示三条数据,那么切换页面前后组件 Render 结果如下。

  • dataA
  • dataB
  • dataC
  • dataD
  • dataE
  • dataF
  • 切换到第二页后,由于所有

  • 的 key 值不同,所以 Diff 算法会将第一页的所有 DOM 节点标记为删除,然后将第二页的所有 DOM 节点标记为新增。

    整个更新过程需要三次 DOM 删除、三次 DOM 创建。如果不使用 key,Diff 算法只会将三个

  • 节点标记为更新,执行三次 DOM 更新。

    参考 Demo 没有添加、删除、排序功能的分页列表[16], 使用 key 时每次翻页耗时约为 140ms,而不使用 key 仅为 70ms。尽管存在以上场景,React 官方仍然推荐使用 ID 作为每项的 key 值。其原因有两:

    在列表中执行删除、插入、排序列表项的操作时,使用 ID 作为 key 将更高效。而翻页操作往往伴随着 API 请求,DOM 操作耗时远小于 API 请求耗时,是否使用 ID 在该场景下对用户体验影响不大。 使用 ID 做为 key 可以维护该 ID 对应的列表项组件的 State。举个例子,某表格中每列都有普通态和编辑态两个状态,起初所有列都是普通态,用户点击第一行第一列,使其进入编辑态。然后用户又拖拽第二行,将其移动到表格的第一行。如果开发者使用索引作为 key,那么第一行第一列的状态仍然为编辑态,而用户实际希望编辑的是第二行的数据,在用户看来就是不符合预期的。尽管这个问题可以通过将「是否处于编辑态」存放在数据项的数据中,利用 Props 来解决,但是使用 ID 作为 key 不是更香吗? 批量更新,减少 Render 次数

    我们先回忆一道前几年的 React 面试常考题,React 类组件中 setState 是同步的还是异步的?如果对类组件不熟悉也没关系,可以将 setState 理解为 useState 的第二个返回值。balabala...

    答案是:在 React 管理的事件回调和生命周期中,setState 是异步的,而其他时候 setState 都是同步的。这个问题根本原因就是 React 在自己管理的事件回调和生命周期中,对于 setState 是批量更新的,而在其他时候是立即更新的。

    读者可参考线上示例 setState 同步还是异步[17],并自行验证。

    批量更新 setState 时,多次执行 setState 只会触发一次 Render 过程。相反在立即更新 setState 时,每次 setState 都会触发一次 Render 过程,就存在性能影响。

    假设有如下组件代码,该组件在 getData() 的 API 请求结果返回后,分别更新了两个 State 。线上代码实操参考:batchUpdates 批量更新[18]。

    function NormalComponent() { const [list, setList] = useState(null) const [info, setInfo] = useState(null)

    useEffect(() => { ;(async () => { const data = await getData() setList(data.list) setInfo(data.info) })() }, [])

    return (

    非批量更新组件时 Render 次数: {renderOnce('normal')}

    ) } 该组件会在 setList(data.list) 后触发组件的 Render 过程,然后在 setInfo(data.info) 后再次触发 Render 过程,造成性能损失。遇到该问题,开发者有两种实现批量更新的方式来解决该问题:

    将多个 State 合并为单个 State。例如 useState({ list: null, info: null }) 替代 list 和 info 两个 State。 使用 React 官方提供的 unstable_batchedUpdates 方法,将多次 setState 封装到 unstable_batchedUpdates 回调中。修改后代码如下。 function BatchedComponent() { const [list, setList] = useState(null) const [info, setInfo] = useState(null)

    useEffect(() => { ;(async () => { const data = await getData() unstable_batchedUpdates(() => { setList(data.list) setInfo(data.info) }) })() }, [])

    return (

    批量更新组件时 Render 次数: {renderOnce('batched')}

    ) } 拓展知识

    推荐阅读为什么 setState 是异步的?[19] 为什么面试官不会问“函数组件中的 setState 是同步的还是异步的?”?因为函数组件中生成的函数是通过闭包引用了 state,而不是通过 this.state 的方式引用 state,所以函数组件的处理函数中 state 一定是旧值,不可能是新值。可以说函数组件已经将这个问题屏蔽掉了,所以面试官也就不会问了。可参考线上示例[20]。 根据官方文档[21],在 React 并发模式中,将默认以批量更新方式执行 setState。到那时候,也可能就不需要这个优化了。图片 按优先级更新,及时响应用户

