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react基本原理及性能优化

AICODER官方 发布于: 2019年10月27日 22时54分49秒 阅读135次

一、从React原理谈起

react是什么?


react是用于构建用户界面的JS框架。因此react只负责解决view层的渲染。

react做了什么?

  • Virtual Dom模型

  • 生命周期管理

  • setState机制

  • diff算法

  • React patch、事件系统

  • react的 Virtual Dom模型

virtual dom 实际上是对实际Dom的一个抽象,是一个js对象。react所有的表层操作实际上是在操作virtual dom。

经过diff算法会计算出virtual dom的差异,然后将这些差异进行实际的dom操作更新页面。

react的生命周期


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setState机制

理想情况:

setState是“异步”的,调用setState只会提交一次state修改到队列中,不会直接修改this.state。

等到满足一定条件时,react会合并队列中的所有修改,触发一次update流程,更新this.state。

因此setState机制减少了update流程的触发次数,从而提高了性能。

由于setState会触发update过程,因此在update过程中必经的生命周期中调用setState会存在循环调用的风险。

另外用于监听state更新完成,可以使用setState方法的第二个参数,回调函数。在这个回调中读取this.state就是已经批量更新后的结果。

特殊情况:

在实际开发中,setState的表现有时会不同于理想情况。主要是以下两种。

在mount流程中调用setState。
在setTimeout/Promise回调中调用setState。
在第一种情况下,不会进入update流程,队列在mount时合并修改并render。

在第二种情况下,setState将不会进行队列的批更新,而是直接触发一次update流程。

这是由于setState的两种更新机制导致的,只有在批量更新模式中,才会是“异步”的。

diff算法

diff算法用于计算出两个virtual dom的差异,是react中开销最大的地方。

传统diff算法通过循环递归对比差异,算法复杂度为O(n3)。

react diff算法制定了三条策略,将算法复杂度从 O(n3)降低到O(n)。

  • WebUI中DOM节点跨节点的操作特别少,可以忽略不计。

  • 拥有相同类的组件会拥有相似的DOM结构。拥有不同类的组件会生成不同的DOM结构。

  • 同一层级的子节点,可以根据唯一的ID来区分。

针对这三个策略,react diff实施的具体策略是:

  1. diff对树进行分层比较,只对比两棵树同级别的节点。跨层级移动节点,将会导致节点删除,重新插入,无法复用。

  2. diff对组件进行类比较,类相同的递归diff子节点,不同的直接销毁重建。diff对同一层级的子节点进行处理时,会根据key进行简要的复用。两棵树中存在相同key的节点时,只会移动节点。

另外,在对比同一层级的子节点时:

diff算法会以新树的第一个子节点作为起点遍历新树,寻找旧树中与之相同的节点。

如果节点存在,则移动位置。如果不存在,则新建一个节点。

在这过程中,维护了一个字段lastIndex,这个字段表示已遍历的所有新树子节点在旧树中最大的index。
在移动操作时,只有旧index小于lastIndex的才会移动。

这个顺序优化方案实际上是基于一个假设,大部分的列表操作应该是保证列表基本有序的。
可以推倒倒序的情况下,子节点列表diff的算法复杂度为O(n2)

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二、性能优化方案

由于react中性能主要耗费在于update阶段的diff算法,因此性能优化也主要针对diff算法。

1.减少diff算法触发次数

减少diff算法触发次数实际上就是减少update流程的次数。
正常进入update流程有三种方式:

1.setState

setState机制在正常运行时,由于批更新策略,已经降低了update过程的触发次数。
因此,setState优化主要在于非批更新阶段中(timeout/Promise回调),减少setState的触发次数。
常见的业务场景即处理接口回调时,无论数据处理多么复杂,保证最后只调用一次setState。

2.父组件render

父组件的render必然会触发子组件进入update阶段(无论props是否更新)。此时最常用的优化方案即为shouldComponentUpdate方法。
最常见的方式为进行this.props和this.state的浅比较来判断组件是否需要更新。或者直接使用PureComponent,原理一致。
需要注意的是,父组件的render函数如果写的不规范,将会导致上述的策略失效。

// Bad case
// 每次父组件触发render 将导致传入的handleClick参数都是一个全新的匿名函数引用。
// 如果this.list 一直都是undefined,每次传入的默认值[]都是一个全新的Array。
// hitSlop的属性值每次render都会生成一个新对象
class Father extends Component {
    onClick() {}
    render() {        
        return <Child handleClick={() => this.onClick()} list={this.list || []} hitSlop={{ top: 10, left: 10}}/>
    }
}
// Good case
// 在构造函数中绑定函数,给变量赋值
// render中用到的常量提取成模块变量或静态成员
const hitSlop = {top: 10, left: 10};
class Father extends Component {
    constructor(props) {        
        super(props);        
        this.onClick = this.onClick.bind(this);        
        this.list = [];
    }
    onClick() {}
    render() {        
        return <Child handleClick={this.onClick} list={this.list} hitSlop={hitSlop} />
    }
}

forceUpdate

其中forceUpdate方法调用后将会直接进入componentWillUpdate阶段,无法拦截,因此在实际项目中应该弃用。

其他优化策略

  • shouldComponentUpdate

使用shouldComponentUpdate钩子,根据具体的业务状态,减少不必要的props变化导致的渲染。如一个不用于渲染的props导致的update。
另外, 也要尽量避免在shouldComponentUpdate 中做一些比较复杂的操作, 比如超大数据的pick操作等。

  • 合理设计state,不需要渲染的state,尽量使用实例成员变量。

不需要渲染的props,合理使用context机制,或公共模块(比如一个单例服务)变量来替换。

2.正确使用diff算法

  • 不使用跨层级移动节点的操作。

  • 对于条件渲染多个节点时,尽量采用隐藏等方式切换节点,而不是替换节点。

  • 尽量避免将后面的子节点移动到前面的操作,当节点数量较多时,会产生一定的性能问题。

未完待续


转自:https://segmentfault.com/a/1190000015648248?utm_source=tag-newest

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