    优先级更新是批量更新的逆向操作,其思想是:优先响应用户行为,再完成耗时操作。常见的场景是:页面弹出一个 Modal,当用户点击 Modal 中的确定按钮后,代码将执行两个操作。

    a) 关闭 Modal。

    b) 页面处理 Modal 传回的数据并展示给用户。

    当 b) 操作需要执行 500ms 时,用户会明显感觉到从点击按钮到 Modal 被关闭之间的延迟。

    例子参考:CodeSandbox 在线 Demo[22]。

    在该例子中,用户添加一个整数后,页面要隐藏输入框,并将新添加的整数加入到整数列表,将列表排序后再展示。

    以下为一般的实现方式,将 slowHandle 函数作为用户点击按钮的回调函数。

    const slowHandle = () => { setShowInput(false) setNumbers([...numbers, +inputValue].sort((a, b) => a - b)) } slowHandle() 执行过程耗时长,用户点击按钮后会明显感觉到页面卡顿。

    如果让页面优先隐藏输入框,用户便能立刻感知到页面更新,不会有卡顿感。

    实现优先级更新的要点是将耗时任务移动到下一个宏任务中执行,优先响应用户行为。

    例如在该例中,将 setNumbers 移动到 setTimeout 的回调中,用户点击按钮后便能立即看到输入框被隐藏,不会感知到页面卡顿。优化后的代码如下。

    const fastHandle = () => { // 优先响应用户行为 setShowInput(false) // 将耗时任务移动到下一个宏任务执行 setTimeout(() => { setNumbers([...numbers, +inputValue].sort((a, b) => a - b)) }) } 发布者订阅者跳过中间组件 Render 过程

    React 推荐将公共数据放在所有「需要该状态的组件」的公共祖先上,但将状态放在公共祖先上后,该状态就需要层层向下传递,直到传递给使用该状态的组件为止。

    每次状态的更新都会涉及中间组件的 Render 过程,但中间组件并不关心该状态,它的 Render 过程只负责将该状态再传给子组件。在这种场景下可以将状态用发布者订阅者模式维护,只有关心该状态的组件才去订阅该状态,不再需要中间组件传递该状态。

    当状态更新时,发布者发布数据更新消息,只有订阅者组件才会触发 Render 过程,中间组件不再执行 Render 过程。

    只要是发布者订阅者模式的库,都可以进行该优化。比如:redux、use-global-state、React.createContext 等。例子参考:发布者订阅者模式跳过中间组件的渲染阶段[23],本示例使用 React.createContext 进行实现。

    import { useState, useEffect, createContext, useContext } from 'react'

    const renderCntMap = {} const renderOnce = name => { return (renderCntMap[name] = (renderCntMap[name] || 0) + 1) }

    // 将需要公共访问的部分移动到 Context 中进行优化 // Context.Provider 就是发布者 // Context.Consumer 就是消费者 const ValueCtx = createContext() const CtxContainer = ({ children }) => { const [cnt, setCnt] = useState(0) useEffect( () => { const timer = window.setInterval(() => { setCnt(v => v + 1) }, 1000) return () => clearInterval(timer) }, [setCnt] )

    return {children}</ValueCtx.Provider> }

    function CompA({}) { const cnt = useContext(ValueCtx) // 组件内使用 cnt return (

    组件 CompA Render 次数: {renderOnce('CompA')}

    ) }

    function CompB({}) { const cnt = useContext(ValueCtx) // 组件内使用 cnt return (

    组件 CompB Render 次数: {renderOnce('CompB')}

    ) }

    function CompC({}) { return (

    组件 CompC Render 次数: {renderOnce('CompC')}

    ) }

    export const PubSubCommunicate = () => { return (

    优化后场景

    将状态提升至最低公共祖先的上层,用 CtxContainer 将其内容包裹。
    每次 Render 时,只有组件A和组件B会重新 Render 。
    父组件 Render 次数: {renderOnce('parent')}

    ) }

    export default PubSubCommunicate 运行后效果:TODO: 放图。从图中可看出,优化后只有使用了公共状态的组件 CompA 和 CompB 发生了更新,减少了父组件和 CompC 组件的 Render 次数。

    useMemo 返回虚拟 DOM 可跳过该组件 Render 过程

    利用 useMemo 可以缓存计算结果的特点,如果 useMemo 返回的是组件的虚拟 DOM,则将在 useMemo 依赖不变时,跳过组件的 Render 阶段。

    该方式与 React.memo 类似,但与 React.memo 相比有以下优势:

    更方便。React.memo 需要对组件进行一次包装,生成新的组件。而 useMemo 只需在存在性能瓶颈的地方使用,不用修改组件。 更灵活。useMemo 不用考虑组件的所有 Props,而只需考虑当前场景中用到的值,也可使用 useDeepCompareMemo[24] 对用到的值进行深比较。 例子参考:useMemo 跳过组件 Render 过程[25]。

    该例子中,父组件状态更新后,不使用 useMemo 的子组件会执行 Render 过程,而使用 useMemo 的子组件不会执行。

    import { useEffect, useMemo, useState } from 'react' import './styles.css'

    const renderCntMap = {}

    function Comp({ name }) { renderCntMap[name] = (renderCntMap[name] || 0) + 1 return (

    组件「 {name}」 Render 次数: {renderCntMap[name]}

    ) }

    export default function App() { const setCnt = useState(0)[1] useEffect( () => { const timer = window.setInterval(() => { setCnt(v => v + 1) }, 1000) return () => clearInterval(timer) }, [setCnt] )

    const comp = useMemo(() => { return }, [])

    return (

    {comp}

    ) } debounce、throttle 优化频繁触发的回调

    在搜索组件中,当 input 中内容修改时就触发搜索回调。当组件能很快处理搜索结果时,用户不会感觉到输入延迟。

    但实际场景中,中后台应用的列表页非常复杂,组件对搜索结果的 Render 会造成页面卡顿,明显影响到用户的输入体验。

    在搜索场景中一般使用 useDebounce[26] + useEffect 的方式获取数据。

    例子参考:debounce-search[27]。

    import { useState, useEffect } from 'react' import { useDebounce } from 'use-debounce'

    export default function App() { const [text, setText] = useState('Hello') const [debouncedValue] = useDebounce(text, 300)

    useEffect( () => { // 根据 debouncedValue 进行搜索 }, [debouncedValue] )

    return (

    { setText(e.target.value) }} />

    Actual value: {text}

    Debounce value: {debouncedValue}

    ) } 为什么搜索场景中是使用 debounce,而不是 throttle 呢?throttle 是 debounce 的特殊场景,throttle 给 debounce 传了 maxWait 参数,可参考 useThrottleCallback[28]。

    在搜索场景中,只需响应用户最后一次输入,无需响应用户的中间输入值,debounce 更适合使用在该场景中。

    而 throttle 更适合需要实时响应用户的场景中更适合,如通过拖拽调整尺寸或通过拖拽进行放大缩小(如:window 的 resize 事件)。

    实时响应用户操作场景中,如果回调耗时小,甚至可以用 requestAnimationFrame 代替 throttle。

    懒加载

    在 SPA 中,懒加载优化一般用于从一个路由跳转到另一个路由。

    还可用于用户操作后才展示的复杂组件,比如点击按钮后展示的弹窗模块(有时候弹窗就是一个复杂页面 😌)。

    在这些场景下,结合 Code Split 收益较高。懒加载的实现是通过 Webpack 的动态导入和 React.lazy 方法,参考例子 lazy-loading[29]。

    实现懒加载优化时,不仅要考虑加载态,还需要对加载失败进行容错处理。

    import { lazy, Suspense, Component } from 'react' import './styles.css'

    // 对加载失败进行容错处理 class ErrorBoundary extends Component { constructor(props) { super(props) this.state = { hasError: false } }

    static getDerivedStateFromError(error) { return { hasError: true } }

    render() { if (this.state.hasError) { return

    这里处理出错场景

    }

    return this.props.children

    } }

    const Comp = lazy(() => { return new Promise((resolve, reject) => { setTimeout(() => { if (Math.random() > 0.5) { reject(new Error('模拟网络出错')) } else { resolve(import('./Component')) } }, 2000) }) })

    export default function App() { return (

    实现懒加载优化时,不仅要考虑加载态,还需要对加载失败进行容错处理。
      <ErrorBoundary>
        <Suspense fallback="Loading...">
          <Comp />
        </Suspense>
      </ErrorBoundary>
    </div>

    ) } 懒渲染

    懒渲染指当组件进入或即将进入可视区域时才渲染组件。常见的组件 Modal/Drawer 等,当 visible 属性为 true 时才渲染组件内容,也可以认为是懒渲染的一种实现。懒渲染的使用场景有:

    页面中出现多次的组件,且组件渲染费时、或者组件中含有接口请求。如果渲染多个带有请求的组件,由于浏览器限制了同域名下并发请求的数量,就可能会阻塞可见区域内的其他组件中的请求,导致可见区域的内容被延迟展示。 需用户操作后才展示的组件。这点和懒加载一样,但懒渲染不用动态加载模块,不用考虑加载态和加载失败的兜底处理,实现上更简单。 懒渲染的实现中判断组件是否出现在可视区域内是通过 react-visibility-observer[30] 进行监听。例子参考:懒渲染[31]

    import { useState, useEffect } from 'react' import VisibilityObserver, { useVisibilityObserver } from 'react-visibility-observer'

    const VisibilityObserverChildren = ({ callback, children }) => { const { isVisible } = useVisibilityObserver() useEffect( () => { callback(isVisible) }, [callback, isVisible] )

    return <>{children}</> }

    export const LazyRender = () => { const [isRendered, setIsRendered] = useState(false)

    if (!isRendered) { return ( <VisibilityObserver rootMargin={'0px 0px 0px 0px'}> <VisibilityObserverChildren callback={isVisible => { if (isVisible) { setIsRendered(true) } }}

    ) }

    console.log('滚动到可视区域才渲染') return

    我是 LazyRender 组件
    }

    export default LazyRender 虚拟列表

    虚拟列表是懒渲染的一种特殊场景。虚拟列表的组件有 react-window[32] 和 react-virtualized,它们都是同一个作者开发的。

    react-window 是 react-virtualized 的轻量版本,其 API 和文档更加友好。

    所以新项目中推荐使用 react-window,而不是使用 Star 更多的 react-virtualized。

    使用 react-window 很简单,只需要计算每项的高度即可。下面代码中每一项的高度是 35px。

    例子参考:官方示例[33]

    import { FixedSizeList as List } from 'react-window' const Row = ({ index, style }) =>

    Row {index}

    const Example = () => ( <List height={150} itemCount={1000} itemSize={35} // 每项的高度为 35 width={300}

    {Row} ) 如果每项的高度是变化的,可给 itemSize 参数传一个函数。对于这个优化点,笔者遇到一个真实案例。

    在公司的招聘项目中,通过下拉菜单可查看某个候选人的所有投递记录。平常这个列表也就几十条,但后来用户反馈『下拉菜单点击后要很久才能展示出投递列表』。

    该问题的原因就是这个候选人在我们系统中有上千条投递,一次性展示上千条投递导致页面卡住了。

    所以在开发过程中,遇到接口返回的是所有数据时,需提前预防这类 bug,使用虚拟列表优化。

    跳过回调函数改变触发的 Render 过程

    React 组件的 Props 可以分为两类。

    a) 一类是在对组件 Render 有影响的属性,如:页面数据、getPopupContainer[34] 和 renderProps 函数。

    b) 另一类是组件 Render 后的回调函数,如:onClick、onVisibleChange[35]。

    b) 类属性并不参与到组件的 Render 过程,因为可以对 b) 类属性进行优化。

    当 b)类属性发生改变时,不触发组件的重新 Render ,而是在回调触发时调用最新的回调函数。

    Dan Abramov 在 A Complete Guide to useEffect[36] 文章中认为,每次 Render 都有自己的事件回调是一件很酷的特性。

    但该特性要求每次回调函数改变就触发组件的重新 Render ,这在性能优化过程中是可以取舍的。

    例子参考:跳过回调函数改变触发的 Render 过程[37]。

    以下代码比较难以理解,可通过调试该例子,帮助理解消化。

    import { Children, cloneElement, memo, useEffect, useRef } from 'react' import { useDeepCompareMemo } from 'use-deep-compare' import omit from 'lodash.omit'

    let renderCnt = 0

    export function SkipNotRenderProps({ children, skips }) { if (!skips) { // 默认跳过所有回调函数 skips = prop => prop.startsWith('on') }

    const child = Children.only(children) const childProps = child.props const propsRef = useRef({}) const nextSkippedPropsRef = useRef({}) Object.keys(childProps) .filter(it => skips(it)) .forEach(key => { // 代理函数只会生成一次,其值始终不变 nextSkippedPropsRef.current[key] = nextSkippedPropsRef.current[key] || function skipNonRenderPropsProxy(...args) { propsRef.current[key].apply(this, args) } })

    useEffect(() => { propsRef.current = childProps })

    // 这里使用 useMemo 优化技巧 // 除去回调函数,其他属性改变生成新的 React.Element return useDeepCompareMemo( () => { return cloneElement(child, { ...child.props, ...nextSkippedPropsRef.current }) }, [omit(childProps, Object.keys(nextSkippedPropsRef.current))] ) }

    // SkipNotRenderPropsComp 组件内容和 Normal 内容一样 export function SkipNotRenderPropsComp({ onClick }) { return (

    跳过『与 Render 无关的 Props』改变触发的重新 Render
    Render 次数为: {++renderCnt}

    ) }

    export default SkipNotRenderPropsComp 动画库直接修改 DOM 属性,跳过组件 Render 阶段

    这个优化在业务中应该用不上,但还是非常值得学习的,将来可以应用到组件库中。

    参考 react-spring[38] 的动画实现,当一个动画启动后,每次动画属性改变不会引起组件重新 Render ,而是直接修改了 dom 上相关属性值。

    例子演示:CodeSandbox 在线 Demo[39]

    import React, { useState } from 'react' import { useSpring, animated as a } from 'react-spring' import './styles.css'

    let renderCnt = 0 export function Card() { const [flipped, set] = useState(false) const { transform, opacity } = useSpring({ opacity: flipped ? 1 : 0, transform: perspective(600px) rotateX(${flipped ? 180 : 0}deg), config: { mass: 5, tension: 500, friction: 80 } })

    // 尽管 opacity 和 transform 的值在动画期间一直变化 // 但是并没有组件的重新 Render return ( <div onClick={() => set(state => !state)}> <div style={{ position: 'fixed', top: 10, left: 10 }}> Render 次数: {++renderCnt}

    <a.div class="c back" style={{ opacity: opacity.interpolate(o => 1 - o), transform }} /> <a.div class="c front" style={{ opacity, transform: transform.interpolate(t => ${t} rotateX(180deg)) }} />
  • ) }

    export default Card 避免在 didMount、didUpdate 中更新组件 State

    这个技巧不仅仅适用于 didMount、didUpdate,还包括 willUnmount、useLayoutEffect 和特殊场景下的 useEffect(当父组件的 cDU/cDM 触发时,子组件的 useEffect 会同步调用),本文为叙述方便将他们统称为「提交阶段钩子」。

    React 工作流[40]提交阶段的第二步就是执行提交阶段钩子,它们的执行会阻塞浏览器更新页面。

    如果在提交阶段钩子函数中更新组件 State,会再次触发组件的更新流程,造成两倍耗时。一般在提交阶段的钩子中更新组件状态的场景有:

    计算并更新组件的派生状态(Derived State)。在该场景中,类组件应使用 getDerivedStateFromProps[41] 钩子方法代替,函数组件应使用函数调用时执行 setState[42]的方式代替。使用上面两种方式后,React 会将新状态和派生状态在一次更新内完成。 根据 DOM 信息,修改组件状态。在该场景中,除非想办法不依赖 DOM 信息,否则两次更新过程是少不了的,就只能用其他优化技巧了。 use-swr 的源码[43]就使用了该优化技巧。当某个接口存在缓存数据时,use-swr 会先使用该接口的缓存数据,并在 requestIdleCallback 时再重新发起请求,获取最新数据。

    如果 use-swr 不做该优化的话,就会在 useLayoutEffect 中触发重新验证并设置 isValidating 状态为 true[44],引起组件的更新流程,造成性能损失。

    React Profiler 定位 Render 过程瓶颈

    React Profiler 是 React 官方提供的性能审查工具,本文只介绍笔者的使用心得,详细的使用手册请移步官网文档[45]。

    Profiler 只记录了 Render 过程耗时

    通过 React Profiler,开发者可以查看组件 Render 过程耗时,但无法知晓提交阶段的耗时。

    尽管 Profiler 面板中有 Committed at 字段,但这个字段是相对于录制开始时间,根本没有意义。

    所以提醒读者不要通过 Profiler 定位非 Render 过程的性能瓶颈问题。

    通过在 React v16 版本上进行实验,同时开启 Chrome 的 Performance 和 React Profiler 统计。

    如下图,在 Performance 面板中,调和阶段和提交阶段耗时分别为 642ms 和 300ms,而 Profiler 面板中只显示了 642ms。图片

    拓展知识

    React 在 v17 版本后已移除 User Timing 统计功能,具体原因可参考 PR#18417[46]。 在 v17 版本上,笔者也通过测试代码[47]验证了 Profiler 中的统计信息并不包含提交阶段,有兴趣的读者可以看看。 开启「记录组件更新原因」

    点击面板上的齿轮,然后勾选「Record why each component rendered while profiling.」,如下图。

    图片 然后点击面板中的虚拟 DOM 节点,右侧便会展示该组件重新 Render 的原因。

    图片 定位产生本次 Render 过程原因

    由于 React 的批量更新(Batch Update)机制,产生一次 Render 过程可能涉及到很多个组件的状态更新。那么如何定位是哪些组件状态更新导致的呢?

    在 Profiler 面板左侧的虚拟 DOM 树结构中,从上到下审查每个发生了渲染的(不会灰色的)组件。

    如果组件是由于 State 或 Hook 改变触发了 Render 过程,那它就是我们要找的组件,如下图。

    图片 结语